科学六年级上册8、自行车上的简单机械教学设计

课题

教科版六年级上册——《自行车上的简单机械》教学设计

执教

  合肥市王大郢小学 朱警丽

教学

内容

义务教育课程教科版六年级上册第一单元《工具和机械》的第八课《自行车上的简单机械》。

课型

新授课

教材

分析

让学生通过观察、研究所熟悉的自行车这个综合运用简单机械的交通工具，将前几课所学的机械原理运用到实际生活中去，从而意识到机械与我们的生活密切相关。在本课中每个学生将分析自行车上的链条和齿轮两个机械结构，然后再寻找自行车上更多的简单机械，最后集中探讨本单元所认识过的简单机械的种类和它们的作用，从而形成对简单机械的总体认识。

教

学

目

标

1.科学概念：自行车运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理，是应用广泛的交通工具。

2.过程与方法：发现并分析自行车上更多的机械种类和作用。

3.情感态度和价值观：通过整理已认识的各类机械和机械的作用，意识到机械与我们的生活密切相关。

4.行为与创新：通过小组合作交流，学生观察、分析、实践，培养学生推理和概括的能力、提高实际操作的能力和创新意识，体验科学探究的乐趣。

教具

学具

准备

教师准备普通自行车一辆，膜拜单车一辆和变速自行车一辆，多媒体课件；学生每组一辆自行车模型、一套齿轮装置和一套链条传动装置，一份自行车结构图和一份研究记录表。

教学

重点

    对链条和齿轮的研究。

教学

难点

    对自行车其他简单机械的原理解释。

教学

突破

    通过认识、寻找、研究自行车上的简单机械，结合STEM教学方式，让学生了解简单机械在生活中的运用，帮助学生自己运用简单机械的作用装置并改进自行车模型。

教

学

过

程

一、谈话导入

     师：把课前准备的自行车推到教室里。（学生既好奇又新鲜）

课件播放人骑自行车的图片。“同学们，自行车是简单、方便、环保的交通工具，很多人都喜欢使用它。有的人喜欢骑自行车去旅行，有的人参加喜欢骑自行车锻炼身体，还有的人将自行车作为竞技比赛的项目等等，现在满大街的共享单车为我们出行提供了方便，更是绿色环保又节能。”

出示一辆自行车图片提问：“你们都很熟悉自行车，那谁能说说自行车各部分的名称？”

学生回答，师相机在课件上展示，并标注各部分名称

师板书课题：自行车上的简单机械

【设计意图：自行车是学生常见而且很多学生都使用过，既包含科学知识又具有一定的设计工程学，对于学生而言并不陌生，但是对于自行上运用的简单机械以及各部分的作用和设计原理又知之甚少，针对这种情况我设计把自行车推入课堂，充分利用现有的教育资源，让学生通过实物的观察结合自己的骑车经验来探索本节课知识，让学生体会到生活中处处有科学，从而形成积极的对待科学的态度。】

二、对链条和齿轮的研究

1.认识链条和齿轮的作用。

师：“请看，视频中的小朋友在干嘛？”师播放课件中的一段20秒的视频，学生观看。 “你们知道视频中的小朋友在干吗？”

生回答。（研究自行车……）

师： “这个小朋友是老师的儿子，他在研究思考自行车是依靠人的力量前进的，那么人脚蹬的力是怎样传到车轮上去的？他是观察了半天也没弄明白，你们能研究研究帮助他解释这其中的原理吗？”

师提出思考：链条与两个齿轮，能起到什么作用？

学生拿出一套齿轮装置(修正带中的齿轮装置)

如图：        

师：“观察2个齿轮，你发现了什么？”

引导学生明白齿轮啮合的意义。

让学生转动大齿轮看一看小齿轮转动吗？怎样转动？再转动小齿轮看看大齿轮转动吗？又是怎样转动？

学生操作，观察，知道齿轮可以传送动力。师相机板书。

师提出思考：“这两个齿轮转动的方向一样吗？自行车上的前后两个齿轮转动的方向一样吗？怎样可以使两个齿轮转动的方向一样呢？”

学生说出需要安装链条。

让学生拿出大小齿轮与链条传动的学具装置，

如图：             

学生通过操作，观察白链条与两个齿轮啮合，起到传送动力而使自行车运动引导学生解释、总结，得出：师追问：“虽然大小每组的大小齿轮齿数不同，转动的圈数不同，谁1．学生分组寻找和讨论，师提供自行车实物和每个小组一张完整的自行车图片和一份观察记录表，学生可以直接在实物上找，也可以根据图片来的作用。师相机板书并播放链条传动的动画。

师：“现在谁来说一说人脚蹬的力是怎样传到车轮上去的？”

找，两个小组同时观察一辆自行车，并交换观察，同时填写记录表。

记录表如下所示

2.五分钟之后指派代表汇报。（学生汇报，其他小组补充，师整理相机板书）

【设计意图：这个环节是本节课的教学难点，所以在教学中我将三辆实物自行车推进教室，一辆普通自行车，一辆膜拜共享单车，一辆七档变速自行车，由于自行车数量有限，我安排两组学生同时观察一辆自行车，之后相互交换观察，在观察时，鼓励学生动手去试一试，感受自行车上简单机械的设计，组内交流，及时记录，最后汇报总结，师板书。这个环节的设计学生不仅观察了其中简单机械的运用，更意识到自行车的设计是一个整体，要考虑科学、工程、技术、数学、美观等各个因素。激发学生对知识整合的需求愿望。】

四、课堂小结

1.本单元我们学习哪些简单机械知识？简单机械有哪些作用？现在我们就一起来回忆一下。

指名学生发言，回答不完整的请其他学生补充，师相机播放课件。

2.播放一段一分钟视频，让学生了解自行车的发展史。

【设计意图：因为本节课是《工具与机械》单元的最后一课，所以这个环节的设计一是对本单元所学作一个简单的回顾。二是通过一段一分钟见证自行车发展史的简短视频，让学生知道我们今天看到的自行车是经历了将近二百年的一次次改进。开拓学生的思维，也让学生意识到，未来的自小组内进行探究讨论，每组指派代表汇报居璐德数据。接着让学生填发现大小齿轮转动的什么是相同的？”

能两个齿轮大小对轮子转动快慢的作

动作用，同时让学生意识到齿轮装置在生活中的多方面运用。之后学生观察、用。让学生充分了解自行车是如何通过齿轮与链条的装置驱动车轮前进的，从而深入探索自行车变速的原理。也为学生的日后对自行车的探究和创新设计打下基础。】

三、寻找自行车上的简单机械

师：“我们刚刚知道了自行车上有齿轮和链条这种简单机械，但车上还有很多不同的简单机械，下面我们分组找找看，在自行车上还有哪些简单机械？看谁找得又准又多。”

自行车上的链条可以将一个齿轮的转动

传给另一个齿轮，而使得两个分开的齿轮可以同时同向转动。齿轮再带动轮子转动，所以自行车就可以前进。

2.探索两个齿轮大小对轮子转动快慢的作用。

师提问：“请同学们观察老师的这辆自行车，它前后齿轮一样大吗？”（不一样大。）

提问：“两个齿轮的大小对改变轮子转动的快慢有什么作用？齿轮的大小对自行车速度有什么影响？”

让学生拿出大小齿轮与链条传动的学具装置，再次提问：“请你仔细观察学具中的大齿轮和小齿轮，它们的齿数相同吗？大齿轮转动一圈会带动小齿轮转动几圈？小齿轮转动一圈才会带动大齿轮转动多少圈？”

学生认真观察、记录，并做填写好记录表。

记录表如下所示：

转动齿轮与链条的学具装置，记录数据，计算、分析比较，再结合课件探索写以下问题：

学生根据数据分析得出：每组装置的大小齿轮转动的齿数相同。

3．研究变速自行车的变速是怎样发生的。

师：同学们使用过变速自行车吗？（用过）那么大家知道它的变速是怎样发生的吗？

学生回答（通过齿轮的调整）

师：请同学们观察课件中这辆变速自行车的后齿轮，你发现它有什么特点？（后齿轮是由七个大小不一的齿轮组成的齿轮组）

师：请同学们分小组合作讨论一下，试着用刚才学过的知识和平时的骑车经验解释一下它的变速是怎样发生的？用的力会有什么变化？

学生在组内讨论，老师参与到小组中去点拨提示。

学生讨论后汇报：自行车脚踏板的大齿轮带动最小的驱动轮齿轮，转速最快，根据轮轴省力的原理可知齿轮最小，用力最多；脚踏板的大齿轮带动最大的后齿轮，转速最慢，但最省力。

【设计意图：这个环节，我用一段视频导入，让学生去充当知识的解说者，从而激发起求知的兴趣。对教学重点知识——“齿轮和链条的研究”做了分步的详细的讲解。设计为“认识链条和齿轮的作用”、“探索两个齿轮大小对轮子转动快慢的作用”和“研究变速自行车的变速是怎样发生的”三部分。利用学生文具盒中的修正带作为学具，研究两个齿轮啮合之后的传行车也不是我们今天看到的自行车模样。为学生的探索提供了更广阔的空间想象。】

五、拓展延伸

师出示自行车模型和改进的备用装置，每个小组发一套。

师:“同学们，你们能应用今天所学的知识和以往的知识、经验积累，重新组装或是改进这辆小自行车吗？老师期待你们的表现。”

【设计意图：师出示自行车模型和改进的备用装置，对学生提出希望。让学生利用所学知识对我们手中的小自行车模型加以组装个改进，让学生将知识整合，把零碎知识变成具有内在联系的统一整体，倡导项目驱动的跨学科理科教育。提高学生动手操作能力，灵活运用知识的能力，从而达到学以致用，做一个具有高能力且又有创新意识的学生。】

  板书

  设计

                        自行车上的简单机械

                齿轮                          传动作用

                链条                          传动作用

                脚踏           轮轴            省力 

                龙头                           

                车铃           杠杆            省力

                刹车

                螺丝           斜面            省力  

                ……