1、拧螺丝的学问孝义市教研室 王永丽一、教学内容分析及学情分析教学内容分析：本课是苏教版科学五年级下册第一单元“神奇的机械”中的第四课。在教学内容的设置上安排了三个板块：第一板块重在发现。这一板块安排了“用大小不同的螺丝刀拧螺丝钉”和“找一找周围有哪些像螺丝刀一样的机械”两个操作活动，让学生在操作中观察、体验，从而发现像螺丝刀这一类工具的工作特点，并学会用语言来描述其工作特征，初步建立起“轮轴”概念。第二板块重在探究。探究分为两个层次：一是通过实验探究使用轮轴是否省力，二是在怎样的情况下轮轴更省力。这两个层次中一是基础，二是提升。这个板块的教学是本课的重点部分和难点所在，须紧密联系第一板块的教学，
2、帮助学生实现对轮轴的感性认识到理性认识的升华。第三板块重在应用。轮轴在生活中有很多应用，且有很多变形。这一板块通过讨论，以让学生了解轮轴应用的广泛性，病能辨别一些变形的轮轴，拓展学生对轮轴的认识。学情分析：1.从知识体系的角度看，学生在本单元第二课已经学习了“杠杆”的内容，虽然在小学阶段未必一定要揭示清楚两者内在的联系，即轮轴其实是一种变形的杠杆。但至少为学生如果试图要解释轮轴为何省力提供了一个基础。2.从学生的生活经验来看，现在多数学生其实对诸如螺丝刀这一类的轮轴工具的使用是很陌生的，这使得螺丝刀的操作在某些时候竟然也成为难点，当然，这种体验的缺乏，也让学生建立轮轴这个概念感到比较抽象。不过
3、此时的学生处在形象思维向抽象思维的过渡的阶段，并且抽象思维逐渐占据强势，教学中如能恰当引领，能充分让学生在操作中体验，学生应该能理解。3.从实验探究的角度看，学生可以在老师的指导下，自行设计轮轴是否省力以及怎样越省力的探究实验，其中关键的是要帮助学生弄清螺丝刀和轮轴模型之间的对应关系。另外，拉力计的使用对于学生来讲始终是一个操作的难点。二、教学目标科学概念与知识：1知道轮轴也是一种简单机械，并能从一类具体工具的工作特点中观察出轮轴的结构及特性，初步建立轮轴的概念。2.知道轮轴能省力，并且在轴不变的情况下，轮越大越省力。3.知道轮轴在生产生活中有着广泛的用途，能识别出轮轴。科学探究与技能：1.学
4、会使用操作螺丝刀拧螺丝钉，能观察到轮轴的结构及特性。2.会用提供的器材组装“轮轴”实验模型，并能利用它探究“轮轴是否省力”和“怎样更省力” 。3.在老师的指导下，学习自主进行实验设计，能用表格等方式记录实验结果。4.继续学习正确使用拉力计进行测量，并准确读数。科学情感与态度：1.在操作螺丝刀的过程中体验工具使用的优点和乐趣。2.在自主探究轮轴省力实验中，享受科学探究带来的成功的快乐。3.学会在探究中，小组成员之间如何合作。三、教学重、难点重点：能利用提供的器材组装轮轴实验模型，并自主设计实验，发现运用轮轴能省力的作用。难点：能理解螺丝刀的结构与轮轴实验模型结构以及力之间的对应关系，能通过前后两
5、个实验的比较中，发现“轴不变的情况下轮越大越省力。 ”四、教学准备1.轮轴实验设备每组一套。2.每组保证两把大小不同的螺丝刀和一块预先钉有多个螺丝钉的木块。 （注意木质均匀且有一定硬度）五、教学过程设计一、体验轮轴的省力作用，初步认识轮轴。1.教师谈话指出：在生活中，我们常常用螺丝钉将两块不相连的木块钉在一起。 （出示一块钉有螺丝钉的木块）提出：现在谁能把这枚螺丝钉拧进木块？（指名一学生徒手拧一下，发现拧不动。 ）【分析】徒手操作，为学生感知使用螺丝刀省力奠定一个基础。教师即引出：我们可以使用这样一种工具（出示） ，它叫螺丝刀，我们这里也叫旋凿（无锡地区的叫法） 。 （如果学生能说出最好）教师
6、演示一下使用方法。2.组织学生使用螺丝刀拧螺丝钉的活动。（预先为每组提供至少两把大小不同的螺丝刀、一块预先钉有多枚螺丝钉的木块，注意只需将螺丝钉稍微钉住即可。 ）教师介绍桌上实验器材，提出实验要求：（1）使用螺丝刀将螺丝钉拧进木块中，注意观察自己和同伴是怎样使用螺丝刀拧螺丝钉的；（2）使用大小不同的螺丝刀拧螺丝钉，细细体会，有什么不同？（3）注意让小组中每个成员都有操作的机会。【分析】第一个要求在于让学生注意观察螺丝刀的结构及工作的方式、特点，从而利于学生利于从一类工具中抽象概括，建立轮轴的前概念认识；第二个要求则注重让学生在操作中体验螺丝刀的省力情况及大小螺丝刀的省力的不同，引发学生的思考，
7、并未后续的实验探究提供形成试验假设的经验依据。提出操作要求可以避免学生耽于操作，盲目操作，缺乏思维的有效参与。3.学生操作，教师巡视，参与并根据情况作指导。4.交流操作情况及体会。在交流中，教师根据学生的回答作相应的指导、点拨。（1）根据学生描述拧螺丝钉的时候是用螺丝刀的“刀把带动刀杆一起转动” ，可以指出：像刀把这样比较粗的我们可以叫它“轮” ，像刀杆这样比较细的叫做“轴” ，通常，用轮带动轴一起转动来工作。然后请学生进一步找一找生活中有哪些也是和螺丝刀一样这样工作的。 （提示：以书上提供的实例补充）再引导学生进一步归纳：像螺丝刀、方向盘这一类，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫做轮轴。
8、（板书：轮轴 简单机械）（2）根据学生谈到的操作体会中，使用螺丝刀能比较轻松地拧进螺丝钉，大螺丝刀似乎比小螺丝刀能更轻松地拧进螺丝钉，引导学生提出探究问题，并进而指出：看来拧螺丝钉当中好像也藏着一些秘密啊！值得我们去探究探究。板书课题：拧螺丝钉的学问【分析】教学要体现一种对话，则教师必须关注学生的交流。交流要多向，教师不仅自己要注意倾听，而且要提醒学生之间也要互相倾听。这个环节，不能流于形式。教师要根据交流情况，适时相机点拨，灵活组织教学内容。在上述交流中，教师要特别注意学生的表达，学生的表达一般只会停留于比较感性的层面，而且比较散，教师要做恰当的理性提升和概括。二、探究轮轴省力1.引导学生根
9、据刚才操作的经验，明确提出“使用螺丝刀拧螺丝钉真的能省力吗？”并将问题转化为“轮轴是否省力” 。2.指出可以用一个实验模型来模拟螺丝刀，并指导利用工具箱提供的一个大轮和一个小轮组合固定在一起，即“轮轴” 。然后引导观察弄清轮轴各部分与螺丝刀“刀把”和“刀杆”之间的对应关系：轮刀把轴刀杆观察螺丝刀的头及画出拧螺丝时的形状，用简图画出来。 （小圆 大圆）拧螺丝钉的时候是用螺丝刀的“刀把带动刀杆一起转动” ，指出：像刀把这样比较粗的我们可以叫它“轮” ，像刀杆这样比较细的叫做“轴” ，通常，用轮带动轴一起转动来工作。（板书：轮 轴 ）根据学生谈到的操作体会中，使用螺丝刀能比较轻松地拧进螺丝钉，大螺丝
10、刀似乎比小螺丝刀能更轻松地拧进螺丝钉，螺丝刀在转动的时候和螺丝形成了一个大圆套小圆的构造。 （画图） 引导学生提出探究问题，并进而指出：看来拧螺丝钉当中好像也藏着一些秘密啊！值得我们去探究探究。【分析】理清螺丝刀各部分与轮轴各部分的对应关系，利于学生思维从形象到概念思维、由具体到一般的转换，有利于探究问题从“使用螺丝刀为什么会比较轻松”转换为“轮轴是否省力” 。3.引导学生根据轮轴实验装置，以小组为单位讨论设计实验方案。4.交流方案。对实验方案的交流中，要引导学生注意把握以下几点：（1）用一定数量的钩码挂在轴上，这时轴上承受的重力相当于拧螺丝钉遇到的阻力；用手拉动轮，以轮带动轴转动，相当于手握
11、螺丝刀刀把带动刀杆拧动。这里可以进一步引导讨论：怎么知道轮和轴上各用了多少力？得出：可以用拉力计测出钩码重量，及轴上的力；用拉力计钩住拴在轮上的线绳，拉动轮转动，测出轮上的力。（2）可以改变挂在轴上的钩码数量以改变轴上承受的重力，看看轮上用了多少力，重复做 3 次以上。（3）将每次的数据记录好，以便分析、比较。可以引导学生设计如下记录表：轴上挂的物重（牛顿）拉动小轮时的拉力（牛顿）表一【分析】螺丝刀拧螺丝钉是一个具体的操作活动，它和实验的区别在于，它给人的只是一种感性认识，是“感觉”而已，并不能代替科学的结论。而实验在于可以将“力”量化，是可测量的、可控制的，这正是科学本质实证主义的具体体现。
12、这个交流中关注了将施加在螺丝刀刀把上的力转化为用拉力计的拉力来表示，用挂在钩码上的物重表示拧螺丝钉时刀杆遇到的阻力，这一转化便于学生理解为什么探究“轮轴是否省力”可以解释“使用螺丝刀能省力”这个具体的活动，更重要的是将具体操作中不可测量的力转化为可以测量可以控制的力。或者，这也就是实验的意义所在。5.教师演示操作关键点。 （特别注意测力计在拉动轮转动的时候需往上拉，这样所获得的数据比较正确，另外读数时注意在拉力计稳定不动时读出。 ）6.学生分组实验，注意分工与合作，教师巡视，相机指导。7.交流实验情况。教师指导学生注意对实验数据的分析，在比较轴与轮三组数据的大小后，引导学生思考，可以得出什么结
13、论。8.分析得出：轮轴能省力。 （板书）【分析】对实验数据的分析，是个难点，教师一定要注意引导学生利用从搜集得来的具体的数据中去获得规律性的认识。不能一蹴而就。9.进一步思考：如果换上一个更大的轮，会怎样？10学生讨论，教师适时指导学生自主设计实验。11.根据讨论，提供大轮，学生进一步自主实验探究。在表一的基础上继续完成：（注意第一部分的实验数据即表内前两格的数据仍然有用。本实验只需补充完成第三格实验数据。 ）轴上挂的物重（牛顿）转动小轮时的拉力（牛顿）转动大轮时的拉力（牛顿）12.组织交流本次实验情况。引导综合三次实验数据的共性，分析得出：轴不变的情况下，轮越大越省力。 （板书）【分析】三、
14、了解轮轴在生产生活中的应用1、谈话：在生产生活中人们广泛的运用了轮轴，看书 P10 的图，哪些地方用到了轮轴？（自行车头、脚蹬、扳手拧螺丝、拧螺旋瓶盖、井口提水辘轳等）2、讨论中，认识轴带轮转动也是轮轴工作的一种形式【分析】目标：1、通过用锣丝刀拧锣丝“体验思考交流”拧锣丝的收获，抽象拧锣丝的秘密（省力道理） 。2、出示与拧锣丝秘密相似的装置（轮轴）让学生预测操作时的结果，然后设计证明结果的操作方法。3、小组操作记录分析展示教师总结。4、寻找生活周围轮轴道理的物品。建议：是否可将以上内容分为两课时完成，你只完成第一课时（目标 1、2） ，第二课时在讲座时以说课的形式介绍给大家。这样一可传导“慢课堂、自主学、深层学”的导向；二内容少一些便于引领学生在课堂上做深、做透；三突出了抽象、估计与设计
