《滑輪組》是教科版《科學(xué)》六年級上冊第一單元《工具和機(jī)械》中的第六課。本課學(xué)習(xí)是建立在學(xué)生已經(jīng)了解了定滑輪和動(dòng)滑輪作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探尋將兩種滑輪各自的優(yōu)勢組合在一起，從而構(gòu)成生活中常用的省力機(jī)械---滑輪組。通過學(xué)生親手組裝滑輪組，進(jìn)行滑輪組作用的研究實(shí)驗(yàn)，感受機(jī)械給人們帶來的方便，理解起重機(jī)的工作原理。
二、學(xué)情分析：
學(xué)生已學(xué)習(xí)了本單元前五課中的杠桿、輪軸、定滑輪和動(dòng)滑輪的有關(guān)知識(shí)。這些簡單機(jī)械學(xué)生們既熟悉又陌生，熟悉的是有些工具在生活中很常見，陌生的是現(xiàn)在的孩子們很少使用過這些工具。而滑輪組是日常生活中不常見的一種機(jī)械裝置，他們對滑輪組是如何組合的，組合后的功能是什么很感興趣，但是對于如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作，他們無從著手，因此要研究出滑輪組的作用有一定的難度。
三、設(shè)計(jì)思想：
我的設(shè)計(jì)理念是抓住學(xué)生的好奇心理，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，提高他們的動(dòng)手能力，通過整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律，得出結(jié)論。同時(shí)培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及實(shí)際操作技能。
四、教學(xué)目標(biāo)：
1.科學(xué)概念：滑輪組是由定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起構(gòu)成的，滑輪組能夠改變力的方向，而且可以省力。
2．過程與方法：結(jié)合對滑輪組的研究，解釋起重機(jī)的工作原理。
3．情感態(tài)度價(jià)值觀：能積極參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)和游戲活動(dòng)并與同學(xué)友好地合作研究。
五、教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)操作，探究滑輪組的作用。
六、教學(xué)難點(diǎn)：正確組裝滑輪組，探究滑輪組的作用。
七、教學(xué)準(zhǔn)備：鐵架臺(tái)、線、滑輪、鉤碼、測力計(jì)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。
八、教學(xué)過程
（一）復(fù)習(xí)導(dǎo)入
1.復(fù)習(xí)兩種滑輪
（1）師： 同學(xué)們，我們在前面學(xué)習(xí)了兩種滑輪，你還記得他們分別是什么嗎？
（學(xué)生自由表述，回顧一下之前所學(xué)）
預(yù)設(shè)：定滑輪和動(dòng)滑輪。
隨著學(xué)生的回答，屏幕上會(huì)出示定滑輪和動(dòng)滑輪的字樣及圖片。
（2）多媒體播放定滑輪和動(dòng)滑輪的提升重物的動(dòng)態(tài)圖。
師：觀察他們的工作原理，定滑輪不動(dòng)，動(dòng)滑輪隨物體向上移動(dòng)，它們的作用不同，那誰還記得它們的作用分別是什么，來說一說？
預(yù)設(shè)：定滑輪可以改變力的方向；動(dòng)滑輪可以省力。
（屏幕上以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出定、動(dòng)滑輪的作用，復(fù)習(xí)它們的功能，為引出課題做準(zhǔn)備）
（二）認(rèn)識(shí)滑輪組
1.師：定滑輪只能改變力的方向,動(dòng)滑輪只能省力,都不夠完美。那有沒有既可以改變力的方向,又可以省力的滑輪呢?你們想一想該怎么辦？
預(yù)設(shè)：將兩種滑輪組合在一起。
師：我們把這兩種滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組，今天就讓我們共同來研究一下滑輪組。
（順利引出課題——滑輪組。）
（三）研究滑輪組作用
1．設(shè)計(jì)組裝方案
1)屏幕上顯示著定滑輪和動(dòng)滑輪的一半截圖
師:現(xiàn)在看到的是剛剛定滑輪和動(dòng)滑輪的截圖，想要將兩者怎么組合起來，大家覺得重物應(yīng)該掛在哪個(gè)滑輪上？
預(yù)設(shè)：動(dòng)滑輪上。
動(dòng)畫播放定滑輪上的重物消失。
師： 將兩者組合在一起，需要將動(dòng)滑輪靠近定滑輪，（播放靠近動(dòng)畫），這個(gè)時(shí)候動(dòng)滑輪的支點(diǎn)固定在哪里呢？
預(yù)設(shè)：固定在懸掛定滑輪的固定桿上。
師：那我們將動(dòng)滑輪的線向上延伸，另外一邊的線自然應(yīng)該和誰搭在一起？
預(yù)設(shè)：定滑輪。
2）畫出設(shè)計(jì)圖
師：好，那如圖所示，我們這一定一動(dòng)的滑輪組是不是就組成了？
但是老師為大家提供的支架沒有這么長的固定桿，我們可以不可以將這樣的滑輪組進(jìn)行改良（出示一定一動(dòng)滑輪并排的圖片），小組之間討論一下，設(shè)計(jì)我們的滑輪組裝置圖，畫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上。
小組討論并設(shè)計(jì)出一定一動(dòng)滑輪組，并將組裝方法畫在報(bào)告單上。
（找學(xué)生到大屏幕上把他們組的設(shè)計(jì)圖畫出來，展示交流設(shè)計(jì)圖）
師：請你告訴同學(xué)們你們組是怎樣設(shè)計(jì)的,是否能完成既能省力又能改變力的方向的任務(wù)。
2.探究一動(dòng)一定滑輪組的作用
師:從設(shè)計(jì)圖可以看出,我們的滑輪組能改變力的方向,那我們的滑輪組是否能省力,那怎么來驗(yàn)證呢?需要和什么情形去比較呢?
預(yù)設(shè)：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。需要把直接提升重物的力和利用滑輪組提升重物的力進(jìn)行比較。
3.動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作
師：現(xiàn)在我們有了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖，下面來看一下需要注意的實(shí)驗(yàn)要求，PPT實(shí)驗(yàn)要求：
1.組裝：
按照設(shè)計(jì)圖組裝
2.測試:
檢查測力計(jì)。
勻速直線提升時(shí)讀數(shù)。
3.記錄：
記錄比較數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
接下來我們看一段視頻，看看老師示范組裝滑輪組。
（出示微課，介紹組裝滑輪組的方法和注意事項(xiàng)。）
（屏幕上出示實(shí)驗(yàn)要求,實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生分工明確，并想想該如何操作實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并作好實(shí)驗(yàn)記錄）
學(xué)生實(shí)驗(yàn)
匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.
（學(xué)生匯報(bào)的同時(shí)，老師將數(shù)據(jù)都書寫在電子白板上。）
師：你發(fā)現(xiàn)了什么？（你們有什么發(fā)現(xiàn)？）
預(yù)設(shè)：總結(jié)發(fā)現(xiàn)：滑輪組既可以改變力的方向，又可以省力。
4.探究二動(dòng)二定滑輪組的作用。
師:一動(dòng)一定的滑輪組,可以改變力的方向,也可以省力。如果想滑輪組更省力,你有什么建議?
預(yù)設(shè)：增加滑輪組的數(shù)量。
PPT出示“增加滑輪組的滑輪數(shù)量”，同時(shí)在原一定一動(dòng)滑輪組的基礎(chǔ)上上下非別各自出示一定一動(dòng)兩個(gè)滑輪。
師：接下來，以兩組滑輪組為例，我們再來探究一下如果增加滑輪組的數(shù)量，提升物體的用力大小又將如何變化？
（ppt出示如上文字）
師：現(xiàn)在如圖這兩組滑輪組組裝完成了嗎？
預(yù)設(shè)：沒有。
師：還差什么？
預(yù)設(shè)：還長繩子沒纏繞完。
師：誰能在一組的基礎(chǔ)上，繼續(xù)畫一下兩組滑輪組的繩子纏繞？
學(xué)生在電子白板上畫出線的走向。
師：大家認(rèn)為他畫的正確嗎？
預(yù)設(shè)：正確。
師：那么請大家依照這幅圖的樣子，用剛才的組裝方法將這個(gè)二動(dòng)二定滑輪組組裝完成。
動(dòng)手操作，進(jìn)行試驗(yàn)。
匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
師：下面請給小組組長匯報(bào)一下你們組利用兩定兩動(dòng)滑輪組勻速提升2個(gè)和4個(gè)鉤碼所需的力分別是多少？
此時(shí)又返回到之前匯報(bào)第一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的頁面上，繼續(xù)呈現(xiàn)出兩定兩動(dòng)滑輪組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)這一欄，數(shù)據(jù)記錄完成后，將之前實(shí)驗(yàn)時(shí)直接提升2鉤碼和4鉤碼，用一組滑輪組提升2鉤碼和4鉤碼的力與用兩定兩動(dòng)滑輪組提升2鉤碼和4鉤碼的力匯總在一起。
師：請對比這三組數(shù)據(jù)，你又發(fā)現(xiàn)了什么？
預(yù)設(shè)：滑輪組數(shù)量越多，更省力。
（四）拓展了解滑輪組的排列方式不改變滑輪組的作用。
師：通過數(shù)據(jù)的對比，我們可以看出滑輪組的數(shù)量越多可以更省力，有時(shí)如試驗(yàn)中兩組滑輪組也不能滿足我們的需求，我們還會(huì)增加更多的滑輪組，（此時(shí)老師手中將兩個(gè)豎直排列的兩定兩動(dòng)滑輪組豎直拿在手中），如大家看到的這樣，這樣的滑輪組有缺點(diǎn)？
預(yù)設(shè)：太占空間。
師：有道理，所以人們又研究出了這種并排排列的滑輪組。（教師實(shí)物展示）,下面我們看一下這樣并排排列的滑輪組又是怎樣組裝的？
（播放微課，掩飾并排兩定兩動(dòng)滑輪組的組裝方式。）
師：接下來，我們按照剛才視頻中介紹的方法，再組裝一次兩定兩動(dòng)滑輪組，這一次只測量4個(gè)鉤碼的提力大小，和之前的數(shù)據(jù)比較一下。
實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后。
師：請同學(xué)來說說前后這兩次實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如何？
預(yù)設(shè)：數(shù)據(jù)相差不大，幾乎一樣。
師：通過這兩次數(shù)據(jù)的比較，你有什么發(fā)現(xiàn)？
預(yù)設(shè)：滑輪組的排列方式，并不影響滑輪組的提力大小。
（五）滑輪組在生活中的應(yīng)用
師：人類所有的裝置的研究都是為了方便我們的生活，你能說說滑輪組在我們的生活中都有哪些應(yīng)用嗎？
預(yù)設(shè)：吊車，電梯。
出示相應(yīng)圖片，并請同學(xué)到前面指著圖片給大家講解一下圖片中的滑輪組，幫助孩子們理解它們的工作原理。
（六）游戲體驗(yàn)
小個(gè)子戰(zhàn)勝大力士：游戲規(guī)則見教材P15
1.出示游戲器材（兩根光滑的圓木棒和一條長繩子），找2個(gè)大個(gè)子學(xué)生和一個(gè)小個(gè)子學(xué)生參加游戲。
2.講解游戲的原理。
（七）小結(jié)
師：最后，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你都有什么收獲？
預(yù)設(shè)：學(xué)會(huì)了組裝滑輪組，滑輪組的作用…

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6、滑輪組

版本： 教科版

年級： 六年級上冊

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