1、5.21自行车教学设计自行车教学设计 【教材分析】【教材分析】 本课是本单元的综合课， 通过本课学习帮助学生认识简单机械可以组合成各种复杂机器，这些机器被广泛应用于生产和生活中，有助于提高工作效率。本课按照知识的逻辑关系设计了两个活动。活动 1“寻找自行车上的简单机械”目的是指导学生通过观察自行车，了解自行车由哪些简单机械构成。活动 2“研究自行车各部分的作用”目的是通过阅读、 观察等活动， 指导学生认识机器 （自行车）由四个部分组成以及各部分的作用。应用与拓展“研究新型自行车”旨在引导学生通过比较传统自行车与新型共享单车的异同，了解新型共享单车的优点，体会科技进步和人类的需求促进了传统自行车
2、的改进，使人类的生活变得更加便利。通过本课学习，培养学生提出问题、实验观察、分析现象、得出结论、表达交流等科学探究能力；激发学生利用新的思路、新的方法、新的材料探究自行车的兴趣；帮助学生树立注重证据、作出判断，能与他人合作探究、沟通交流，尊重他人、形成集体观点的科学态度。 本课的重点是认识自行车（机器）由动力部分、传动部分、工作部分和控制部分四部分组成及各部分的作用。 【学情分析】【学情分析】 自行车是人类发明的最成功的人力机械之一。 自行车以脚踩踏板为动力， 是绿色环保的交通工具。现在越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼和出游。同时，自行车也是一种机器，它是由简单机械组成的。所以不管
3、这些机器多么复杂， 若把它们一部分一部分地拆开分析， 就可以知道复杂的机器具有省力、省时间或改变用力方向作用，复杂的机器不过是简单机械的组合或变形。 五年级的学生对自行车的外形和作用都比较熟悉， 通过前面的学习也了解了杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械的作用，这些都为本课学习奠定了基础。 【教学目标】【教学目标】 科学知识科学知识 1能举例说出自行车某部分由哪些简单机械构成。 2 能说出机器是由动力部分、 传动部分、 工作部分和控制部分四部分组成。 3能描述齿轮的作用和齿轮传动的规律。 科学探究科学探究 1能根据自行车的结构和用途，提出探究性问题。 2能根据任务需要制订探究自行车不同部分作用的计
4、划。 3能通过观察、实验等方式获取科学事实。 4能用记录表等方式记录整理信息，表述探究结果。 5能运用分析、比较、综合等方法得出结论。 6能对探究活动进行反思与评价。 科学态度科学态度 1能对自行车的结构及利用了哪些简单机械表现出探究兴趣。 2能尊重实验结果，坚持以事实为依据得出活动结论。 3能采用新的思路、新的方法分析自行车某一部分的作用。 4能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家意见，形成集体的观点。 科学、技术、社会与环境（科学、技术、社会与环境（STSESTSE） 能说出科技进步和人类的需求是自行车等复杂机械发展的动力。 【教师准备】【教师准备】 自行车、电动玩具小车、记录表、课件等
5、。 【学生准备】【学生准备】 制作齿轮的材料、科学学生活动手册、笔等。 课时安排：建议安排课时安排：建议安排 2 2 课时。第一课时：完成活动课时。第一课时：完成活动 1 1 和活动和活动 2 2 的前半部分。的前半部分。第二课时：完成活动第二课时：完成活动 2 2 的后半部分和的后半部分和“应用与拓展应用与拓展”。 【教学过程】【教学过程】 第一课时第一课时 （一）谜语导入 1导入：大家猜一个谜语吧。“小毛驴，真轻巧，不喝油来不吃草，光有骨架没有毛，有人骑它它就跑。”自行车是一种以人力为动力、简单环保的交通工具。自行车利用了多种简单机械，大大提高了工作效率。 2提问：你知道自行车上有哪些简单
6、机械吗？ （二）探究发现，形成新知 1寻找自行车上的简单机械。 （1）引导：自行车利用了很多的简单机械，比如车闸利用了杠杆原理，可以使我们刹车的时候更加轻松，那么自行车上还有哪些简单机械呢？（出示教材第 63 页的自行车的图例）接下来以小组为单位对自行车进行观察。观察时要按照一定的顺序， 如从整体到局部、 从前到后的顺序进行观察， 小组内要分工明确，边观察边交流，并将找出的简单机械记录下来。 （2）观察：学生分组进行观察，并把观察的结果记录在科学学生活动手册第 25 页中。 （3）汇报：指定学生进行汇报，其他学生进行补充和修正。 （4） 小结： 自行车上有多种简单机械， 如车闸应用的是杠杆原理
7、， 脚蹬子、轮盘与中轴组成轮轴， 车把是变形的轮轴， 自行车上的螺丝应用的是斜面原理等。 2认识机器的组成及作用。 （1）引导：人们根据需要对简单机械进行了组合，发明了各种机器。大部分机器都是由动力部分、传动部分、工作部分和控制部分组成的。（出示机器四部分的课件）。下面以电动玩具车为例进行观察，研究机器的组成部分。 （2）观察：学生在小组内进行观察，找出电动玩具车的四个部分，并说明理由。 （3）汇报：指定学生进行汇报，其他学生进行补充和修正。 （4）小结：玩具车的开关是控制部分，起到控制电源的作用；电动机是动力部分，起到给玩具车提供动力的作用；齿轮箱是传动部分，起到传输动力的作用；轮子是工作部
8、分，起到让玩具车运动的作用。 （三）实践运用，拓展延伸 找出自行车的四个组成部分。 1引导：自行车是一种设计合理、广泛应用的机器，它的工作原理和玩具车十分相似，请大家找出自行车的四个组成部分。 2观察：学生分组观察，并将观察结课记录在科学学生活动手册第 25页中。 3汇报：指定小组代表汇报结果，其他学生进行补充与评价。 4小结：自行车的控制部分是车把和车闸，动力部分是脚踏板，传动部分是齿轮和链条，工作部分是车轮。 第二课时第二课时 （一）提出问题 1引导：通过上节课的学习，我们知道了自行车是一种设计合理、使用广泛的机器，并且认识了它的四个组成部分。 2你知道自行车的各部分有什么作用吗？ （二）
9、制订计划 1引导：同学们，下面我们选择自行车其中的一个部分进行研究，活动之前需要制订自己的研究计划（出示第一组研究计划）。 在制订计划时，要明确要研究的问题，并对问题作出假设，确定研究方法，还要考虑记录和结果呈现的方式。 2设计：学生在小组内制订小组的活动计划，并把结果记录在科学学生活动手册第 25 页中。 3 交流： 组织学生展示交流各小组的计划， 引导其他学生进行质疑、 补充，最后形成统一的方案。 （三）获取信息 学生分组进行观察。（建议以研究链条传动装置中齿轮的作用为主。） （四）整理信息 学生在小组内将收集的信息记录在科学学生活动手册第 25 页中。教师巡视指导，帮助学生解决出现的问题
10、。 （五）得出结论 1汇报：指定小组代表 汇报活动结果，其他小组进行补充与评价。 2讨论：通过以上活动，我们可以得出什么结论？ 3小结：在链条传动中，齿轮有传递动力、加快或减慢工作速度的作用。在齿轮传动中， 齿轮有传递动力、 加快或减慢工作速度以及改变运动方向的作用。在车把控制部分中，车把和车闸起到了控制方向和控制运动状态的作（六）拓展延伸 1引导：大家一定使用过共享单车，它极大地方便了我们的生活。（出示共享单车图片）你知道共享单车有哪些特点吗？ 2提问：共享单车的车轮、轮盘和车锁等部分是怎样的？与传统的自行车有什么区别？这样设计有什么优点？ 3观察：学生在小组内进行观察。 4汇报：指定学生交
11、流观察结果，其他学生进行补充与评价。 【知识拓展】【知识拓展】 自行车有哪些种类自行车有哪些种类 自行车大致可以分为山地车、公路车、折叠车、旅行车等类型。 1山地车。这类自行车适合多种复杂的路况。车身结实、轮胎宽大、抓地力好，适合越野，山地车整体强度较大、抗冲击能力强，相比其他自行车在进行强力骑行时不易损坏。 2公路车。它是为追求速度而设计的，有减低风阻的下弯把手设计、专用的钳形刹车系统、较细的低阻力外胎。但是由于公路车胎细，所以适用环境不如山地车，国内山地车使用量远大于公路车。 3折叠车。以体积小巧、容易上手，而受到大家的欢迎，它由车架折叠关节和立管折叠关节构成。折叠车最主要的优点就是便携，
12、是开车郊游必带之物。 4旅行车。整体车架非常结实、可靠，它专为长途旅行准备，有较舒适放松的车架设计，可以承载比较重的行李物品，配件选择方面追求可靠耐用。 齿轮齿轮 齿轮是指轮缘上有通过连续啮合传递动力的机械元件。早在 19 世纪末，齿轮在传动中的应用就出现了。齿轮通过与其他齿状机械零件传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。齿轮轮齿相互扣住会带动另一个齿轮转动来传送动力。将两个齿轮分开，又可以应用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮而传送动力。 齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。齿轮可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、齿条、蜗杆蜗轮、非圆齿轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。 齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20 世纪 50 年代前，齿轮多用碳钢，60 年代改用合金钢，而 70 年代多用表面硬化钢。 按硬度， 齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。 软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好；硬齿面齿轮的承载能力高，但在处理中，齿轮会产生形变， 因此在热处理之后须进行磨削、 研磨或精切， 以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。
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