冀人版五年級(jí)科學(xué)下冊6.23機(jī)器模型大比拼（二）（教案）學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析《冀人版五年級(jí)科學(xué)下冊》第六單元“多彩的世界”中的第23課“機(jī)器模型大比拼（二）”旨在讓學(xué)生通過動(dòng)手制作機(jī)器模型，深入理解簡單機(jī)械的原理和作用。本節(jié)課在學(xué)生對上節(jié)課所學(xué)的杠桿、滑輪等簡單機(jī)械有了基本認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討齒輪、凸輪等更復(fù)雜的機(jī)械模型。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密聯(lián)系，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、觀察分析能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。課程通過模型制作與比拼，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的興趣，提高創(chuàng)新意識(shí)和解決問題的能力，符合五年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和教學(xué)實(shí)際需求。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析《機(jī)器模型大比拼（二）》課程以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，緊密結(jié)合課本內(nèi)容，關(guān)注學(xué)生能力與品德的全面提升。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，旨在實(shí)現(xiàn)以下核心素養(yǎng)目標(biāo)：

1.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，動(dòng)手制作和優(yōu)化機(jī)器模型，培養(yǎng)其科學(xué)探究精神，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

2.工程思維：課程中，學(xué)生將深入了解齒輪、凸輪等復(fù)雜機(jī)械的工作原理，培養(yǎng)工程思維，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)原理解決實(shí)際問題。

3.團(tuán)隊(duì)合作：在小組合作完成模型制作的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的溝通與協(xié)作能力，學(xué)會(huì)共同承擔(dān)責(zé)任，尊重他人意見。

4.創(chuàng)新意識(shí)：鼓勵(lì)學(xué)生在制作和優(yōu)化模型時(shí)，勇于嘗試新方法，發(fā)揮創(chuàng)意，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

5.實(shí)踐能力：通過動(dòng)手實(shí)踐，讓學(xué)生掌握基本制作技能，提高實(shí)踐操作能力，培養(yǎng)動(dòng)手動(dòng)腦相結(jié)合的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

6.環(huán)保意識(shí)：在課程實(shí)施過程中，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注資源的合理利用，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)，樹立綠色發(fā)展的觀念。

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)分析緊密圍繞新教程要求，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為導(dǎo)向，旨在幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)內(nèi)化為自身的素質(zhì)，為未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。學(xué)情分析本節(jié)課針對的五年級(jí)學(xué)生，正處于童年晚期，他們的觀察力、思維力和創(chuàng)造力逐漸發(fā)展，具備一定的自主學(xué)習(xí)能力。以下從學(xué)生層次、知識(shí)、能力、素質(zhì)及行為習(xí)慣等方面進(jìn)行分析。

1.學(xué)生層次：

（1）認(rèn)知層次：五年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力，能夠理解和運(yùn)用簡單機(jī)械原理，但復(fù)雜機(jī)械原理的理解尚需引導(dǎo)和啟發(fā)。

（2）操作層次：學(xué)生的動(dòng)手操作能力有所提高，但在精細(xì)動(dòng)作和團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面仍有待加強(qiáng)。

2.知識(shí)方面：

（1）已有知識(shí)：學(xué)生在前一年級(jí)的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)接觸過杠桿、滑輪等簡單機(jī)械原理，為本節(jié)課學(xué)習(xí)更復(fù)雜的齒輪、凸輪等機(jī)械原理奠定了基礎(chǔ)。

（2）知識(shí)需求：學(xué)生對新鮮事物充滿好奇，希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，掌握更多關(guān)于機(jī)械原理的知識(shí)，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

3.能力方面：

（1）動(dòng)手能力：五年級(jí)學(xué)生的動(dòng)手能力逐漸提高，但在精確度和耐心方面仍有待培養(yǎng)。

（2）觀察能力：學(xué)生具備一定的觀察能力，但在觀察細(xì)節(jié)和發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，還需加強(qiáng)引導(dǎo)。

（3）創(chuàng)新能力：學(xué)生思維活躍，具有創(chuàng)新潛能，但往往受限于知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)，需要教師引導(dǎo)和鼓勵(lì)。

4.素質(zhì)方面：

（1）團(tuán)隊(duì)合作：學(xué)生在小組合作中表現(xiàn)出一定的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，但在分工、溝通和協(xié)作方面仍有待提高。

（2）責(zé)任心：五年級(jí)學(xué)生對課程任務(wù)有較高的責(zé)任感，但在面對困難和挫折時(shí)，需要教師引導(dǎo)和鼓勵(lì)，培養(yǎng)堅(jiān)持不懈的精神。

5.行為習(xí)慣：

（1）學(xué)習(xí)習(xí)慣：學(xué)生已養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，能按時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，但在自主學(xué)習(xí)方面仍有待加強(qiáng)。

（2）課堂紀(jì)律：五年級(jí)學(xué)生課堂紀(jì)律較好，能遵守課堂規(guī)則，積極參與課堂活動(dòng)。

對課程學(xué)習(xí)的影響：

1.學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，更容易接受新知識(shí)，有利于課程教學(xué)的開展。

2.學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力對課程學(xué)習(xí)起到關(guān)鍵作用，有助于提高模型制作的質(zhì)量和效果。

3.學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和責(zé)任心對課程學(xué)習(xí)具有積極影響，有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力。

4.學(xué)生在行為習(xí)慣方面表現(xiàn)良好，有利于營造積極向上的課堂氛圍，提高教學(xué)效果。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好《冀人版五年級(jí)科學(xué)下冊》教材，以便于課堂上隨時(shí)翻閱第23課“機(jī)器模型大比拼（二）”的相關(guān)內(nèi)容。

-準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資料，包括課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)、模型制作指南等，幫助學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容。

2.輔助材料：

-收集和整理與齒輪、凸輪等復(fù)雜機(jī)械原理相關(guān)的圖片、圖表，以直觀的方式展示機(jī)械的運(yùn)作原理。

-精選一些與簡單機(jī)械和復(fù)雜機(jī)械應(yīng)用相關(guān)的視頻資料，如齒輪的傳動(dòng)過程、凸輪的應(yīng)用實(shí)例等，增強(qiáng)學(xué)生對機(jī)械原理的理解。

-設(shè)計(jì)和制作教學(xué)PPT，包含課程重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及用于課堂互動(dòng)的問題和討論環(huán)節(jié)。

3.實(shí)驗(yàn)器材：

-準(zhǔn)備充足的齒輪、凸輪模型、滑輪、杠桿等實(shí)驗(yàn)器材，保證每位學(xué)生都能在小組中親自動(dòng)手操作。

-確保實(shí)驗(yàn)器材的安全性，進(jìn)行預(yù)先的檢查和維護(hù)，避免課堂上發(fā)生意外。

-準(zhǔn)備一些基礎(chǔ)的工具，如螺絲刀、扳手等，以便學(xué)生進(jìn)行模型組裝和調(diào)整。

4.教室布置：

-根據(jù)教學(xué)需要，將教室分為不同的區(qū)域：講授區(qū)、討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)。

-講授區(qū)：配備投影儀和幕布，方便展示教學(xué)PPT和視頻資料。

-討論區(qū)：布置成小組合作的形式，每組配備一張桌子，便于學(xué)生進(jìn)行討論和模型制作。

-實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)：確保有足夠的空間供學(xué)生進(jìn)行模型組裝和實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)設(shè)置安全警示標(biāo)志，提醒學(xué)生注意安全。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解“機(jī)器模型大比拼（二）”的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，如“齒輪和凸輪是如何工作的？”激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)機(jī)械原理做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械原理的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，如“這些模型是如何轉(zhuǎn)動(dòng)的？”引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的杠桿、滑輪等內(nèi)容，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解齒輪、凸輪等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞“齒輪和凸輪在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)”問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對齒輪、凸輪知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹齒輪、凸輪在生活中的其他應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合課程內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的齒輪、凸輪等內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《有趣的機(jī)械原理》：介紹各種機(jī)械原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如自行車齒輪、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪等。

-《機(jī)械模型制作入門》：指導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計(jì)和制作簡單的機(jī)械模型，鍛煉動(dòng)手能力，加深對機(jī)械原理的理解。

-《科學(xué)家故事》：介紹著名科學(xué)家在機(jī)械領(lǐng)域的研究成果和貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和敬仰。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-知識(shí)點(diǎn)一：齒輪的齒數(shù)、模數(shù)與傳動(dòng)比的關(guān)系。了解不同齒數(shù)、模數(shù)的齒輪組合對傳動(dòng)速度和力矩的影響，并嘗試計(jì)算傳動(dòng)比。

-知識(shí)點(diǎn)二：凸輪的輪廓曲線設(shè)計(jì)。探究不同輪廓曲線的凸輪在運(yùn)動(dòng)過程中的優(yōu)缺點(diǎn)，了解如何設(shè)計(jì)出更符合實(shí)際需求的凸輪輪廓。

-知識(shí)點(diǎn)三：杠桿、滑輪、齒輪、凸輪在實(shí)際應(yīng)用中的組合使用。分析各種機(jī)械組合的優(yōu)勢和局限性，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

探究活動(dòng)一：觀察自行車齒輪的傳動(dòng)過程，了解齒輪在不同速度、力矩條件下的工作原理。

探究活動(dòng)二：制作一個(gè)簡單的凸輪機(jī)構(gòu)，如推拉門、風(fēng)扇開關(guān)等，觀察其運(yùn)動(dòng)過程，并分析其設(shè)計(jì)原理。

探究活動(dòng)三：調(diào)查生活中應(yīng)用了哪些簡單機(jī)械和復(fù)雜機(jī)械，了解它們的工作原理和作用，撰寫調(diào)查報(bào)告。

通過以上拓展與延伸，學(xué)生可以更全面地掌握機(jī)械原理知識(shí)，提高自主學(xué)習(xí)和探究能力，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高科學(xué)素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。板書設(shè)計(jì)1.標(biāo)題：《機(jī)器模型大比拼（二）——齒輪與凸輪》

-目的：明確本節(jié)課的教學(xué)主題，強(qiáng)調(diào)齒輪和凸輪的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

2.板書結(jié)構(gòu)：

-主體部分：

-齒輪原理與特點(diǎn)

-齒數(shù)、模數(shù)與傳動(dòng)比

-齒輪的應(yīng)用實(shí)例

-凸輪原理與設(shè)計(jì)

-輪廓曲線的作用

-凸輪的應(yīng)用實(shí)例

-輔助部分：

-課程導(dǎo)入：生活中的機(jī)械應(yīng)用

-知識(shí)拓展：簡單機(jī)械與復(fù)雜機(jī)械的組合

3.重點(diǎn)突出：

-使用不同顏色的粉筆，將齒輪和凸輪的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行突出顯示。

-用粗體字或特殊符號(hào)標(biāo)注傳動(dòng)比、輪廓曲線等關(guān)鍵概念。

4.簡潔明了：

-語言簡練，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)用關(guān)鍵詞或簡短句子表達(dá)。

-使用圖表、示意圖等形式直觀展示齒輪和凸輪的工作原理。

5.藝術(shù)性與趣味性：

-使用有趣的機(jī)械圖像或漫畫，增加板書的趣味性。

-設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，如學(xué)生上臺(tái)繪制齒輪或凸輪的輪廓曲線，提高參與度。

6.概括性強(qiáng)：

-在板書末尾總結(jié)本節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，提供快速回顧的線索。

-用箭頭或流程圖形式展示齒輪和凸輪知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系。課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的齒輪傳動(dòng)裝置，并繪制出其工作原理圖。要求標(biāo)明齒輪的齒數(shù)、模數(shù)以及傳動(dòng)比。

2.制作一個(gè)凸輪模型，并描述其工作原理。要求分析凸輪的輪廓曲線對運(yùn)動(dòng)的影響。

3.選擇一個(gè)日常生活中的機(jī)械裝置，如自行車、風(fēng)扇等，分析其中應(yīng)用的簡單機(jī)械和復(fù)雜機(jī)械，并繪制出其機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

4.根據(jù)齒輪和凸輪的工作原理，設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)意模型，并解釋其工作原理和實(shí)際應(yīng)用場景。

5.撰寫一篇關(guān)于齒輪和凸輪在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)的對比分析報(bào)告。

補(bǔ)充和說明舉例題型：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)齒輪傳動(dòng)裝置：

-答案：設(shè)計(jì)一個(gè)由兩個(gè)齒輪組成的傳動(dòng)裝置，大齒輪齒數(shù)為30，小齒輪齒數(shù)為10。傳動(dòng)比為3:1。工作原理圖需清晰展示齒輪的嚙合方式以及傳動(dòng)方向。

2.制作凸輪模型：

-答案：制作一個(gè)推拉門開關(guān)的凸輪模型。凸輪的輪廓曲線為正弦曲線。工作原理圖需展示凸輪推動(dòng)推桿實(shí)現(xiàn)開關(guān)運(yùn)動(dòng)的過程。

3.分析自行車機(jī)械結(jié)構(gòu)：

-答案：自行車應(yīng)