一、教學(xué)背景與設(shè)計(jì)思路演講人CONTENTS教學(xué)背景與設(shè)計(jì)思路教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)教學(xué)準(zhǔn)備：從“材料超市”到“思維工具”教學(xué)過(guò)程：從“現(xiàn)象觀察”到“實(shí)證探究”總結(jié)與拓展：從“結(jié)論”到“思維”教學(xué)反思：在“實(shí)證”中培養(yǎng)科學(xué)思維目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)定滑輪改變方向作用驗(yàn)證課件01教學(xué)背景與設(shè)計(jì)思路教學(xué)背景與設(shè)計(jì)思路作為一線科學(xué)教師，我始終認(rèn)為小學(xué)科學(xué)課堂應(yīng)是“從生活中來(lái)，到生活中去”的探究場(chǎng)域。六年級(jí)上冊(cè)《簡(jiǎn)單機(jī)械》單元中，“定滑輪”是學(xué)生接觸滑輪家族的第一個(gè)成員，其核心探究目標(biāo)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“定滑輪是否能改變用力方向”。這一內(nèi)容不僅是后續(xù)學(xué)習(xí)動(dòng)滑輪、滑輪組的基礎(chǔ)，更能幫助學(xué)生建立“機(jī)械如何服務(wù)于生活”的直觀認(rèn)知?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，小學(xué)高段學(xué)生需“通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等方法探究簡(jiǎn)單機(jī)械的作用”，并“能用科學(xué)語(yǔ)言描述現(xiàn)象、得出結(jié)論”?；诖耍覍⒈竟?jié)課定位為“以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，以實(shí)證為核心”的探究課，通過(guò)“生活情境→猜想假設(shè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→聯(lián)系實(shí)際”的遞進(jìn)式路徑，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手操作中理解定滑輪“改變方向”的本質(zhì)，同時(shí)滲透“控制變量”“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”等科學(xué)思維方法。02教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：能準(zhǔn)確描述定滑輪的定義（固定在一個(gè)位置轉(zhuǎn)動(dòng)而不移動(dòng)的滑輪），通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納定滑輪“改變用力方向但不省力”的作用。01能力目標(biāo)：經(jīng)歷“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—收集數(shù)據(jù)—分析結(jié)論”的完整探究過(guò)程，提升實(shí)驗(yàn)操作能力（如組裝滑輪裝置、規(guī)范使用彈簧測(cè)力計(jì)）和數(shù)據(jù)處理能力（如記錄表格的設(shè)計(jì)與分析）。01情感目標(biāo)：通過(guò)觀察生活中的定滑輪應(yīng)用（如旗桿、窗簾滑輪），感受科學(xué)與技術(shù)的緊密聯(lián)系，激發(fā)“用科學(xué)解釋現(xiàn)象”的探究興趣。01教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證定滑輪改變用力方向的作用。難點(diǎn)：理解“改變方向”的本質(zhì)是“用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反”，并能區(qū)分“改變方向”與“省力”的不同作用。03教學(xué)準(zhǔn)備：從“材料超市”到“思維工具”教學(xué)準(zhǔn)備：從“材料超市”到“思維工具”為確保探究活動(dòng)的有效性，我提前兩周開(kāi)始準(zhǔn)備，既包括物質(zhì)材料，也包括學(xué)生的認(rèn)知鋪墊。實(shí)驗(yàn)器材基礎(chǔ)材料：鐵架臺(tái)（含橫桿）、定滑輪（帶掛鉤）、細(xì)線（無(wú)彈性）、50g鉤碼（4個(gè)）、彈簧測(cè)力計(jì)（0-5N）。01輔助工具：實(shí)驗(yàn)記錄單（含“是否使用定滑輪”“用力方向”“物體運(yùn)動(dòng)方向”“拉力大小”三列）、方向標(biāo)記貼（紅、藍(lán)兩色，用于標(biāo)注用力方向和物體運(yùn)動(dòng)方向）。02生活素材：旗桿升旗視頻（慢放版）、家用窗簾滑輪實(shí)物、手動(dòng)起重機(jī)模型（簡(jiǎn)化版）。03學(xué)生預(yù)習(xí)課前布置“生活中的滑輪觀察任務(wù)”：要求學(xué)生尋找家中或校園里的滑輪裝置（如晾衣桿滑輪、窗戶升降裝置），用手機(jī)拍攝照片或視頻，并思考“使用滑輪時(shí)，手往哪個(gè)方向拉，物體往哪個(gè)方向動(dòng)？”這一問(wèn)題。課堂上，我收集了23份有效觀察記錄，其中17份提到“拉繩子的方向和物體移動(dòng)方向相反”（如拉繩子向下，旗子向上），這為課堂探究提供了真實(shí)的認(rèn)知起點(diǎn)。04教學(xué)過(guò)程：從“現(xiàn)象觀察”到“實(shí)證探究”情境導(dǎo)入：從“升旗”到“問(wèn)題”上課伊始，我播放了一段校園升旗儀式的視頻（特寫(xiě)鏡頭：升旗手向下拉繩子，國(guó)旗向上運(yùn)動(dòng)）?！巴瑢W(xué)們，剛才的畫(huà)面中，你們注意到一個(gè)有趣的現(xiàn)象了嗎？”我暫停視頻，指向屏幕?！吧焓掷K子的方向是向下的，但國(guó)旗卻向上運(yùn)動(dòng)！”小宇第一個(gè)舉手，聲音里帶著疑惑?！皩?duì)，這就是今天我們要研究的問(wèn)題——為什么向下拉繩子，國(guó)旗會(huì)向上運(yùn)動(dòng)？”我順勢(shì)引出“定滑輪”的概念：“旗桿頂部有一個(gè)固定不動(dòng)的滑輪，這種滑輪叫做定滑輪。它是否能改變用力的方向呢？我們需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證?！边@一環(huán)節(jié)通過(guò)真實(shí)情境激發(fā)認(rèn)知沖突，學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)被喚醒，探究動(dòng)機(jī)自然生成。猜想假設(shè)：基于生活經(jīng)驗(yàn)的推理我將學(xué)生的猜想板書(shū)在黑板上：“假設(shè)：使用定滑輪時(shí)，用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反（即改變方向）；不使用定滑輪時(shí)，用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同（即不改變方向）?！薄案鶕?jù)課前觀察，你們認(rèn)為定滑輪能改變用力方向嗎？”我拋出問(wèn)題，同時(shí)展示課前收集的觀察記錄?！暗也淮_定是不是所有情況都這樣。”小航補(bǔ)充，“比如如果直接拉物體，用力方向和物體運(yùn)動(dòng)方向是相同的，用了定滑輪會(huì)不會(huì)相反？”“我家的窗簾滑輪，拉繩子向左，窗簾向右動(dòng)，應(yīng)該能改變方向！”小雨舉著自己拍的照片說(shuō)。這一步的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生從“生活現(xiàn)象”轉(zhuǎn)向“科學(xué)假設(shè)”，明確探究的核心是“對(duì)比使用與不使用定滑輪時(shí)的方向關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量，明確步驟“要驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，我們需要設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。”我取出實(shí)驗(yàn)器材，“對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是‘只改變一個(gè)變量’——這里的變量是‘是否使用定滑輪’，其他條件（如物體重量、繩子長(zhǎng)度、拉動(dòng)速度）要保持相同?！苯酉聛?lái)，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生分步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1（不使用定滑輪）：將鉤碼直接系在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上，豎直向上拉，觀察用力方向（向上）和物體運(yùn)動(dòng)方向（向上），記錄拉力大小。實(shí)驗(yàn)2（使用定滑輪）：將定滑輪固定在鐵架臺(tái)橫桿上，細(xì)線一端系鉤碼，另一端系彈簧測(cè)力計(jì)；向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，觀察用力方向（向下）和物體運(yùn)動(dòng)方向（向上），記錄拉力大小?！盀槭裁磳?shí)驗(yàn)2要向下拉？”小琪提問(wèn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量，明確步驟“這是為了對(duì)比——如果定滑輪能改變方向，那么原本需要向上拉的力，現(xiàn)在可能可以向下拉?！蔽医忉尩?，“當(dāng)然，你們也可以嘗試向其他方向拉（如向左、向右），但為了簡(jiǎn)化，我們先研究豎直方向的情況。”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄單時(shí)，我特意留出“我的發(fā)現(xiàn)”一欄，鼓勵(lì)學(xué)生用文字或箭頭圖描述方向關(guān)系（如圖1：實(shí)驗(yàn)1箭頭向上→向上；實(shí)驗(yàn)2箭頭向下→向上）。這種可視化記錄能幫助學(xué)生更直觀地比較差異。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：規(guī)范操作，細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是本節(jié)課的核心，我采用“分組實(shí)驗(yàn)+教師巡視指導(dǎo)”的模式，確保每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手操作。操作要點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：彈簧測(cè)力計(jì)使用前需調(diào)零，拉動(dòng)時(shí)要?jiǎng)蛩?、緩慢，避免讀數(shù)波動(dòng)；細(xì)線要貼合滑輪槽，減少摩擦對(duì)拉力的影響；方向標(biāo)記貼要分別貼在彈簧測(cè)力計(jì)（用力方向）和鉤碼（運(yùn)動(dòng)方向）上，便于觀察。學(xué)生典型表現(xiàn)：第一組的小陽(yáng)在實(shí)驗(yàn)2中嘗試斜向下拉，發(fā)現(xiàn)鉤碼仍向上運(yùn)動(dòng)，但拉力略有增大（因摩擦力增加）。我抓住這一契機(jī)，引導(dǎo)全班討論：“斜拉時(shí)方向是否改變？”最終得出“只要用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，就是改變了方向，與是否豎直無(wú)關(guān)”的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：規(guī)范操作，細(xì)致觀察第三組的小美在記錄拉力大小時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)1的拉力是1.0N（2個(gè)鉤碼），實(shí)驗(yàn)2的拉力是1.1N（接近1.0N）。我提示：“誤差可能來(lái)自哪里？”學(xué)生討論后總結(jié)：“滑輪與軸的摩擦、細(xì)線的重量會(huì)導(dǎo)致拉力略大，但整體可認(rèn)為‘不省力’?！边@一過(guò)程中，學(xué)生不僅完成了操作，更在教師的引導(dǎo)下關(guān)注到“誤差分析”“變量控制”等科學(xué)探究的細(xì)節(jié)，思維深度得到提升。數(shù)據(jù)分析：從“數(shù)據(jù)”到“結(jié)論”實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組匯報(bào)數(shù)據(jù)（如表1），我將數(shù)據(jù)匯總在黑板上的表格中：|小組|實(shí)驗(yàn)1（不使用定滑輪）|實(shí)驗(yàn)2（使用定滑輪）||------|------------------------|------------------------|||用力方向|物體方向|拉力（N）|用力方向|物體方向|拉力（N）||1|向上|向上|1.0|向下|向上|1.1||2|向上|向上|1.5|向下|向上|1.6||3|向上|向上|2.0|向下|向上|2.1|“觀察表格，你們能得出什么結(jié)論？”我引導(dǎo)學(xué)生聚焦兩個(gè)維度：數(shù)據(jù)分析：從“數(shù)據(jù)”到“結(jié)論”1方向關(guān)系：所有小組的實(shí)驗(yàn)1中，用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同（向上→向上）；實(shí)驗(yàn)2中，用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反（向下→向上）。這說(shuō)明“定滑輪能改變用力方向”。2拉力大?。簩?shí)驗(yàn)2的拉力略大于實(shí)驗(yàn)1，但數(shù)值接近（誤差在0.1N左右）。結(jié)合之前學(xué)的“彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)誤差”知識(shí)，可認(rèn)為“定滑輪不省力”。3小航舉手補(bǔ)充：“我們組嘗試用3個(gè)鉤碼（1.5N），實(shí)驗(yàn)2的拉力是1.6N，還是差不多。這說(shuō)明不管掛多少鉤碼，定滑輪都不會(huì)讓拉力變小。”這一總結(jié)得到了全班的認(rèn)同。生活應(yīng)用：從“實(shí)驗(yàn)室”到“真實(shí)世界”“現(xiàn)在，我們知道了定滑輪能改變方向但不省力。生活中哪些地方用到了這個(gè)特點(diǎn)？”我展示課前收集的素材：1旗桿：向下拉繩子，國(guó)旗向上運(yùn)動(dòng)（符合“改變方向”）；2窗簾滑輪：向左拉繩子，窗簾向右滑動(dòng)（方向相反）；3手動(dòng)起重機(jī)（簡(jiǎn)化版）：工人向下拉繩子，重物向上提升（省力的是滑輪組，但其中的定滑輪負(fù)責(zé)改變方向）。4“如果不用定滑輪，升旗手需要怎么操作？”我拋出逆向問(wèn)題。5“必須爬到旗桿頂部，向上拉繩子！”小宇笑著說(shuō)，“太麻煩了，定滑輪讓我們?cè)诘孛婢湍芡瓿缮欤奖愣嗔?！?這一環(huán)節(jié)將科學(xué)知識(shí)與生活需求結(jié)合，學(xué)生深刻體會(huì)到“科學(xué)是解決實(shí)際問(wèn)題的工具”。705總結(jié)與拓展：從“結(jié)論”到“思維”課堂總結(jié)“今天的探究中，我們通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了定滑輪的作用——它能改變用力的方向，但不能省力。”我邊總結(jié)邊在黑板上繪制思維導(dǎo)圖（中心是“定滑輪”，分支為“定義”“作用：改變方向、不省力”“生活應(yīng)用”）?！盎仡櫶骄窟^(guò)程，你們覺(jué)得最關(guān)鍵的步驟是什么？”“設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，控制變量！”“仔細(xì)觀察方向變化！”“記錄數(shù)據(jù)并分析！”學(xué)生的回答覆蓋了科學(xué)探究的核心要素。課后拓展為了延續(xù)探究興趣，我布置了兩項(xiàng)任務(wù)：實(shí)踐任務(wù)：用家里的材料（如衣架、細(xì)線、小玩具）制作一個(gè)定滑輪裝置，向家人演示“改變方向”的作用，并記錄家人的疑問(wèn)（下節(jié)課分享）。思維任務(wù)：思考“如果同時(shí)使用定滑輪和動(dòng)滑輪（滑輪組），會(huì)發(fā)生什么？”（為下節(jié)課學(xué)習(xí)動(dòng)滑輪做鋪墊）。06教學(xué)反思：在“實(shí)證”中培養(yǎng)科學(xué)思維教學(xué)反思：在“實(shí)證”中培養(yǎng)科學(xué)思維本節(jié)課的設(shè)計(jì)始終圍繞“驗(yàn)證定滑輪改變方向的作用”這一核心，通過(guò)“情境→猜想→實(shí)驗(yàn)→應(yīng)用”的遞進(jìn)式路徑，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中建構(gòu)知識(shí)。課堂中，學(xué)生的參與度很高，尤其是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，他們主動(dòng)嘗試不同的拉動(dòng)方向，提出“斜拉是否算改變方向”等問(wèn)題，展現(xiàn)了良好的探究意識(shí)。需要改進(jìn)的是，部分小組在測(cè)量拉力時(shí)誤差較大（如實(shí)驗(yàn)2拉力比實(shí)驗(yàn)