一、教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：從生活現(xiàn)象到科學(xué)探究的自然銜接演講人CONTENTS教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：從生活現(xiàn)象到科學(xué)探究的自然銜接實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從材料選擇到場(chǎng)景還原的細(xì)節(jié)把控演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從觀察到操作，從現(xiàn)象到規(guī)律的遞進(jìn)探究原理深化與拓展應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到科學(xué)本質(zhì)的升華總結(jié)與反思：從知識(shí)習(xí)得到核心素養(yǎng)的落地附錄：學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄單（節(jié)選）目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)窗簾滑輪組作用演示實(shí)驗(yàn)課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓知識(shí)從生活中來(lái)，再回到生活中去。窗簾，是每個(gè)孩子每天都會(huì)接觸的生活物品，而隱藏在窗簾軌道里的滑輪組，正是“機(jī)械與工具”單元中“滑輪組作用”教學(xué)的最佳載體。今天，我將以“窗簾滑輪組作用演示實(shí)驗(yàn)”為核心，帶領(lǐng)六年級(jí)學(xué)生通過(guò)觀察、操作、分析，揭開(kāi)這一常見(jiàn)裝置背后的科學(xué)奧秘。01教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：從生活現(xiàn)象到科學(xué)探究的自然銜接1教學(xué)背景分析六年級(jí)學(xué)生已通過(guò)前兩課學(xué)習(xí)了定滑輪和動(dòng)滑輪的基本作用——定滑輪能改變力的方向但不省力，動(dòng)滑輪能省力但不能改變方向。然而，真實(shí)生活中（如窗簾、起重機(jī)）很少單獨(dú)使用定滑輪或動(dòng)滑輪，更多是二者組合成滑輪組。窗簾作為學(xué)生最熟悉的場(chǎng)景，其滑輪組結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單（多為1-2個(gè)定滑輪與1個(gè)動(dòng)滑輪組合），便于觀察和操作，是突破“滑輪組作用”這一教學(xué)難點(diǎn)的理想載體。我曾在課前調(diào)研中問(wèn)學(xué)生：“拉動(dòng)窗簾時(shí)，你覺(jué)得省力嗎？這些小輪子（滑輪）是怎么幫忙的？”78%的學(xué)生能感知“拉動(dòng)時(shí)不費(fèi)勁”，但僅有12%能說(shuō)出“可能和滑輪組合有關(guān)”，這說(shuō)明學(xué)生對(duì)“組合作用”的認(rèn)知存在空白，亟需通過(guò)直觀實(shí)驗(yàn)建立聯(lián)系。2教學(xué)目標(biāo)拆解基于課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）“知道簡(jiǎn)單機(jī)械的一些類型和功能”的要求，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，本課設(shè)定三維目標(biāo)如下：知識(shí)目標(biāo)：理解滑輪組由定滑輪與動(dòng)滑輪組合而成，能說(shuō)出其“既省力又能改變力的方向”的作用；通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納“滑輪組省力大小與承擔(dān)物重的繩子段數(shù)有關(guān)”的規(guī)律。能力目標(biāo)：能規(guī)范組裝窗簾式滑輪組，正確使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力；通過(guò)記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)展“假設(shè)-驗(yàn)證-結(jié)論”的科學(xué)探究能力。情感目標(biāo)：感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)觀察生活中機(jī)械裝置的興趣；在小組合作中體會(huì)“分工明確、數(shù)據(jù)共享”的探究樂(lè)趣。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從材料選擇到場(chǎng)景還原的細(xì)節(jié)把控1實(shí)驗(yàn)器材清單（以4人小組為單位）為最大程度還原窗簾使用場(chǎng)景，同時(shí)兼顧實(shí)驗(yàn)可操作性，我對(duì)器材進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)：|器材名稱|規(guī)格/說(shuō)明|選擇依據(jù)||-------------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------||透明塑料滑輪組|定滑輪2個(gè)（固定在軌道兩端）、動(dòng)滑輪1個(gè)（可沿軌道滑動(dòng)）|透明材質(zhì)便于觀察滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)與繩子繞法；軌道模擬窗簾滑軌，增強(qiáng)場(chǎng)景真實(shí)感|1實(shí)驗(yàn)器材清單（以4人小組為單位）|尼龍細(xì)線|直徑1mm，承重5N|輕便且不易打滑，避免因繩子自重影響拉力測(cè)量準(zhǔn)確性|01|鉤碼（帶掛鉤）|50g/個(gè)（配套托盤）|標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量便于計(jì)算物重（50g=0.5N），掛鉤可直接連接動(dòng)滑輪|02|彈簧測(cè)力計(jì)|量程0-5N，分度值0.1N|量程覆蓋實(shí)驗(yàn)中可能的拉力范圍（0.5N-2.5N），分度值小便于精確讀數(shù)|03|實(shí)驗(yàn)記錄單|含“滑輪組合方式”“物重”“拉力”“繩子段數(shù)”“省力倍數(shù)”等欄目|結(jié)構(gòu)化記錄引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注關(guān)鍵變量，避免數(shù)據(jù)遺漏|04|窗簾布模擬物|輕薄紗布（約20cm×30cm）|替代真實(shí)窗簾布，降低額外重量干擾，同時(shí)保留“拉動(dòng)窗簾”的操作體驗(yàn)|052預(yù)實(shí)驗(yàn)調(diào)試要點(diǎn)為確保課堂實(shí)驗(yàn)成功率，我提前進(jìn)行了3次預(yù)實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)調(diào)整以下細(xì)節(jié)：滑輪固定方式：最初用雙面膠固定定滑輪，發(fā)現(xiàn)多次拉動(dòng)后易脫落；改用小螺絲將滑輪底座固定在木質(zhì)軌道上，穩(wěn)定性顯著提升。繩子繞法優(yōu)化：部分學(xué)生可能錯(cuò)誤繞繩（如繩子交叉），導(dǎo)致動(dòng)滑輪無(wú)法順暢滑動(dòng)；在軌道側(cè)面貼“繞繩示意圖”（紅筆標(biāo)注起點(diǎn)和繞向），降低操作難度。拉力測(cè)量技巧：學(xué)生常因“拉速過(guò)快”或“測(cè)力計(jì)傾斜”導(dǎo)致讀數(shù)偏差；設(shè)計(jì)“慢拉-穩(wěn)定-讀數(shù)”三步口訣，并在示范時(shí)用手機(jī)慢鏡頭記錄正確操作。03演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從觀察到操作，從現(xiàn)象到規(guī)律的遞進(jìn)探究1情境導(dǎo)入：從“拉窗簾”到“提問(wèn)題”的思維激活上課伊始，我播放一段“學(xué)生在家拉窗簾”的視頻（課前征得家長(zhǎng)同意拍攝），畫面中女孩輕松拉動(dòng)厚重窗簾。暫停播放后提問(wèn)：“她沒(méi)用多大力氣就拉動(dòng)了窗簾，這些藏在軌道里的小輪子（展示實(shí)物滑輪）可能起到了什么作用？”學(xué)生觀察實(shí)物滑輪后，很快聯(lián)想到前兩課學(xué)的定滑輪和動(dòng)滑輪。我順勢(shì)追問(wèn)：“如果這里只有定滑輪，能省力嗎？如果只有動(dòng)滑輪，能改變拉力方向嗎？窗簾需要既省力又能從一邊拉動(dòng)（改變方向），那是不是定滑輪和動(dòng)滑輪‘一起工作’了？”這一追問(wèn)將學(xué)生的注意力從“單個(gè)滑輪”轉(zhuǎn)向“滑輪組合”，自然引出實(shí)驗(yàn)主題——“探究窗簾滑輪組的作用”。2實(shí)驗(yàn)一：組裝基礎(chǔ)滑輪組，觀察基本作用操作步驟（教師示范與學(xué)生同步操作結(jié)合）：固定定滑輪：將2個(gè)定滑輪分別安裝在軌道左右兩端（模擬窗簾軌道的固定點(diǎn)）。安裝動(dòng)滑輪：將1個(gè)動(dòng)滑輪掛在軌道中間的滑動(dòng)卡扣上（模擬窗簾布的懸掛點(diǎn)）。繞繩方法：從左側(cè)定滑輪開(kāi)始，繩子依次繞過(guò)動(dòng)滑輪、右側(cè)定滑輪，最后留出拉環(huán)（如圖1所示）。圖1窗簾滑輪組繞繩示意圖（手繪板展示，標(biāo)注“定滑輪”“動(dòng)滑輪”“承重繩段數(shù)”）觀察與記錄：用彈簧測(cè)力計(jì)直接提起1個(gè)鉤碼（0.5N），記錄拉力為0.5N；將鉤碼掛在動(dòng)滑輪下方（模擬窗簾布重量），用測(cè)力計(jì)拉住繩子自由端，緩慢勻速上拉，記錄拉力約為0.3N（實(shí)際測(cè)量值因滑輪自重略有差異）；2實(shí)驗(yàn)一：組裝基礎(chǔ)滑輪組，觀察基本作用對(duì)比兩次拉力，學(xué)生直觀發(fā)現(xiàn)“使用滑輪組后拉力變小了”；觀察拉力方向：直接提鉤碼需向上拉，而拉動(dòng)滑輪組時(shí)可向水平方向拉（模擬拉窗簾的動(dòng)作），說(shuō)明“滑輪組改變了力的方向”。關(guān)鍵追問(wèn)：“為什么滑輪組能同時(shí)省力和改變方向？這和定滑輪、動(dòng)滑輪各自的作用有什么關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前知識(shí)，初步建立“組合優(yōu)勢(shì)=定滑輪功能+動(dòng)滑輪功能”的認(rèn)知。3實(shí)驗(yàn)二：改變滑輪數(shù)量，探究省力規(guī)律為驗(yàn)證“滑輪組省力大小是否與繩子段數(shù)有關(guān)”，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：變量控制：保持物重（2個(gè)鉤碼，1N）、滑輪類型（定滑輪2個(gè)、動(dòng)滑輪1個(gè)或2個(gè)）不變，改變繞繩方式（使承擔(dān)物重的繩子段數(shù)分別為2段、3段）。操作與數(shù)據(jù)記錄（以小組為單位完成）：|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|滑輪組合|承擔(dān)物重的繩子段數(shù)（n）|物重（G）|拉力（F）|理論計(jì)算值（F≈G/n）|誤差分析（F實(shí)-F理）||----------|----------------|--------------------------|-----------|-----------|----------------------|---------------------|3實(shí)驗(yàn)二：改變滑輪數(shù)量，探究省力規(guī)律|1|2定1動(dòng)（2段繩）|2|1N|0.55N|0.5N|+0.05N||2|2定2動(dòng)（3段繩）|3|1N|0.38N|0.33N|+0.05N|數(shù)據(jù)分析與結(jié)論：觀察表格中“拉力”與“n”的關(guān)系，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“n越大，拉力越小”，且“拉力約等于物重除以n”（考慮滑輪自重和摩擦力的影響，實(shí)際拉力略大于理論值）；結(jié)合窗簾場(chǎng)景，解釋“常見(jiàn)窗簾滑輪組多用2段或3段繩”的原因：既保證省力效果，又避免因繩子段數(shù)過(guò)多導(dǎo)致軌道過(guò)長(zhǎng)、操作不便。深度討論：“如果窗簾特別重（如5kg），我們可以怎樣調(diào)整滑輪組？”學(xué)生提出“增加動(dòng)滑輪數(shù)量”“增加繩子段數(shù)”等方案，將規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決。4實(shí)驗(yàn)三：還原真實(shí)窗簾，驗(yàn)證綜合作用為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的生活關(guān)聯(lián)，最后設(shè)計(jì)“模擬真實(shí)窗簾拉動(dòng)”環(huán)節(jié)：將實(shí)驗(yàn)二的鉤碼替換為“窗簾布模擬物”（約0.3N），并在動(dòng)滑輪下方掛上3個(gè)鉤碼（1.5N），總物重1.8N；學(xué)生分組拉動(dòng)滑輪組自由端，感受“水平拉動(dòng)時(shí)的省力效果”；對(duì)比“不用滑輪組直接拉窗簾布”（需向上提，拉力1.8N）與“用滑輪組拉”（可水平拉，拉力約0.6N），進(jìn)一步驗(yàn)證“既省力又改變方向”的結(jié)論。有學(xué)生興奮地說(shuō)：“原來(lái)我家窗簾拉起來(lái)輕松，是因?yàn)槔锩娴男≥喿訋臀摇至肆Α　边@種“知識(shí)解釋生活”的成就感，正是科學(xué)教育最動(dòng)人的瞬間。04原理深化與拓展應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到科學(xué)本質(zhì)的升華1從現(xiàn)象到原理：用杠桿模型解釋滑輪組結(jié)合學(xué)生已學(xué)的“杠桿原理”，我用動(dòng)畫演示定滑輪、動(dòng)滑輪的杠桿模型（如圖2）：1定滑輪：支點(diǎn)在中心，動(dòng)力臂=阻力臂（等臂杠桿），故不省力但能改變方向；2動(dòng)滑輪：支點(diǎn)在一側(cè)，動(dòng)力臂=2倍阻力臂（省力杠桿），故省一半力但不能改變方向；3滑輪組：相當(dāng)于多個(gè)杠桿的組合，每段承重繩對(duì)應(yīng)一個(gè)“省力杠桿”，因此總省力倍數(shù)等于繩子段數(shù)。4圖2定滑輪、動(dòng)滑輪的杠桿模型動(dòng)畫（動(dòng)態(tài)展示支點(diǎn)、力臂變化）5通過(guò)這一模型，學(xué)生不僅“知其然”，更“知其所以然”，理解了滑輪組作用的本質(zhì)是“杠桿原理的組合應(yīng)用”。62從課堂到生活：尋找身邊的滑輪組為培養(yǎng)“科學(xué)眼光看生活”的習(xí)慣，我展示了幾組生活場(chǎng)景圖：建筑工地起重機(jī)：多組滑輪組提升鋼筋，繩子段數(shù)達(dá)8-10段，極大降低拉力；旗桿頂部裝置：定滑輪（改變方向）與動(dòng)滑輪（省力）組合，方便升旗；晾衣桿輔助器：家庭常用的“拉繩式晾衣桿”，內(nèi)部藏有簡(jiǎn)單滑輪組，輕松升降衣架。學(xué)生紛紛分享自己的發(fā)現(xiàn)：“我家陽(yáng)臺(tái)的遮陽(yáng)棚也是用滑輪組拉的！”“爺爺?shù)尼烎~竿收線時(shí)好像有滑輪！”這種“知識(shí)遷移”讓科學(xué)學(xué)習(xí)從課堂延伸到生活。05總結(jié)與反思：從知識(shí)習(xí)得到核心素養(yǎng)的落地1課堂總結(jié)：重現(xiàn)場(chǎng)景，提煉核心課程尾聲，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程，用“三句話總結(jié)”強(qiáng)化核心知識(shí)：窗簾滑輪組由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成；它的作用是“既省力，又能改變力的方向”；省力大小與承擔(dān)物重的繩子段數(shù)有關(guān)（段數(shù)越多，越省力）。最后，我舉起一個(gè)簡(jiǎn)易窗簾滑輪組模型說(shuō)：“科學(xué)不是藏在實(shí)驗(yàn)室的‘高精尖’，而是藏在窗簾軌道里、晾衣桿上、甚至你拉書包拉鏈時(shí)的‘小智慧’。希望同學(xué)們永遠(yuǎn)保持好奇，用科學(xué)的眼睛發(fā)現(xiàn)身邊的‘機(jī)械之美’?！?教學(xué)反思：以生為本，優(yōu)化改進(jìn)本課通過(guò)“生活場(chǎng)景-實(shí)驗(yàn)探究-原理建模-拓展應(yīng)用”的路徑，較好達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，仍有2個(gè)小組因繞繩錯(cuò)誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，后續(xù)可增加“繞繩小助手”（如彩色繩子標(biāo)記起點(diǎn)）降低操作難度；此外，部分學(xué)生對(duì)“繩子段數(shù)”的計(jì)數(shù)存在困惑，可在實(shí)驗(yàn)前用動(dòng)畫演示“如何數(shù)承重繩段數(shù)”（從動(dòng)滑輪開(kāi)始，有幾段繩直接連接動(dòng)滑輪，段數(shù)就是幾）。教育是“慢的藝術(shù)”，而科學(xué)教育的魅力，正在于讓孩子在“拉窗簾”這樣的日常動(dòng)作中，觸摸到物理規(guī)律的溫度。當(dāng)學(xué)生說(shuō)出“原來(lái)科學(xué)這么有用！”時(shí)，我知道，這節(jié)課的種子已經(jīng)埋下——它可能是一個(gè)小發(fā)現(xiàn)，也可能是一生的科學(xué)興趣。06附錄：學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄單（節(jié)選）附錄：學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄單（節(jié)選）小組名稱：陽(yáng)光小隊(duì)實(shí)驗(yàn)日期：2025年10月15日|實(shí)驗(yàn)內(nèi)容|操作步驟|觀察到的現(xiàn)象/數(shù)據(jù)|我的思考||------------------|--------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------|-------------