※ 教学目标:
1.通过组装链条传动装置和齿轮传动装置,了解传动装置的结构,知道传动的基本原理。
2.通过对两种传动装置的研究,发现它们各自的特点。
3.在探究活动中,能仔细观察实验现象,及时做好记录,小组合作有效率。
※ 制定依据:
★内容分析:
《自行车车轮转动的奥秘》是苏教版小学科学五年级下册第一单元第六课的内容。本单元第一课介绍了简单机械,接着四节课分别研究了杠杆、斜面、轮轴和滑轮这四种简单机械。本课不再研究某一种类的机械,而是研究机械间相互合作的一种关系,即力在机械中的传递方式,其具体实物为机械中的传动装置。传动装置是复杂机械中必不可少的组成部分,使机器的各组成部分连成整体。如果说本单元第1课是引导学生从宏观上来认识机械,那么,本课则是在第2—5课具体研究简单机械之后,把相互关联的机械当做一个整体来看待的统整课。
本课从发现自行车的传动装置引入,说明什么是传动装置,导入对机械传动及传动方式的研究,让学生通过了解分析传动装置,发现有关传动的科学规律,激发学生科学探究的兴趣,为以后研究其他类型的传动、学习机器的结构奠定良好的基础。
★学生实际:
五(5)班的学生经过了两年多科学课的学习,对科学研究有较大的兴趣,初步学会了一些科学探究的方法。通过近一个单元的学习,能用实验的方法对简单机械的特点和作用进行研究。在生活中,学生虽然经常看到自行车,但是由于年龄问题,他们几乎没有骑过自行车,更没有研究过自行车的传动装置,对于链条传动并不了解,会认为踏板连着的齿轮通过链条链接到后轮的轮胎上,产生小轮连接大轮的错误认识,所以在教学过程中,让学生先看自行车链传动的照片,再搭装置,然后再探究其特点,便于学生形成对传动装置正确的认识,为探究其特点奠定基础。
探究传动装置的特点,对于五年级学生来说,在实验中发现传动方向的变化不是难点,所以采用自主发现的方式。而转动快慢的变化相对有一定的难度,需要采用合适的方法仔细观察才行,故教师先以“链传动”为主题引导学生讨论研究方法和合作方式,以期形成研究传动装置的方法结构,为后续学生 “用结构”自主探究齿轮传动的特点奠定基础。
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开放
导入
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1.出示自行车的图片,认识其传动装置
PPT出示自行车图片(特写踏板)。
提问:你骑过自行车吗?车轮是怎么转动的?
播放视频:转动踏板,后轮转动。
提问:现在你知道车轮是怎样转动了吗?
教师总结:自行车前面一个齿轮转动通过链条带动后面一个齿轮转动,这样自行车的轮子就转动了起来。
2,揭示课题
下面我们就一起来研究自行车车轮转动的奥秘。(板书课题)
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观察、思考
思考后回答。
观看视频后结合齿轮、链条回答自行车车轮是如何转动的。
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利用学生的前概念,生活中对于自行车的认识引入新课,明晰踏板处的齿轮与后轮的齿轮通过链条链接。前面一个齿轮转动通过链条带动后面一个齿轮转动,这样自行车的轮子就转动了起来。
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探究链条传动的结构和特点
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1.组装装置,初步感知
介绍篓子里的实验器材,(教师演示插一个齿轮)提出要求:你能选择你需要的材料组装一个齿轮转动带动领一个齿轮转动的装置吗?
学生制作的过程中教师巡视,发现速度快的小组再给一份材料,你能组装出不同的装置吗?
呈现资源(同时呈现链条传动和齿轮传动装置),组织交流。(怎么搭的?你怎么判断一个齿轮转动能不能带动另一个齿轮转动的?从大带小和小带大两方面讲。学生边讲教师边画出两种传动装置的简笔画。)
教师总结:像这样一个齿轮转动可以带动另一个齿轮转动的装置叫做传动装置,这样的装置可以起到传递动力的作用。(板书:传递动力。)
揭示链条传动、齿轮传动。(板书:链条传动、齿轮传动)
试一试你的装置能起到传动的作用吗?大家在转动的过程中有什么发现吗?(板书:转动方向、转动速度)
2.讨论方法,实验探究
谈话:在我们刚才的活动中发现传动过程中齿轮转动的方向还是比较容易研究的,而两个齿轮转动的快慢研究起来比较麻烦,我们先来研究链条传动装置中两个齿轮转动速度的快慢。提问:你们打算如何研究?全班交流。(通过追问将研究点聚焦到转动圈数上。转动快慢 数圈数 对齐记号线)请一位学生上台来数,关注:大轮小轮圈数都要数,怎么数。(可以在学生演示过程中明晰小组合作,提问:你们小组如何分工?)
组织学生分组实验并将实验过程和你们的发现简洁快速地记录到记录纸上。
3.交流研讨,得出结论
提出要求:说一说怎么研究的?有什么发现?
谈话:你们的发现都是这样吗?教师总结并板书:
一致
大齿轮→小齿轮
小齿轮速度变快
小齿轮→大齿轮
大齿轮速度变慢
我们把他们放到一起来看一看,大轮带动小轮和小轮带动大轮他们的效果。
出示教具演示实验录像:两个相同的链传动装置,教师同时用同样的速度使其中的一个齿轮转动起来,一个在大轮上用力,另一个在小轮上用力,观察另一个轮的不同。
提问:我们自行车上是大齿轮带小齿轮还是小齿轮带大齿轮呢?为什么这样设计呢?
播放转动自行车的录像,大齿轮带小齿轮,大齿轮转一圈,小齿轮转好几圈,这样自行车行驶就快。现在你知道自行车车轮转动的奥秘了吗?它属于链条传动。
总结:我们刚才研究了链条传动,发现不管大齿轮带动小齿轮还是小齿轮带到大齿轮,两个齿轮的转动方向都一致,用数圈数的方法发现大齿轮带动小齿轮,速度变快,小齿轮带到动大齿轮,速度变慢。说明链条传动不改变齿轮转动的方向,但可以改变齿轮运动的速度。
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分组制作传动装置。
继续制作传动装置,完成链条传动装置和齿轮传动装置。
交流如何搭建链条传动装置和齿轮传动装置并判断它们能不能传动。
分别试一下本组搭建的传动装置能不能传动,并且在试的过程中发现在传动过程中两个齿轮转动方向和转动快慢的一些特点。
分组讨论,提出研究的方法(对齐记号线、小组分工合作,可以大轮带动小轮,也可以小轮带动大轮)
分组实验,仔细观察,及时记录。
小组汇报交流。
1.转动方向一致
2.转动圈数不同(大轮带动小轮:大轮转动1圈,小轮转动1圈多;小轮带动大轮,小轮转1圈,大轮转不到1圈)
认真观察,比较两个装置中速度的不同。
直观的发现:大轮带动小轮,会使运动速度变快;小轮带动大轮,运动速度会变慢。
仔细观察,思考后回答:自行车是大齿轮带动小齿轮,这样可以使自行车快速前进。
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通过“试一试、玩一玩”的过程引导学生初步建立对链条传动的感知,发现链条传动装置的构成、传动方向、转动速度等方面的特点,为后续的研究打下基础。
突出研究时的细节指导,提升研究的品质,使学生在接下来的实验探究和后面的自主探究时能用正确的方法研究。
直观出示对比大轮带动小轮和小轮带动大轮转动的情况,使学生的认识更加直观,印象更加深刻,同时渗透对比研究的思想。
紧扣课题,呼应开头。
通过总结指导学生建立结构性的知识体系。
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自主探究齿轮传动的结构和特点
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1.引导并组织学生学生研究齿轮传动。
谈话:我们再来研究下齿轮传动,你们能用刚才的研究方法来研究吗?你打算怎么研究?将研究过程和你的发现简洁快速地记录在记录纸上。
2.全班交流,教师总结,板书:
相反
大齿轮→小齿轮
小齿轮速度变快
小齿轮→大齿轮
大齿轮速度变慢
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分组组装齿轮传动装置并研究,完成研究报告。
小组汇报交流。如有学生讲到齿轮比的话引出精确传动。
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利用前面学习的研究方法学生自己研究齿轮传动装置,培养自主探究能力。
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拓展延伸
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1.实例分析,了解应用
提问:你知道哪些机器中有传动装置吗?用的是哪种传动装置吗? 想一想为什么采用这种传动方式?
小结:链条传动合适长距离传动;齿轮传动节省空间
2.拓展提升
PPT出示缝纫机。提问这个机器里面有传动装置吗?在哪里?这种用皮带链接两个轮子的传动装置叫做皮带传动装置。(板书:皮带传动)其实我们生活中还有各种各样的传动装置,感兴趣的同学可以用我们学过的方法来研究它们哦
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思考后回答
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充分调动学生的生活经验,沟通知识与生活的之间联系,初步建立装置的功能与结构相关性的认识。简单介绍连杆传动和皮带传动,将学生学习的兴趣带到课堂之后。
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