換一種思路探究“齒輪”

《齒輪》是青島版小學(xué)科學(xué)五年級《生活中的機械》單元中的第四課。本課是在前幾課學(xué)習(xí)斜面、杠桿、滑輪等簡單機械的基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入探究，同時也為后面復(fù)雜機械研究打下基礎(chǔ)。按照教材原先的設(shè)計思路開展教學(xué)活動，結(jié)果不盡如人意。因此，我做了幾方面的改進，經(jīng)過多次試教，教學(xué)效果十分不錯。

課題引入的改進——視頻導(dǎo)入，創(chuàng)境促思

教材原先的設(shè)計是通過三球儀、手搖鉆和機械鐘表來引入課題。可是三球儀在六年級學(xué)習(xí)“地球與宇宙”單元時才能用到，之前的學(xué)習(xí)中沒有用到過，學(xué)生并不熟悉。手搖鉆也不常見，而且手搖鉆使用的是斜齒輪，課堂研究的是正齒輪，也不太符合教學(xué)要求。機械鐘表雖然常見，但是很少有學(xué)生了解其構(gòu)造，將其作為教學(xué)的引入也不實際。

于是，我播放學(xué)生能從各類媒體看到的、在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用齒輪的視頻，有工人利用齒輪帶動錨機拋錨，輪船駕駛員操縱齒輪舵機，田地利用齒輪水車澆水，建筑工地利用齒輪升降機運送材料，大型機器的復(fù)雜齒輪傳動，壓面機利用齒輪工作，等等，讓學(xué)生認識到齒輪的應(yīng)用真的很廣泛。

這樣基于學(xué)生的認知水平，聯(lián)系學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗，可以引起學(xué)生的認知沖突，啟發(fā)學(xué)生積極思考，順利導(dǎo)入課題。

探究活動的改進——合作學(xué)習(xí)，研究齒輪

教材的設(shè)計是讓學(xué)生利用胡蘿卜、牙簽、美工刀等自己制作齒輪，認識齒輪結(jié)構(gòu)，然后研究齒輪作用。限于學(xué)生的實際水平，制作齒輪環(huán)節(jié)相當耗費時間，制作的齒輪只有幾個能夠符合標準，可以“手拉手”應(yīng)用于齒輪作用的研究。科學(xué)課上成了手工課，教學(xué)任務(wù)無法完成。為此我刪掉了制作齒輪部分，直接提供給學(xué)生可以開展研究的齒輪學(xué)具，教學(xué)目標順利達成。這一環(huán)節(jié)，我設(shè)計了以下三個活動：

活動一：認識齒輪，了解結(jié)構(gòu)

對于齒輪，學(xué)生雖然并不陌生，但對各部分的名稱，卻不明確。小齒輪學(xué)具，無法作為教具使用。因此我利用重量輕，硬度大的新型板材，設(shè)計制作了兩個輪齒均勻的大齒輪教具，齒輪背面在軸上固定吸力大的強磁片，這樣就可以吸在磁性黑板上，方便教學(xué)。

活動二：聯(lián)系舊知，初步感受

首先找一找玩具車中的齒輪在哪里，加深對齒輪概念的認識，讓學(xué)生想辦法使玩具車動起來，知道齒輪嚙合就可以傳遞動力，引出齒輪的傳動作用。讓學(xué)生初步感知嚙合和齒輪傳動的科學(xué)概念。

接著，出示一個小一點的齒輪教具，引導(dǎo)學(xué)生思考：讓這個齒輪轉(zhuǎn)動起來，怎樣做才能把動力傳給黑板上的大齒輪，使大齒輪轉(zhuǎn)起來呢？學(xué)生上臺演示教具齒輪的嚙合過程，師生一起見證齒輪能傳遞動力，了解傳遞動力的前提是兩個齒輪要嚙合在一起，學(xué)生加深了概念的理解。

隨后，出示準備的齒輪實驗材料，要求學(xué)生任選兩個齒輪，完成一個齒輪組合，驗證齒輪傳遞動力的作用。我對儀器室里的齒輪實驗材料進行改進后才提供給學(xué)生。

第一，原來的固定齒輪的螺栓很短，螺帽只有卡在凹槽里，組裝時才能固定住齒輪。學(xué)生操作時，螺帽小不容易拿住，容易滾落，而且也不容易卡在凹槽里。一種齒輪組合實驗完成后，想再換一種齒輪組合時，就需要費力摳出螺帽，移動位置，再次卡進凹槽，非常麻煩。我給學(xué)生提供了長螺栓和手擰螺帽，螺帽不需要卡進凹槽就能固定齒輪，手擰螺帽便于安裝拆卸，學(xué)生實驗時非常方便，大大提高了實驗效率。

第二，原來的3個學(xué)具齒輪的輪齒都是一致的，可能給學(xué)生造成只要是齒輪就可以組合起來的誤解。我為學(xué)生提供了4個齒輪供他們選擇，可以避免產(chǎn)生誤解，他們可以更好地理解齒輪傳動的前提是要齒輪嚙合在一起。

第三，學(xué)具中齒輪一致的三個齒輪的齒數(shù)是有講究的。我選擇大、中、小三個齒輪的輪齒數(shù)分別為42、28、14，三者齒數(shù)成倍數(shù)關(guān)系，便于學(xué)生在做齒數(shù)與轉(zhuǎn)速關(guān)系實驗統(tǒng)計圈數(shù)時不會出現(xiàn)不好記錄的數(shù)據(jù)，只能是整數(shù)圈及半圈的數(shù)據(jù)，有利于歸納概括，更好地認識不同齒數(shù)齒輪的動力傳遞作用。

活動三：深入探究，發(fā)現(xiàn)作用

上面的體驗活動同時為探究齒輪改變方向和改變轉(zhuǎn)速做好了鋪墊。有了這樣的體驗，善于觀察的同學(xué)會主動發(fā)現(xiàn)并提出問題。如果沒有學(xué)生提出問題，教師可以引導(dǎo)他們關(guān)注齒輪傳動時，兩個齒輪的轉(zhuǎn)動方向等特點。

接下來學(xué)生根據(jù)實驗方案繼續(xù)分組研究，毫無懸念地得出結(jié)論：齒輪還有改變轉(zhuǎn)速的作用。

自由活動的改進——了解應(yīng)用，認識升華

教材中這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生研究玩具車或機械鬧鐘里的齒輪。對于玩具車，學(xué)生由于非常熟悉，缺乏研究的熱情，而機械鬧鐘過于復(fù)雜，適合學(xué)有余力的同學(xué)課外研究。我的做法是：

活動一：生活中的齒輪是怎樣工作的呢？展示變速自行車、汽車換擋變速器、手搖風(fēng)扇、手搖削筆刀等，分析齒輪作用，使學(xué)生對齒輪作用的認識從實驗回歸生活。

活動二：我是小創(chuàng)客。給同學(xué)們準備了一套創(chuàng)客活動材料，小組合作、動手操作，完成一個小風(fēng)扇的制作。充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

山東省膠州市杭州路實驗小學(xué)（266399）？