資源簡介

第4單元《簡單機械》單元概要分析
一、單元整體解讀與學情分析
在工業化社會中，大到國家重大工程，小到家庭生活用品，機械無處不在。機械產品是科技不斷進步的成果，也是人類智慧的結晶。理解簡單機械的工作原理，學會使用簡單機械，甚至創造性使用身邊的材料制造簡單機械，都是現代公民應該具有的素養。學習簡單機械單元的內容，就是為學生們未來的生活奠定基礎，讓他們成為未來生活的改善者和創造者。
對于學生而言，他們對機械的認識基本上集中于那些大型的機器，如挖土機、吊車等，而生活中的門把手、撬棍等，他們并不認為是機械；他們知道這些工具在生活中被廣泛運用，但為什么在不同的場合要用不同的工具，其中都有什么科學原理，并沒有基本的認識；在二年級時他們運用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力的原理認識不足，尤其對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本單元的內容是對低年級學習內容的深化，并引導學生觀察和思考生活中簡單機械的應用及蘊含的科學原理。
此外，本單元的教學主題的設立與安排，不僅是教材內容螺旋式上升的一個重要組成部分，還是學生知識建構與能力培養的有機載體。學生參與這一主題內容的學習，特別是本單元的系列研究活動，如探究杠桿的秘密、研究輪軸在什么情況下更省力、研究用定滑輪和動滑輪提升物體時是否省力、研究拉小車的力與斜面坡度大小的關系，將為中學的物理學習奠定基礎，同時提升學生的探究能力和思維水平。
二、單元目標解讀與概念分析
（1）本單元通過一系列實驗操作、體驗、設計等活動，落實《課程標準》高年段的課程目標。
科學知識：
了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。
科學探究：
能基于所學的知識，制訂比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力和控制變量的意識，并能設計單一變量的實驗方案。
能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。
科學態度：
表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。
科學、技術、社會與環境：
了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技術的發展和應用影響著社會發展。
（2）本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“技術與工程領域”的高年段要求。
16.2 工程和技術產品改變了人們的生產和生活。
知道重大的發明和技術會給人類社會發展帶來的深遠影響和變化。
17.3 工具是一種物化的技術。
知道完成某些任務需要特定的工具。
知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機械。
使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題。
三、單元構成與邏輯分析
本單元圍繞簡單機械展開，選取了生活中比較常見且應用廣泛的四種簡單機械——杠桿、輪軸、滑輪、斜面為次級主題，設置了《撬重物的竅門》《擰螺絲的學問》《升旗的方法》《斜坡的啟示》四課。
從杠桿、輪軸、滑輪、斜面的特征來看，輪軸、滑輪屬于杠桿類機械，其本質為杠桿的變形，可將這四種簡單機械劃分為兩組，即杠桿、輪軸、滑輪為一組，斜面為一組。因此，本單元的四課也可分為并列的兩個部分，其中，《撬重物的竅門》《擰螺絲的學問》《升旗的方法》為第一部分，《斜坡的啟示》為第二部分。在第一部分中，《擰螺絲的學問》和《升旗的方法》分別與第一課《撬重物的竅門》成遞進關系。
從教材內容的編排來看，由于《課程標準》沒有要求落實杠桿類機械之間的關聯，且將杠桿、滑輪、輪軸、斜面作為并列的簡單機械，故遵照《課程標準》要求，從小學科學的教學出發，也可將本單元的四課視作并列關系。
四、單元教學目標
（1）認識常見的簡單機械——杠桿、滑輪、輪軸、斜面的結構特征。
（2）通過探究實驗，了解不同的簡單機械在什么情況下省力。
（3）能夠辨別生活中的簡單機械，會使用一些簡單機械。
（4）在組裝、制作簡單機械的過程中，感受技術發展對社會和生活的影響。
五、單元活動導圖
六、課時安排
序號 課題 課時
1 撬動物的竅門 1
2 擰螺絲的學問 1
3 升旗的方法 1
4 斜坡的啟示 1
總課時 4

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