【教材简析】
本课教科书包括三个板块：活动准备、活动过程、拓展活动。其中，活动准备提示了课堂探究所必备的典型的实验材料：齿轮模型、泡沫板、刀子、萝卜、塑料棒，此部分属于学生课前探究性准备材料的过程。拓展活动中提示了一个建议性活动内容：研究玩具车或机械钟内的齿轮，探究游乐场中的娱乐设施运用了哪些简单机械的原理。此部分属于课下对活动过程的延续。活动过程设计了两个活动，一是让学生说说生活中的齿轮；二是做齿轮，研究齿轮的作用。同时，教材中还呈现了“空白记录表”，目的是让学生自主记录“我们的发现”。本课教科书在编写中体现了以探究为核心的理念，并通过卡通人物的表情将情感态度价值观显性呈现在教科书当中，使本课显得探究韵味丰足而又不失活泼、有趣、合谐，利于激发学生的探究欲望。
【研究专题及观点】
在小学课堂教学过程中，我研究的主要专题是“探究如何让学生经历科学研究的过程，并让学生在此过程中体验知识与事物的形成、发展、变化过程，使学生养成善于观察、善于动手的科学的情感态度与价值观。”
我的观点是：在小学科学课堂教学中，应落实以“科学探究为核心”，并在活动过程中，灵活和综合运用各种教学方式和策略，着力引导学生“从问题引入到问题结束”，让学生带着对问题的探究自行经历探究的过程，在对事物有了一定的结论之后，再通过探究中发现的问题，或是对结果的分析，引导学生产生新问题，并能够持续进行新问题的探究，将探究活动不断进行下去。
【设计思路】
在课堂教学设计中，我基本遵循教材编写的思路，让学生从生活经验开始，通过谈生活中的齿轮引入课题，让学生先猜测齿轮的作用，带着“齿轮究竟有什么作用”的问题进入科学研究中，通过动手做齿轮，发现正常工作的齿轮应该具备的特点，通过实验发现齿轮的作用，最后让学生用获得的认识联系生活中对齿轮的应用。最后，通过“设想一个正常工作的机械钟表中至少要有几个齿轮？” 让学生产生新问题，在充满探究欲望之中带着问题走出课堂，以促使学生课下继续探究。整个教学过程重点体现了“让学生经历科学探究的全过程”的理念，以及让学生的探究活动从“问题中开始”，又从“问题中结束”，使探究活动更具完整性、细致性、科学性、持久性。
同时，我还特别注意引导学生进行动手操作、认真观察、细致归纳。通过一系列的探究体验活动，使学生能够在课堂教学活动中一步步体会到齿轮的特点，发现齿轮的作用。根据课堂教学的实际需要，结合学生的实际情况，我还在课堂教学中增加了我国在齿轮制造和应用方面的背景资料，以达到拓宽学生的知识面，激起对齿轮进一步了解和研究的目的。
【本课教学目标】
1．在做齿轮的过程中，体验合作与交流的愉快，增强发现问题，解决问题的能力。
2．在研究齿轮作用的过程中，学会设计和制定实验方案，并养成做好实验记录的习惯。
3．探究齿轮这种简单机械的作用，了解使用齿轮能传递动力、改变力的方向及改变转动速度。
【活动过程描述】
一 谈话导入
同学们，这节课，老师带来了几个模型，知道是什么吗？
看来大家对齿轮并不陌生。那位同学来说一说，哪里用到了齿轮？
实际上，齿轮在生活中的应用非常广泛，它和杠杆、滑轮、轮轴、斜面一样，也属于简单机械。那作为简单机械的齿轮在工作中会起到哪些作用呢？同学们可以根据自己的经验来猜一猜。
【学生在生活中，或多或少的都见过齿轮，对齿轮的作用也有一定的了解，尽管不全面，也不够准确，但这样的导入能唤起学生对齿轮这一事物的思考，为下一步活动做准备。】
二 探究活动一：做齿轮，感受齿轮的特点
1．激发做齿轮的兴趣。
齿轮究竟有什么作用呢？老师认为，只要你们做个齿轮模型体验体验齿轮的特点，再利用它来研究研究，就能把这个问题解决，你们能行吗？
【孩子们最喜欢动手操作，为学生提供动手的机会和平台，让学生亲自体验做齿轮的过程，目的是让学生在制作过程发现齿轮的特点，为齿轮作用的探究过程提供最直按的经验。】
2．学生动手做齿轮。
学生进行做齿轮的活动。（教师在结束前1 分利用课件上的小闹钟加以提示，让学生树立时间观念）
3．转动自制齿轮，初步感受齿轮的特点。
请同学们互相配合，把你们的小齿轮组合起来，转一转，看有什么发现？
学生把齿轮在泡沫板上进行固定、组装，并进行操作与观察，谈自己发现。
【学生制作的小齿轮普遍存在不够圆、齿不均匀，齿轮组合在一起时，相邻的两个齿轮不能互相咬合，个别同学还会存在固定齿轮时轴没有插在圆心上的问题，同时呈现用于做齿轮的材料也不够坚硬与结实等一系列问题。目的是通过此交流过程，让学生自己发现和意识到制作中出现的一些问题都会影响齿轮的正常工作。同时体会到正常工作的齿轮应具备的基本条件。】
三 探究活动二：利用齿轮模型 探究齿轮的作用
1．设计研究方案。
齿轮究竟有哪些作用呢？现在，我利用自制的齿轮模型，也可以借助老师提供的齿轮模型来研究。你们准备怎样组装齿轮进行研究呢？
学生在小组内交流，并汇报研究方案。
【为了避免研究的盲目性，保证探究的效果，有必要让学生在实验前对实验方法进行设想。】
2．探究齿轮的作用。
下面请同学们按照刚才设想的方法去研究，在研究过程中，要注意做好实验记录。（教师为学生提供实验报告单）
“齿轮作用的研究”实验记录单
学生做实验，并认真填写记录单。
3．汇报研究发现。
请各个小组汇报各自的研究和发现，同时还要注意把兄弟小组的研究与本组做对比，记录有价值的发现。
①学生汇报自己小组的发现。
②根据小组的发现，结合其他小组的发现，再次分析实验结果，得出实验结论。
学生汇报自己的研究发现，教师进行适时点拨，引导学生总结出齿轮的作用。
（适时板书：传递力、改变转动方向、改变转动速度）
【学生实验的同时，教师将实验中的观察记录作为指导重点，目的是让学生注意观察实验现象，搜集观察实验中的大量信息，以便为学生互相交流、归纳结论提供事实依据。汇报中，引导学生注意倾听，同时提醒学生要注意记录、积累别的小组的发言，体现合作交流的学习理念。】
通过刚才的研究，我们不仅知道了齿轮能传递力，还发现了它能改变转动的速度和运动的方向。
四 拓展活动：创新设想
1．学以致用，科学猜想。
（出示一个钟表）同学看，这是一块普通的钟表，它的里面就有齿轮，齿轮的转动带动了钟面上的指针。请同学们想一想，要保证时针、分针、秒针向同一个方向也就是顺时针转动，你认为至少要有几个齿轮？它们是怎样组合的？
学生根据自己的理解发表意见。
【这一问题，学生的意见可能各不相同，教师不给予肯定与否定，让学生自由发表自己的见解，在回答中互相启发，碰撞思维的火花。这一设计的目的是将学生探究出的齿轮的作用在实际中进行应用。加深学生对齿轮的作用的认识，同时也渗透了培养学生善于用掌握的科学知识分析、解决实际问题的能力，使学生意识到科学服务于生活。】
2．引出新问题，拓展延伸到课外探究。
钟表里究竟有几上齿轮？它们到底是怎样组合的？又是怎样工作的呢？那样组装有什么道理？还有没有更好的组装方法？这些问题请你们课下自己想办法去解决，老师相信你们一定能解决它。下节课我们再来重点交流。
【恰当引导学生课下进行拓展活动，活动主题即为课上探究活动中遗留下来的问题，利用了学生强烈的揭谜心理，既增强了学生的探究兴趣，又将探究活动持续到课下，达到使学生的科学探究兴趣及各项探究能力的持续发展。】
