腳踏車 一、設計理念：
上腳踏車構造時，發現學生經過半年的時間，已經忘了槓桿和輪軸是怎麼回事？倒是 很能朗朗上口大輪帶小輪是省力，小輪帶大輪是費力，在腳踏車上似乎看得到大輪帶小輪，
發現竟有 90%以上的人發現腳踏車上大齒輪帶小齒輪走，是大輪帶小輪，是省力的構造，
他們幾乎只察覺到大輪帶小輪，不管它是不是輪軸構造，因此今年設計課程時，特別著重 對輪軸與齒輪的區別，探討完輪軸與齒輪的關係與特色，腳踏車的問題也迎刃而解了。為 了讓學生學習活潑有創意達到教學目標，「腳踏車」單元教材設計理念如下：
(一) 為了讓學生在學習過程中能夠培養其「創意思考」及「問題解決」之能力，本教材 以「思考學習環」及「創意思考教學」之教學模式進行設計教學。
(二) 透過其腳踏車、齒輪教具的操作，激發學習動機並引發學習問題。
(三) 利用腳踏車發展史引領學生的好奇，並以實際操作實驗方式突破時空的限制，激發 學生的興趣來進行教學。
二、單元目標：
＊能明確分辨輪軸與齒輪組的差異性。
＊能理解透過實驗理解齒輪組因增加鏈條後，造成前後齒輪轉動方向方相同。
＊能比對齒輪大小證明腳踏車是一種費力省時的工具。
三、教學時間: 5 節
四、教學對象：高年級 五、能力指標：
2-3-5-3 了解力的大小可由形變或運動狀態的程度來度量。
2-3-5-4 藉由簡單機械的運用知道力可由槓桿、皮帶、齒輪、流體(壓力)等方法來傳動。
六、教學指導要領：
教學 流程
思考
階段 教 學 活 動 學習目標 注意事項 教學資源
情境 設計
活動一：腳踏車是雙輪軸組合的應用 1. 小朋友！騎腳踏車快又方便，我們來
觀察它的構造，是不是很眼熟？我們 剛學完滑輪與輪軸，
觀察看看，它的結構 像哪一種呢？
2. 在哪裡？怎麼組合？
1-1
能 觀 察 並 說 出 腳 踏 車 上 有 齒 輪 與 輪 軸的構造 由騎腳踏活
動中，探討 腳踏車上有 哪些構造讓 它成為可以 動的交通工 具。
發現 問題
3. 腳踏板帶動齒輪是一組輪軸，小齒輪 帶動後車輪，也是組輪軸
1-2
能 觀 察 出 兩 組 單 獨 的 輪 軸，需要藉助 鏈 條 來 傳 動
此 刻 最 好 準 備 腳 踏 車 讓 小 朋 友騎，以生動教 學。
（同時製作 ppt 附 有 腳 踏 車 構 造圖片的，於進 行 教 學 共 同 討 論使用）
提出 假設
4. 腳踏車上有兩組輪軸組 力量
設計 驗證
1.利用這些教具，你 會模仿腳踏車的構 造，組合出兩組輪軸 嗎？
資料 解釋
1. 請各組小朋友上台簡介實驗設計。
2. 請各組討論並利用教具說明腳踏車上 輪軸組的構造在何處？
3. 教師進行歸納：
@輪軸是由兩個不一樣大的輪與軸緊緊 連結在一起，同時轉動的構造。
@腳踏車上有兩組輪軸的構造
1-3
能 比 較 兩 組 輪 軸 以 鏈 條 或 齒 輪 來 帶 動時之差異
學 生 設 計 實 驗 時，可提醒騎腳 踏 車 上 哪 裡 有 輪 軸 ， 怎 麼 組 裝？
記 錄 時 請 將 實 驗 器 材 裝 置 畫 出來，並註明哪 裏是輪軸組，如 何 使 兩 組 輪 軸 動 呢 ？ 以 圖 片 畫出，方便解釋 資料。。
提出 假設
活動二：鏈條能把前組輪軸的力傳到後組 輪軸上。
1. 小朋友！看腳踏車上的兩組分開輪 軸，它們兩個是靠什麼來傳動力量的 呢？
2. 看起來應該是鏈條，難道只有鏈條使 這兩組輪軸轉動嗎？
討論如何讓 兩組輪軸同 時走動呢？
設計 驗證
3.我們再組合看看，試試看哪些方法可以 使兩組輪軸轉動呢？
2-1 能透過觀 察 腳 踏 車 轉 動的方式，聯 想 使 兩 組 輪 軸的方法。
2-2 能利用教 具 組 合 輪 軸 組。
2-3 能與同學
@ 本 活 動 可 與 活 動 一 相 連 貫，同時做完。
@活動中，讓小 組發揮創思，設 法 使 兩 組 輪 軸 轉動，再以作出 的 實 品 像 大 家 解 說 自 己 的 創 意連結方式。
資料
討論腳踏車 上是使用哪 一種組合
推廣 應用
4. 請大家就先前的學習經驗，說說看：
當我們想讓小朋友騎的腳踏車，(他嬌 小、無力、又不容易控制)，要讓他騎 哪一種腳踏車呢？
5. 相信大家都看過變速車，你可成想 過：在平地時要調到哪裡？爬山時又 要調到哪裡呢？
6.
3-3 能將改變 後 的 雙 輪 軸 組 特 性 應 用 在 生 活 中 的 腳踏車上
此 刻 再 把 腳 踏 車 搬 出 來 討 論，做最後的結 論。