2021學年2、杠桿的科學教學設計

這是一份2021學年2、杠桿的科學教學設計，共7頁。教案主要包含了教學目標，教學重難點，教學準備，教學過程等內(nèi)容，歡迎下載使用。
杠桿的科學 【教學目標】1．培養(yǎng)學生善于對周圍事物提出問題，并通過動手操作尋找證據(jù)進行解釋的科學探究能力；能設計控制變量的探究實驗；會設計簡單的實驗記錄表格，并運用它采集整理數(shù)據(jù)、分析和解讀數(shù)據(jù)。2．引導學生體驗到科學探究要尊重證據(jù)，意識到合作交流的重要性；體會到科學技術(shù)與社會、生活是密切聯(lián)系的；培養(yǎng)樂于探究、大膽想象的意識；知道科學探究可為進一步研究提供新經(jīng)驗、新現(xiàn)象、新方法、新技術(shù)；滲透科學與藝術(shù)相結(jié)合的思想。3．知道利用杠桿可以提高工作效率；了解杠桿在生產(chǎn)生活中的運用。【教學重難點】滲透科學與藝術(shù)相結(jié)合的思想。【教學準備】1．簡單機械盒、支架、杠桿尺、鉤碼盒、小木塊、剪刀、鑷子、煤夾子2．多媒體課件【教學過程】一、通過撬“重物”的趣味活動，初步認識杠桿并導入新課。（講臺旁有一張木桌，木桌上有一張倒過來放的方凳。）師：和大家是初次見面，先介紹一下自己。我姓重，重量的“重”，因為我有168斤重?，F(xiàn)在老師坐在這張凳子上。（教師跳上木桌，坐在方凳上。）師：請一位同學雙手抓住橫檔，把我連人帶凳提點起來。誰來？請舉手。 （沒有學生舉手，教師從桌上跳下，出示一根2米長的鐵棒和一個木塊。）師：老師借給大家一根木棒和一塊木塊?，F(xiàn)在誰有辦法？（學生紛紛舉手，教師點了一名個子較小的女生上臺，幫助其將木棒插入凳面邊沿，作支點的木塊盡量靠近凳面，讓女生用手握住木棒的另一端。教師隨即跳上木桌，坐在方凳上。女生輕輕一撬，教師連人帶凳被撬起。其余學生禁不住鼓起掌來。上臺演示的女生與教師各回原位。）師：那位女生很輕松地把我撬了起來，她是利用了什么工具？生：（幾乎齊聲）杠桿！（教師出示PPT圖片，圖片中有一個小孩在用杠桿撬大石頭，并標出了阻力點、支點、用力點。）師：對！杠桿上最重要的三個點就是支點、阻力點、用力點。剛才的木塊就是……生：（齊聲）支點。師：那位女同學手往下按的位置就是……生：（齊聲）用力點。師：老師相當于重物，那這個位置就是……生：（齊聲）阻力點。師：今天我們要來研究杠桿為什么能省力的科學道理。（教師出示課題“杠桿的研究”。）二、通過對杠桿尺平衡的探究活動，初步理解杠桿省力和費力的原理。（每四人小組中放有已調(diào)平衡的杠桿尺一個、鉤碼10個、記錄表8張、紅黑記號筆各一支。）（教師先出示一個已調(diào)平衡的杠桿尺，再出示PPT圖片，圖片中有一個已調(diào)平衡的杠桿尺，尺上寫明左右及相應編號。）師：每個小組中有這樣一個實驗裝置，它也是一個杠桿，名叫杠桿尺。請注意，它的左邊有4 個距離相等的小孔，我都編了號碼，右邊也一樣。（教師擺動一下杠桿尺，杠桿尺圍繞著中心的支點轉(zhuǎn)動起來。）師：老師讓它轉(zhuǎn)一下。請問，這個杠桿的支點在哪里？（學生指向杠桿尺中心的支點。）對。剛才老師是把自己當作重物，現(xiàn)在要想把我掛上去是不可能了。我就用2個鉤碼當作重物掛在左邊第2個孔上（教師如所述進行操作），這個就是阻力點。如果要求杠桿尺平衡，我應該在哪邊用力？（學生齊答：右邊。教師用手指在杠桿尺的右邊往下按。）平衡了，這個就是用力點。但我究竟用了多少力呢？誰也看不出來。同樣，我也可以用鉤碼來表示我所用的力。你們認為我在右邊要掛幾個鉤碼？（大多數(shù)學生答：2個。）我用1個就可以了。（教師在右邊第4個孔上掛上1個鉤碼。）平衡了！ （學生感到非常驚訝。）師：想不想也來研究一下？生：（齊聲）想！師：等會兒研究的時候你們喜歡把鉤碼掛在哪個孔內(nèi)都可以。想掛多少個鉤碼也隨便你。但注意，掛好后一定要讓杠桿尺平衡，老師要看看哪組掛法最多。記住了嗎？生：（齊聲）記住了。師：還要注意幾個要求：第一，（教師出示PPT圖片，圖片中杠桿尺的左右兩邊各掛2個鉤碼，呈平衡狀態(tài)。）象這種平衡狀態(tài)，兩邊的鉤碼數(shù)量一樣多，這種掛法太簡單了，不算。要求左右兩邊鉤碼數(shù)量不一樣，卻能平衡，這才算本事。第二，（教師出示PPT圖片，圖片中杠桿尺的左右兩邊各掛2串鉤碼，呈平衡狀態(tài)。）規(guī)定杠桿尺一邊只能掛一串鉤碼，不能在一邊掛好幾串。第三，也是很重要的一點——小組內(nèi)完成一種掛法后，由組長負責，馬上把這種掛法記錄下來。只有組長記錄完畢后，才能開始研究下一種掛法。記錄表一共8張，能記幾張算幾張。不要求快，要求準確。這是記錄表。（教師出示PPT圖片，圖片中有記錄表。）你們在哪個孔上掛了幾個鉤碼，就用黑色記號筆在方塊內(nèi)打勾，明白了嗎？開始！”（學生以四人小組合作的形式開始了持續(xù)時間約10分鐘的獨立探究活動，教師則巡視指導。等到探究活動快結(jié)束時，教師挑選用力點鉤碼數(shù)大于阻力點鉤碼數(shù)和用力點鉤碼數(shù)小于阻力點鉤碼數(shù)的記錄表各1張，并在視頻展示臺上展示。）師：動手的時間結(jié)束了。請看，這兩張記錄表左右兩邊鉤碼的數(shù)量各是幾個？（學生回答，教師用數(shù)字標出相應的鉤碼數(shù)量。）師：從用力點來分析，你覺得哪張記錄表中的杠桿比較省力？生：用力點鉤碼數(shù)比阻力點鉤碼數(shù)小的這張表！師：對。因為它在用力點上用少的鉤碼翹起了阻力點上多的鉤碼，表示用比較小的力量翹起了重物，這是省力的。下面就請同學們把你們小組中那些省力的記錄表挑選出來，把挑剩下的記錄表放進抽屜里。不要挑錯，組長把好關(guān)。（學生按要求操作，教師巡視指導。）師：都挑出來了嗎？生：（齊聲）挑出來了！師：請你們在這些省力的杠桿尺上先找到支點，再用紅色記號筆畫出阻力點到支點的線段、用黑色記號筆畫出用力點到支點的線段（教師一邊講述，一邊在視頻展示臺上操作演示）。（學生按要求操作，教師挑選其中三張已畫好線段的記錄表，并在視頻展示臺上展示。）師：請你們仔細比較這些省力的杠桿，看看它們都有一個什么共同的特點？生1：阻力點到支點的線段比較短。生2：阻力點到支點的距離比較近，用力點到支點的距離比較遠。生3：阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離近。師：講得很好。（隨著學生的回答，教師出示PPT圖片，圖片中有“阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離近，杠桿就省力”等文字。）師：這是我們的結(jié)論，畫成圖形就是這樣……（教師板書省力杠桿的圖示。）師：這樣的杠桿比較省力。理解了嗎？生：（齊聲）理解了！師：反過來，如果是這樣畫……（教師板書費力杠桿的圖示。）師：阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離遠，杠桿是省力呢，還是費力呢？生：（齊聲）費力。（教師出示PPT圖片，圖片中有“阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離遠，杠桿就費力”等文字。）師：同意這句話嗎？生：（齊聲）同意。師：真的是這樣嗎？我們來檢驗一下。剛才你們把省力狀態(tài)的記錄紙都挑出來了，剩下的記錄紙都在抽屜里了。我現(xiàn)在從你們那里隨便拿2張。（教師任意挑選了兩張記錄表，并在視頻展示臺上操作。）師：請看兩邊鉤碼的數(shù)量各是幾個？（學生回答，教師用數(shù)字標出相應的鉤碼數(shù)量。）師：哪邊多？生：（齊聲）右邊。師：是省力還是費力的？生：（齊聲）費力。師：我現(xiàn)在標出支點，再畫出阻力點到支點的距離、用力點到支點的距離（教師一邊講述，一邊操作演示）。哪段距離遠？生：阻力點到支點的距離遠。師：符合黑板上哪一種情況？生：符合費力的那種情況。師：對。阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離遠，這樣的杠桿就比較費力。那么，剛上課時，女同學輕松地把我撬起來，是一種省力的杠桿，還是一種費力的杠桿？生：（齊聲）是省力的杠桿。師：正確！到現(xiàn)在為止，你們是否理解了杠桿省力、費力的原因？生：（齊聲）理解了。三、聯(lián)系生活實際，進一步加深對杠桿省力、費力原理的理解。師：那讓我們做個小游戲來檢測一下。(教師出示1根1米長的木棒、1個木塊，在演示桌上組成支點在中央的等力杠桿。再邀請班內(nèi)最弱小的女生與最強壯的男生上臺協(xié)助。)　師：這個游戲的名稱叫“以弱勝強”，也就是要求這位弱小的女生通過杠桿把這位強壯的男生給撬起來?？赡軉?？生1：可能！生2：不可能。生3：試試看！(教師讓女生和男生單手按在等力杠桿的兩端，同時向下用力按。女生很快被男生撬起。)師：誰勝了？生：男同學。師：沒有“以弱勝強”。這樣吧，請男生給女生一個優(yōu)惠條件——女生可以決定支點的位置。開始！(女生將木塊移到靠近男生的一端，雙方一用力，仍然是男生勝利。女生再將木塊移近男生，則女生輕松勝利。)師：現(xiàn)在誰勝了？生：女同學。師：她用什么科學原理獲勝的？生1：杠桿省力的原理。生2：阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離近，杠桿就省力。生3：阻力點到支點的距離越近，杠桿就越省力。師：大家分析得很好。女生在體力上雖然弱小，但她用智慧的頭腦打敗了強壯的男生，很了不起。（眾女生不由自主地鼓起掌來。）（教師出示老虎鉗和鐵絲，將鐵絲放于鉗口，請一男生雙手握住鉗口部分，用力合緊鉗口，發(fā)現(xiàn)無法鉗斷鐵絲，而雙手改握手柄部分，則鐵絲輕易就鉗斷。）師：看來，老虎鉗的確是一種省力的杠桿。（教師出示PPT圖片，圖片中有老虎鉗的阻力點、支點、用力點分析。）師：它的支點在哪里？阻力點、用力點？哪段距離短？（學生在PPT圖片中指出。）師：符合省力杠桿的原理嗎？生：符合。 師：增加一點難度。如果剛才的鐵絲鉗不斷，你認為最好把鐵絲放在鉗口里面一些呢？還是鉗口外面一些？生：把鐵絲放在鉗口里面一些好。師：為什么？生1：把鐵絲放在鉗口里面，離支點就近了。生2：這樣，就比原先阻力點到支點的距離更近了，就更省力了。師：回答得很好。我們再來看一張圖片。（教師出示PPT圖片，圖片中有桿秤及其阻力點、支點、用力點的分析。）師：聽說過‘小小秤砣壓千斤’這句話嗎？從這句話中，你認為桿秤是不是省力的杠桿？生：應該是省力的。師：讓我們來分析一下。它的支點在哪里？阻力點、用力點？哪個離支點近？（學生在PPT圖片中指出。）師：符合省力杠桿的原理嗎？生：符合。師：假設你是一個制作桿秤的工人，要求你制作的桿秤所能稱的重物的重量增加10倍，但是秤砣的重量不變，還是用舊秤砣。那你要怎么來做這個桿秤？ （學生作長達半分鐘的思考。）生1：可以把桿秤的秤桿做得很長。師：同意他的意見嗎？生：（齊聲）同意。師：講得很好。生2：我還有別的方法。我把這個提紐做得更靠近阻力點，靠得很近很近。師：同意他的意見嗎？（學生意見不一，比較猶豫。）師：老師同意他的意見。實際上，我們有的桿秤上就有兩個提紐。（出示桿秤實物）靠近阻力點的提紐就是專來用來稱重東西的?？磥砦覀儗κ×Ω軛U的原理理解得很深刻了。（教師出示鐵架的底座，請一女生用單手拿，能拿起。教師再出示火鉗，讓女生用單手利用火鉗夾起鐵架底座，發(fā)現(xiàn)女生不能夾起。）師：看來，火鉗是個省力的杠桿，還是一個費力的杠桿？生：（齊聲）費力的。（教師出示PPT圖片，圖片中有火鉗的阻力點、支點、用力點分析。）師：它的用力點、阻力點、支點在哪里？（學生在PPT圖片中指出。）師：為什么是費力的？生1：因為它阻力點到支點的距離比用力點到支點的距離遠，就比較費力。生2：因為它阻力點到支點的距離短，而用力點到支點的距離長，所以費力。師：對。這也符合我們的研究結(jié)論。那么，為什么不把火鉗做成省力的杠桿呢？（學生笑了起來。）生1：火鉗要省力的話，夾煤餅的部分就會很短，手就會弄臟的。生2：如果煤餅是燒紅的話，手還會燒焦呢。師：所以，我們能說費力的杠桿一定不好嗎？生：（齊聲）不能。師：看來，生活中的杠桿類工具設計成省力也好，設計成費力也好，都是有道理的。這與這些工具的什么方面有關(guān)？ 生1：作用。生2：用途。師：對，這與他們的用途有著密切的關(guān)系。四、布置調(diào)查作業(yè)，使杠桿的探究活動從課內(nèi)延伸到課外。（教師出示PPT圖片，圖片中有調(diào)查表。）師：我們今天主要就是研究了杠桿為什么省力和費力。我想大家對此一定還很感興趣，請課后做個調(diào)查，尋找生活中有哪些杠桿類工具是省力的，哪些是費力的。并把調(diào)查結(jié)果記錄在這張調(diào)查表上，下一次科學課交給任課老師。下課！（學生非常踴躍地來領取調(diào)查表。）