《杠桿的科學》教學設計

《杠桿的科學》教學設計一、教學目標1、知識與技能目標學生能夠識別杠桿這種簡單機械，知道杠桿的三個重要位置：支點、用力點和阻力點。學生能通過實驗探究得出杠桿的平衡條件，并且能夠用自己的話簡單解釋杠桿在生活中的應用原理。2、能力目標通過對杠桿的探究實驗，培養(yǎng)學生動手操作能力、觀察能力以及分析數(shù)據(jù)得出結論的能力。在小組合作探究過程中，提高學生的合作交流能力和解決問題的能力。3、情感態(tài)度與價值觀目標激發(fā)學生對科學探究的興趣，讓學生體驗到科學就在身邊，養(yǎng)成留心觀察生活中科學現(xiàn)象的習慣。在實驗過程中，培養(yǎng)學生嚴謹認真、實事求是的科學態(tài)度。二、學情分析六年級的學生對周圍的事物充滿好奇心，已經(jīng)具備了一定的觀察能力和簡單的分析能力。在之前的科學課學習中，學生已經(jīng)接觸過一些簡單的機械，如斜面、輪軸等，對簡單機械有了初步的認識。但是對于杠桿這種較為復雜的簡單機械，學生還缺乏深入的了解。學生們比較喜歡動手操作實驗，但是在實驗過程中可能會出現(xiàn)操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄不準確等問題。他們的興趣愛好廣泛，對于生活中的一些常見現(xiàn)象比較感興趣，如蹺蹺板、剪刀等，這些都可以作為教學的切入點。三、教學重難點1、教學重點認識杠桿的三個重要位置：支點、用力點和阻力點。通過實驗探究杠桿的平衡條件。2、教學難點理解杠桿的平衡條件，并能運用其解釋生活中的杠桿現(xiàn)象。在實驗中準確控制變量，保證實驗結果的準確性。四、教學方法講授法、實驗探究法、討論法、直觀演示法五、教學過程（一）導入新課同學們，我給你們講個特別有趣的事兒啊。有一次我去公園玩，看到一群小朋友在玩蹺蹺板。一個胖一點的小朋友坐在蹺蹺板的一端，一個瘦一點的小朋友坐在另一端。胖小朋友這邊一下子就沉下去了，瘦小朋友那邊翹得高高的。瘦小朋友就著急了，他想了個辦法，他往后挪了挪屁股，然后呢，奇跡就發(fā)生了，蹺蹺板居然平衡了。你們想知道這是為什么嗎？其實這里面就隱藏著我們今天要學習的科學知識——杠桿的科學。那什么是杠桿呢？咱們就一起來探索探索吧。（二）講授新課1、認識杠桿展示一些生活中常見的杠桿實例的圖片，像蹺蹺板、剪刀、開瓶器等。然后問同學們：“你們看這些東西有什么共同點呢？”引導學生觀察這些物體的形狀和工作方式。接著給同學們講解杠桿的定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著一個固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿。然后拿出一根撬棍模型，給同學們演示撬棍撬石頭的過程，邊演示邊指出杠桿的三個重要位置：支點、用力點和阻力點。支點就是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的那個固定點，用力點就是我們用力的地方，阻力點就是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力的作用點。讓同學們再觀察那些杠桿實例的圖片，找出每個例子中的支點、用力點和阻力點。比如說在剪刀中，中間的那個軸就是支點，我們手握的地方就是用力點，剪刀刃剪東西的地方就是阻力點。同學們分組討論后，每組派一個代表來說一說他們找的結果，我再進行點評和補充。2、探究杠桿的平衡條件提出問題：“杠桿在什么情況下會平衡呢？”引導學生進行猜測。有的同學可能會說兩邊的力一樣大就平衡了，也有的同學可能會說和力的作用點有關系。設計實驗：給每個小組發(fā)放一套杠桿實驗器材，包括杠桿尺、鉤碼等。告訴同學們我們要通過改變鉤碼的數(shù)量（代表力的大小）和鉤碼掛在杠桿尺上的位置（代表力臂的長度）來探究杠桿的平衡條件。在實驗前，我會給同學們詳細講解實驗步驟和注意事項。比如說，每次改變鉤碼的數(shù)量或者位置后，要等到杠桿尺完全靜止了再記錄數(shù)據(jù)；要小心操作鉤碼，不要讓鉤碼掉落砸到腳等。進行實驗：同學們以小組為單位開始實驗。他們先在杠桿尺的左邊掛上一定數(shù)量的鉤碼，然后在右邊嘗試不同數(shù)量和位置的鉤碼，直到杠桿尺平衡，并且認真記錄下每次實驗的數(shù)據(jù)，包括左邊鉤碼的數(shù)量、左邊鉤碼到支點的距離、右邊鉤碼的數(shù)量、右邊鉤碼到支點的距離等。在同學們實驗的過程中，我會在教室里巡視，看看同學們的操作是否規(guī)范，有沒有什么問題。如果有小組遇到困難，我會及時給予指導。分析數(shù)據(jù)：各小組完成實驗后，我讓每個小組把他們的數(shù)據(jù)寫在黑板上。然后引導同學們一起分析這些數(shù)據(jù)，看看能不能找到一些規(guī)律。同學們可能會發(fā)現(xiàn)，當左邊鉤碼的數(shù)量乘以左邊鉤碼到支點的距離等于右邊鉤碼的數(shù)量乘以右邊鉤碼到支點的距離的時候，杠桿尺就平衡了。這時候我就會給同學們講解，這個規(guī)律就是杠桿的平衡條件，我們可以用公式表示為：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。不過咱們六年級的同學不需要記住這個公式，只要能理解這個規(guī)律就可以了。得出結論：通過實驗和對數(shù)據(jù)的分析，我們得出杠桿的平衡條件是動力×動力臂＝阻力×阻力臂。然后我會再用撬棍撬石頭的例子給同學們解釋一下這個平衡條件。比如說我們用撬棍撬石頭的時候，我們施加的力就是動力，石頭對撬棍的壓力就是阻力，我們手到支點的距離就是動力臂，石頭到支點的距離就是阻力臂。如果我們想要省力，就要增大動力臂或者減小阻力臂。3、杠桿在生活中的應用省力杠桿：展示一些省力杠桿的實例，像開瓶器、撬棍等。以開瓶器為例，給同學們講解為什么開瓶器是省力杠桿。開瓶器的支點在瓶口邊緣，我們用力的地方在開瓶器的手柄上，阻力點在瓶蓋和開瓶器的咬合處。因為動力臂比阻力臂長，根據(jù)杠桿的平衡條件，動力就比阻力小，所以開瓶器是省力杠桿。讓同學們再找一找生活中還有哪些省力杠桿，并且解釋一下它們省力的原理。費力杠桿：接著展示費力杠桿的實例，如鑷子、釣魚竿等。拿鑷子來說，鑷子的支點在鑷子的中間，我們用力的地方在鑷子的尾部，阻力點在鑷子的頭部夾東西的地方。因為動力臂比阻力臂短，根據(jù)杠桿的平衡條件，動力就比阻力大，所以鑷子是費力杠桿。那為什么我們還要用費力杠桿呢？我會引導同學們思考，原來費力杠桿雖然費力，但是它可以省距離。比如用鑷子夾東西的時候，我們只需要移動很小的距離就能讓鑷子頭部移動較大的距離，這樣就方便我們夾取一些小的物品。等臂杠桿：最后展示等臂杠桿的實例，蹺蹺板就是典型的等臂杠桿。蹺蹺板的支點在中間，兩邊到支點的距離相等，所以當兩邊的小朋友重量差不多的時候，蹺蹺板就可以平衡。等臂杠桿既不省力也不費力。讓同學們想一想生活中還有哪些等臂杠桿。（三）課堂鞏固1、做一些簡單的練習題。比如說，給出一些杠桿實例，讓同學們判斷是省力杠桿、費力杠桿還是等臂杠桿，并且說出支點、用力點和阻力點的位置。像筷子是（）杠桿，支點是（），用力點是（），阻力點是（）。2、讓同學們分組討論一個問題：在建筑工地上，工人師傅要用撬棍撬起一塊很重的石頭，為了更省力，他們應該怎么做？每個小組討論出結果后，派一個代表來回答。我會根據(jù)同學們的回答進行點評和補充，進一步鞏固同學們對杠桿平衡條件和省力杠桿的理解。（四）課堂總結1、讓同學們回顧一下這節(jié)課所學的內(nèi)容。我會提問：“同學們，誰能說一說杠桿的三個重要位置是什么呀？”“杠桿的平衡條件是什么呢？”“生活中的杠桿有哪幾種類型呀？”等問題，讓同學們舉手回答。2、對同學們的回答進行總結和補充，再次強調(diào)重點知識，如杠桿的定義、三個重要位置、平衡條件以及三種類型的杠桿及其特點。（五）作業(yè)布置1、讓同學們回家后找一找家里有哪些杠桿，并且判斷它們是省力杠桿、費力杠桿還是等臂杠桿，寫一篇小短文記錄下來，不少于300字。2、思考一個問題：如果沒有杠桿這種簡單機械，我們的生活會有哪些不便？下節(jié)課我們來一起討論。六、教學資源1、杠桿實驗器材（杠桿尺、鉤碼等）。2、生活中杠桿實例的圖片，如蹺蹺板、剪刀、開瓶器、鑷子、釣魚竿等。3、自制的撬棍模型。七、教學評價1、形成性評價在課堂導入環(huán)節(jié)，通過觀察學生對蹺蹺板現(xiàn)象的反應，了解學生對生活中科學現(xiàn)象的關注度和興趣點。在認識杠桿環(huán)節(jié)，通過學生對杠桿實例中支點、用力點和阻力點的尋找情況，評價學生的觀察能力和對新知識的理解能力。在探究杠桿平衡條件的實驗環(huán)節(jié)，觀察學生的實驗操作是否規(guī)范、小組合作是否默契、數(shù)據(jù)記錄是否準確等，評價學生的動手操作能力、合作交流能力和科學探究能力。在課堂鞏固環(huán)節(jié)，通過學生做練習題的情況，了解學生對杠桿知識的掌握程度，包括對杠桿類型的判斷、對支點等位置的確定以及對杠桿平衡條件的運用能力。2、終結性評價根據(jù)學生的課堂小短文作業(yè)，評價學生對生活中杠桿的觀察能力和對杠桿類型的判斷能力，以及學生的文字表達能力。通過下節(jié)課對“如果沒有杠桿這種簡單機械，我們的生活會有哪些不便”這個問題的討論情況，評價學生對杠桿在生活中重要性的理解能力和思維拓展能力。八、教學反思在這堂課的教學過程中，導入環(huán)節(jié)通過講述蹺蹺板的有趣故事，成功地引起了學生的興趣，讓他們很快地進入到學習狀態(tài)。在認識杠桿的環(huán)節(jié)，同學們對杠桿實例比較熟悉，所以找支點、用力點和阻力點的時候比較積極，但是有些同學對一些較為復雜的杠桿實例，如指甲剪，理解起來還是有點困難，以后可以多準備一些類似的復雜實例進行詳細講解。在探究杠桿平衡條件的實驗環(huán)節(jié)，大部分小組能夠順利完成實驗，但是有個別小組在控制變量方面做得不夠好，導致數(shù)據(jù)有些