资源简介

沪科版初中物理——教学设计
第十章第一节科学探究：杠杆平衡条件
课标分析：
本节内容在 2011 版课标中描述为“知道简单机械，通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。”将杠杆从简单机械中独立出来进行了表述，对本节的要求更加明确清晰。在过程与方法目标上，课标中对杠杆平衡条件的科学探究过程提出了明确的要求，同时也将此探究 实验列入20个学生必做实验，所以教学中要注重科学探究，让学生经历探究的全过程，通过探究得出杠杆的平衡条件。而在知识与技能目标上，课标对杠杆的平衡条件所用的行为动词是“了解”，这是最低水平层次的要求，要求“能记住主要的内容，能列举有关的实例，能判别有关概念、举例是否正确。”
学习目标：
1、能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、 阻力、支点、动力臂、阻力臂。
2、根据日常经验，通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出 验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆的平衡条件，尝试对实验过程和实验结果进行评估， 有评估探究过程和探究结果的意识。
3、记住杠杆的平衡条件，应用杠杆的平衡条件解决简单的杠杆问题。
学习重难点
能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、 阻力、支点、动力臂、阻力臂。
学情分析
学生现状：初中学生对生活中的杠杆十分熟悉，已经有了一定的使用杠杆的经验，对杠杆省力的印象比较深，但是学生对杠杆的认识是感性的，根本原因就是杠杆使用中遵循的规律是未知，所以杠杆平衡条件是学生学习的重点。学生通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力的关系、平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节，这些都为学习本节做好了铺垫。学生对为什么学习力臂、为什么要探究杠杆平衡条件还存在疑惑，因此，在教学中教师要设置出学生感兴趣的活动、布置合适的任务，鼓励积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。
教学准备：
教师：PPT 课件、多媒体投影、实物展台、不锈钢钢管套装、跷跷板组合、杠杆器材
学生： 核桃夹子、尖嘴钳、学生剪刀、核桃、铜线、纸板、杠杆平衡实验12套
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 演示实验： 铁棒提水 学生参与其中，认真观察。 从有趣的演示实验引入， 调 动 课 堂 气 氛，激发学生兴趣。让学生充分认识到 杠杆可以将力进行“放大”。从而引入新课。
二、新课教学环节一：认识杠杆环节二：探究杠杆的平衡条件①发现问题②提出问题③设计实验④进行实验⑤分析论证⑥评估认识力臂总结与收获 【要求】以小组为单位，通过动手操作，体会，结合课本上 P185 页内容，概括杠杆的特点，并谈谈在你的体验活动中，动力、阻力、支点分别是谁？体验活动1：（剪刀、核桃夹、钢丝钳），通过实际动手操作说出它们有什么共同的特征？介绍杠杆的支点、动力和阻力，并强调需要注意的问题：动力和阻力都是作用在杠杆上的力，不要将杠杆施加的力当作动力或阻力；动力和阻力使杠杆转动的方向相反，但动力和阻力的方向不一定相反。引导学生发现：生活中还有没有杠杆的影子？【任务 1】如何让跷跷板在水平位置平衡？【任务 3】猜想：杠杆平衡的条件是什么？引导学生思考，发现问题：杠杆的平衡不仅和动力、阻力的大小有关，还有支点和力之间的某个距离有关。进一步引导学生思考：是支点到什么的距离呢？【倾听学生对距离的理解，不作评价，不急于给出力臂的概念】【任务 4】探究杠杆的平衡条件介绍杠杆平衡，布置实验任务【重要提示】 1. 实验前，先调节杠杆在水平位置 平衡 （利用好左右两端的螺母，调节方法与 调节天平平衡相同。） 2.提示：多个力的情况太复杂，本次先从最简单的两个力开始研究。 巡视学生实验情况，适时指导。 学生得出杠杆平衡条件的初步结论： 得出“动力×支点到动力作用点的距离 =阻力×支点到阻力作用的点的距离【演示实验】通过演示实验 引起学生对于“ 距 离”的概念产生疑问， 在学生的矛盾冲突、思维碰撞、数据论证中得出正确的结论，学生的印象更深刻。总结：杠杆的平衡条件：动力×支点到 动力作用线的距离=阻力×支点到阻力 作用线的距离。 介绍动力臂和阻力臂的概念，将结论简化为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。1、 实验中我们采用的是哪种位置 下的平衡？为什么？2、只凭一组实验数据,可不可以得出结 论 可以通过学生上台演示“铁棒”的使用，明确动力、阻力、支点。讨论得出杠杆的概念：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。学生参与的演示实验：完成任务 1:如何让跷跷板在水平位置平衡？通过全班交流，进一步明确探究思路和方法，为分组实验做好准备【任务 4】探究杠杆的平衡条件分组实验，记录数据。小组代表用实物展台 展示实验数据并阐述 结论。 组间互评，得出“动力 ×支点到动力作用点 的距离=阻力×支点到阻力作用的点的距离” 的初步结论 小组代表阐述讨论结果。引 起 学 生 对 于 “ 距 离”的概念产生疑问， 在学生的矛盾冲突、思 维碰撞、数据论证中得出正确的结论，学生的印象更深刻。学生积极思考 再次辨 认力臂 引 领 学 生 小组 内 的 讨 论交流、合作学习、实验探究以 及 全 班 范围 内 的 展 示交流活动。分组实验：学生动手操作，在具体的杠杆实例上辨认支点、动力、阻力。通 过 演 示 和分 组 实 验 相结合，调动学生 生 活 经 验和实验发现，结 合 学 生 自己动手操作，通 过 生 活 经验 提 炼 出 杠杆 的 基 本 概 念。通 过 学 生 生 活 经 验 设 置 阶梯，降低学 生探究难度。 通过问题，唤 醒学生“力小 （到支点的） 距离大”，“力 大 到 支 点 的 距离小”的“感 性认识（前认 知）”，为学生 实 验 过 程 中 调 节 杠 杆 的 平 衡 做 好 铺 垫 ， 提 供 帮 助。同时也有 助 于 培 养 学 生“从生活到 物理”的良好 的意识。引导 学 生 抓 住 跷 跷 板 的 主 要 特 征 将 实 际 物体（研究对 象 ） 进 行 简 化、抽象，对 学 生 渗 透 研究 方 法 的 教 育。引出“支点到 力 的 作 用 线 的 距 离 ” 与 “ 支 点 到 力 的 作 用 点 的 距离”之争。 更 能 体 现 科学 探 究 的 最 初过程，也增 强 了 探 究 的 开放性，利于 学 生 科 学 探 究 能力 的 提 高。在 学 生 的 矛 盾冲突、思维 碰撞、数据论 证 中 得 出 正 确的结论，学 生 的 印 象 更 深刻。 培 养 学 生 评 估 实 验 过 程 和 结 果 的 意 识。力 臂 概 念 后置，既有利于 学 生 思 维 品 质 和 探 究 能 力的提升，也 使 力 臂 这 一 难 点 化 于 无 形之中。能够有效 地 培 养 学 生 的发散思维。让学生回顾本节课。
板书设计 第一节 杠杆认识杠杆力、固定点、转动、硬棒杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2
教学反思
课后反思
课后的第一感觉还是比较成功的，整节课按照课前的设计和预测进行得比较顺利、流畅，学 生参与积极，注意力和思维一直保持在较高的水平上，教学的效果也达到了预期。
从教学的实际效果来看，学生在更加开放的实验条件下，实验设计、测量技巧、数据分析、评估反思等各方面的探究能力得到了更大程度的提高，对杠杆平衡条件这一重点问题和力臂概念这一难点问题的认识也更加深刻。当然，较大的改变也会再来较多的问题，加之很多实验器材需要自己设计和改造，耗费了大量精力，所以很多细节的处理上还不够完善，很有必要整理记录一下，以便今后进一步完善：
课堂容量过大，很多环节限于时间安排有种意犹未尽的感觉，学生交流、展示的时间不够充分，练习检测题的数量也被最大程度的压缩了。考虑是否有必要拆分为两个课时，将杠杆分类放在第二课时，再加小制作等活动和较充分的练习检测，但又觉得拆分后第一课时的思维有种突然卡断的感觉，不够完整和流畅。
器材的精确性有待进一步提高，这些问题还需要通过更深刻地思考和与其他教师的交流来解决。
语言表达上还存在表述不够清晰，后面得加强训练。

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