资源简介

《撬重物的窍门》教学设计
一、教材分析
《简单机械》单元通过实验操作、体验、设计等活动围绕简单机械落实课标 “技术与工程领域——工具是一种物化的技术”展开，选取了在生活中比较常见 的且影响广泛的四种简单机械：杠杆、轮轴、滑轮、斜面为次级主题，设立了《撬 重物的窍门》《拧螺丝的学问》《升旗的方法》《斜坡的启示》四课。
从四种简单机械的特征看可以将轮轴、滑轮可以看作是杠杆的变形，因此前 三课可看作一类：第一课为基础，二、三两课为应用；第四课斜面为第二类。
本课围绕撬动重物为导引，递进式安排了五个内容：首先，认识杠杆的结构 特点；其次，用平衡尺研究杠杆的秘密；第三，应用杠杆原理，解释生活的现象， 学会用杠杆原理解决生活中的问题；第四，做小杆秤；第五，了解阿基米德与杠 杆的故事。
二、学情分析
对学生而言，他们对机械的认识基本集中于那些大型的机器，而门把手，撬
棍，斜面等他们并不认为是机械；他们知道这些工具在生活中应用很广，但对为 什么使用，这些工具中蕴含什么科学原理没有基本的认知。虽然二年级学生学会 使用了工具，但对简单机械的省力原理认知不足，对其在生活中广泛应用的原因 缺乏认知和反思的能力。因此，教材立足对低年级学习内容的深化，螺旋式建构， 引导学生观察和思考生活中简单机械的应用及蕴含的科学原理，培养其分析、比 较、推理、概括等能力，为中学物理的学习奠定基础。
三、教学目标
1.通过比较和阅读，认识杠杆的结构，发现用杠杆撬起重物可以省力。 2.通过利用平衡尺研究如何才能平衡，了解利用杠杆撬起重物省力的原理。
3.通过辨析生活中的杠杆，了解杠杆有省力的、费力的还有既不省力也不费 力的杠杆，知道为什么要用到费力的杠杆。
4.会做小杆秤并知道小杆秤称重物的原理。
四、教学重难点
重点：用平衡尺研究杠杆的秘密。
难点：将平衡尺平衡的秘密与用杠杆撬起重物建立对应关系。
五、教学准备
杠杆尺 12 套，制作材料 12 套。
六、教学过程
( 一) 观察分析认识杠杆结构
1.出示玩跷跷板的图片，让学生思考怎样帮助孩童将成人撬起。
2.学生交流可能的方法。 (学生会容易地说出让孩子的妈妈或者多找几个小 朋友帮忙就可以撬起成人了，还可以让小朋友往前坐坐尝试撬起成人或者让成人 往前坐坐让孩子将其撬起)
3.从跷跷板图片中抽象出杠杆，带领学生认识杠杆的结构。让学生知道像这 种用来撬起中午的装置叫做杠杆，它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒， 明确支点、用力点和阻力点三个要素。 (板书：画出杠杆结构三要素)
4.启发提出研究的课题：跷跷板游戏中是孩童是怎样撬起成人的，蕴含什么 科学道理，今天我们就来研究撬起重物的窍门。 (板书课题：1.撬起重物的窍门)
【评析】从学生认知特点出发，以学生喜欢的跷跷板游戏唤醒学生的生活经 验，让学生思考解决问题的方法，充分发挥思维在科学学习中的作用，在对比活 动中体验杠杆在生活中的应用价值。
(二) 探究实践研究杠杆原理
1.介绍杠杆尺：我们可以利用杠杆尺平衡来探究撬起重物的杠杆蕴含的秘密， 然后介绍杠杆尺的结构和使用规则。 (平衡尺是杠杆尺的一种平衡状态下的研究 模型，可以借助平衡尺左右两端的距离和力的大小找出平衡尺平衡的原理)
2.从问题思考实验的方法：如果借助杠杆尺，我们如何验证我们的想法是否 正确。
3.学生思考实验的方法，小组讨论，汇报。 (用什么代替成人重量，放置在 什么位置；用什么代替孩子的重量，放置在什么位置)
4.出示实验报告，强调：杠杆尺使用前必须处于平衡状态才能进行实验。(利 用钩码做标准量进行比较，左边刻度放 2 个钩码代替成人体重，尝试右边怎么挂
才能平衡)
5.分组实验，尝试找出规律。 (小组合作要先进行分工，要有记录员、观察 员、实验员等，让学生养成良好的实验习惯。撬起左边钩码，杠杆尺右边钩码距 离支点越远，越省力)
6.分析数据找出杠杆平衡的规律 (分析数据，用 自己的话归纳出杠杆原理： 杠杆尺左边钩码的数量和距离乘积与右边钩码的数量和距离的乘积是相同的)
7.预测能让杠杆平衡的方法。
1.在平衡尺的左侧刻度 15 的位置挂 2 个钩码，右侧怎么挂才能平衡？
2.在平衡尺的左侧刻度 20 的位置挂 2 个钩码，右侧只挂一个钩码，可能挂在什么位置？
【评析】从“要想使得杠杆尺左侧挂上钩码后保持平衡，右边怎么挂”的问 题出发，让学生发挥想象力和创造力，找到解决问题的办法，动手之前先动脑， 做思共生，让学生通过多种形式的问题解决来深化对杠杆平衡的原理认知，进行 思维提升。
(三) 联系生活应用杠杆原理
1.回顾跷跷板的问题，分析跷跷板撬起成人的原因。 (回过头来，呼应课的 开始，让学生用杠杆原理解释跷跷板撬起成人的方法中蕴含的科学原理)
2.联系生活，说说你还知道哪些与此相关的例子。 (指甲钳、剪刀、扳手、 螺丝刀、起钉锤等)
3.介绍“阿基米德与杠杆”的故事。 (学会对阿基米德的名言“给我一个支
点，我能撬起地球”非常熟悉，可以先让学生介绍，然后教师可以补充加深学生 的认知)
4.出示图片，分析哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆。 (让学生找出其三个
点，通过分析杠杆三要素，判断杠杆是否省力。扫帚、镊子是费力杠杆，螺丝刀、 啤酒扳属于费力杠杆；花剪是省力杠杆，理发剪刀是费力杠杆，而判断剪刀是省
力还是费力要看被剪物体再剪刀口的位置，位置不同，省力情况也不同)
5.思考问题：费力杠杆不省力，人们为什么还要用它。(生活中的费力杠杆， 可以省距离来降低工作难度)
【评析】将平衡尺的原理进行生活拓展，让学生在前概念认知的基础上活用 思维。通过“判断生活中的各类杠杆工具省力还是费力，还是既不省力也不费力” 的方式，认识到各类杠杆工作的原理，知道生活中使用那些不省力的杠杆工具的 意义。
( 四) 动手实践尝试做杠杆秤
1.交流小杆称的结构：中国传统用具中的小杆秤，就是杠杆的典型代表，想 一想，你知道一般小杆秤有哪些结构。 (学生一般能说出小杆秤的秤砣，秤盘， 秤杆的存在，只是不明确其具体的名称，有的可能说不出提绳)
2.出示小杆秤的图片，启发学生思考讨论如何制作一个小杆秤，制作中注意 事项。 (根据小杆秤组成，让学生说说可以用什么材料制作)
3.分组制作小杆秤。 (每组一套制作小杆秤的材料，提前帮学生在称杆上钻 好眼洞，用羊角钉固定提绳和秤盘， 以节省时间、降低难度。)
4.尝试用小杆秤称量笔袋里的物品，体验杠杆平衡的原理。
【评析】先动脑思考的制作方法，再通过动手制作将学习到的杠杆知识进行 技术转化，再实践中体验中国传统用具的妙处，增强对杠杆原理的认识。
(五) 总结
1.提问：通过这节课的学习，你有何新的收获。
2. (播放视频) 总结：杠杆有三要素：支点、阻力点、用力点；杠杆可以分 为省力杠杆、费力杠杆、既不省力也不费力杠杆；阻力点固定的话，用力点距离 杠杆支点越远越省力。
【评析】这节课的学习，主要是让学生通过动手探究认识杠杆平衡的秘密， 借助制作的实践体验，进一步深化对杠杆的原理认知，在学习活动中始终让学生 思维与实践共生，动手动脑间加深学习认知的发展，思维品质的提升。

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