资源简介

13.《撬重物的窍门》教学设计
核心概念：4.能的转化与能量守恒 12.技术、工程与社会
跨学科概念：稳定与变化、系统与模型
物质与能量、结构与功能
内容要求:
4.1②知道简单机械杠杆在生产生活中的应用。
12.2③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计制作可以提高效率的作品。
教材分析：
本课是“简单机械”单元第1课，开启杠杆的学习。教材从生活撬重物、开瓶盖、掀井盖等真实场景导入，引导学生发现场景共同特点，建立杠杆概念，认识支点、动力点、阻力点；接着利用带刻度木条搭建杠杆装置开展对比探究实验，改变支点位置，对比动力点用力大小，总结省力、费力、不省力不费力三种杠杆规律；随后借助跷跷板、各类工具辨析省力与费力杠杆，通过阅读材料理解费力杠杆的价值，最后介绍杆秤文化，布置制作简易杆秤实践任务。本课帮助学生建立杠杆模型，为滑轮、斜面等简单机械学习打好基础，体会工具给生活带来的便利，感受古代劳动人民的智慧。
学情分析：
五年级学生在生活中见过撬棍、羊角锤、筷子等工具，有撬动物体的生活体验，但不知道杠杆科学名称，分不清支点、动力点、阻力点；能够动手组装简单实验器材，但对比实验中变量控制意识薄弱，不容易自主发现支点位置与省力之间的规律。学生容易形成“所有杠杆都省力”的错误前概念，很难理解费力杠杆存在的意义。五年级学生具备小组合作探究能力，适合通过动手实验、辨析工具、动手制作完成学习，借助具象实验纠正认知误区，建构杠杆知识。
学习目标：
1.科学观念：认识杠杆，能说出杠杆的支点、动力点、阻力点；知道动力臂大于阻力臂杠杆省力，动力臂小于阻力臂杠杆费力，距离相等时不省力也不费力；能够区分生活中省力、费力杠杆，明白费力杠杆的作用；了解杆秤，知道杆秤是我国古代发明的杠杆工具。
2.科学思维：通过杠杆实验对比支点变化后的用力差异，归纳杠杆省力规律；能依据杠杆原理分析工具属于省力或费力杠杆，解释生活杠杆现象。
3.探究实践：能利用木条、垫片组装杠杆装置，规范完成支点改变的对比实验，记录实验现象；尝试制作简易杆秤，运用杠杆知识解决跷跷板平衡类实际问题。
4.态度责任：对杠杆类工具产生探究兴趣，愿意合作完成实验；体会杠杆工具给生活带来便利，感受杆秤蕴含的古人智慧，乐于用所学知识改善生活。
重点与难点：
重点：认识杠杆结构，通过实验发现杠杆省力、费力的规律，辨别生活中的省力、费力杠杆。
难点：理解费力杠杆的使用价值，运用杠杆原理解释生活现象。
教法与学法：
教法：情境导入法、实验探究法、对比分析法、讨论讲解法
学法：动手实验、合作探究、观察辨析、实践制作
教学准备：
教师准备：教学课件、带刻度木条杠杆套件、垫片、撬棍、羊角锤、园艺剪、筷子、钓鱼竿图片、杆秤图片。
学生准备：杠杆实验套装、垫片、记录单；课前准备制作简易杆秤的材料（细线、小木棍、重物小盘、秤砣）。
教学课时：1课时（40分钟）
教学过程：
教学环节 教学活动 设计意图
情境导入发现思维 1.出示撬木箱、开瓶盖、撬井盖等图片，这些做法有什么相同之处？2.学生交流，都用到一根硬棒，支撑在一个点上撬动物体。3.引出科学概念：在力的作用下，能够绕支点转动的硬棒叫作杠杆，明确并标注支点、阻力点、动力点。4.使用杠杆一定省力吗？引出课题并板书 借助生活常见场景唤醒已有经验，引出杠杆概念，激发学生探究杠杆是否省力的好奇心。
探究活动发展思维 活动一：搭建杠杆，初步探究杠杆省力现象1.出示实验器材，讲解搭建方法：用底座和带刻度木条组装杠杆，标记支点、动力点、阻力点，阻力点放上固定数量垫片，试一试动力点放多少垫片可以撬起重物。2.学生分组实验，记录撬动重物需要垫片数量。活动二：改变支点位置，对比用力大小1.任务要求：保持阻力点垫片数量不变，移动支点到不同位置，完成两组实验，观察撬动重物需要垫片数量变化。2.小组实验，对比支点移动后动力点垫片数目变化。3.交流汇报，师生共同填写结论：当动力点到支点距离大于阻力点到支点距离，杠杆省力；当动力点到支点距离等于阻力点到支点距离，杠杆不省力也不费力；当动力点到支点距离小于阻力点到支点距离，杠杆费力。4.小结：左侧固定重物，阻力点不变的情况下，支点位置决定杠杆省力情况。 通过两组递进式动手实验，控制阻力一侧垫片不变，只改变支点位置，落实变量控制。在动手操作中自主发现杠杆省力规律，突破本课重点，锻炼归纳概括能力。
应用新知提升思维 活动三：杠杆原理在生活中的运用1.讨论跷跷板问题：小朋友坐在跷跷板哪里，能够翘起成年人？学生交流，用杠杆原理解释。2.出示园艺剪、羊角锤、拾物夹、筷子图片，学生标出支点，判断省力、费力杠杆。提问：筷子支点位置和其他杠杆有什么不同？3.阅读资料：为什么要使用费力杠杆？结合钓鱼竿、铁锹示意图讲解：费力杠杆虽然费力，但是可以让末端移动更大距离。4.拓展阅读杆秤知识，并布置课后任务：利用身边材料做简易杆秤。5.全课总结，学生畅谈收获。 破除 “杠杆一定省力” 的思维定式，理解费力杠杆的价值；介绍杆秤感受古人智慧，布置动手实践任务延伸课堂学习。
课堂练习 一、选择题1.下列工具属于费力杠杆的是（ ）。A.羊角锤 B.筷子 C.园艺剪 D.开瓶器2.当动力点到支点距离大于阻力点到支点距离，杠杆（ ）。A.省力 B.费力 C.不省力不费力 D.无法判断3.杆秤利用的原理是（ ）。A.斜面 B.杠杆 C.滑轮 D.轮轴4.用钓鱼竿钓鱼，钓鱼竿属于（ ）。A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等距杠杆 D.不是杠杆二、判断题1.所有杠杆都是省力的。（ ）2.费力杠杆没有用处，生活不需要。（ ）3.跷跷板是一种杠杆。（ ）4.改变支点位置，杠杆省力情况会发生变化。（ ）三、思考题用羊角锤拔钉子为什么省力？四、创新题请想一想生活中还有哪些费力杠杆，说一说费力杠杆给我们带来哪些便利？
板书设计 13. 撬重物的窍门 杠杆：硬棒绕支点转动三要素：支点、阻力点、动力点规律：动力臂＞阻力臂 →省力杠杆 动力臂＝阻力臂 →不省力不费力 动力臂＜阻力臂 →费力杠杆费力杠杆：省距离杆秤：古代杠杆工具
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