资源简介

《杠杆类工具的研究》
教学设计
科目：小学科学
　　教学内容：
　　六年级上册第1单元《工具和机械》第3课《杠杆类工具的研究》第1小节《杠杆类工具的比较》。
教学目标：
1.科学概念：
(1)杠杆有三个点：用力点、支点和阻力点。?
(2)杠杆有三种类型：省力的杠杆、费力的杠杆、不省力也不费力的杠杆。
2.过程方法：
(1)归纳总结出三种不同类型的杠杆类工具的科学原理和使用方法。
(2)通过分析工具应用的实例，培养学生分析问题的能力。
(3)通过讨论使学生初步了解什么是小发明以及搞小发明的三个步骤，培养学生的设计能力。
3.情感态度价值观：
(1)培养积极使用工具解决问题的意识。
(2)意识到不同种类的杠杆有不同的用途，在不同条件下需要使用不同类型的杠杆。
(3)培养科技创新的意识，培养搞小发明的兴趣。
教学重点：
　　归纳总结出三种不同类型的杠杆类工具的科学原理和使用方法。
教学难点：
设计、制作和使用“拖把挤水器”，懂得其中的科学道理。
教学准备：
1.拖把挤水器模型材料一套。演示用拖把一把。
2.螺丝刀、老虎钳、火钳和垃圾夹、食品夹子、镊子、订书机、尺子、记号笔。
3.教学课件、记录卡。
课时安排：
共两课时。本课为第一课时，学习第一小节，其中第二小节《小杆秤的研究》安排到第二课时。
教学过程
一、导入新课
同学们好！今天我们学习的课题是
3.杠杆类工具的研究
(1)杠杆类工具的比较
先复习上节课学到的知识：(出示幻灯片复习图表)
1.杠杆上有三个重要的位置：受到支撑，使杠杆能围绕着支撑物转动的位置叫支点；在杠杆上用力的位置叫用力点；杠杆上克服阻力的位置叫阻力点。
2.杠杆有三种：
把从用力点到支点的距离和从阻力点到支点的距离进行比较，我们发现这种情况下从用力点到支点的距离比较长，从阻力点到支点的距离比较短，这样的杠杆省力，叫做省力的杠杆；
当从用力点到支点的距离比较短，从阻力点到支点的距离比较长的时候，杠杆费力，叫做费力的杠杆；
当从用力点到支点的距离和从阻力点到支点的距离相等的时候，杠杆不省力也不费力，叫做不省力也不费力的杠杆。
二、学习新知
(一)研究一些杠杆类工具的原理和使用方法
下面我们做一个小游戏：游戏的名字叫做“角色扮演”。分别请一些同学扮演不同的角色，完成一些特定的工作任务。
工作任务
1.请一位油漆工师傅打开油漆桶盖子。
2.请一位餐厅的服务生打开啤酒瓶盖。
3.请一位工人师傅剪断铁丝。
4.请一位值日生给班上的取暖火炉加炭。
5.请一位厨师给顾客夹取食物。
6.请一位护士夹取消毒棉球。
7.请一位秘书装订文件。
工欲善其事，必先利其器。要完成好工作任务，就必须先准备好工具。我要考考同学们，能不能说出老师准备的工具的准确名称。(出示工具)1.螺丝刀　2.开瓶器　3.老虎钳　4.火钳　5.食品夹　6.镊子　7.订书机
工作要求：
要求一：注意安全。
要求二：边操作，边讲解，说明科学道理。
要求三：全体同学根据分析做好研究记录。(出示记录表)
杠杆类别记录表
姓名：　　　　　班级：　　　
杠杆类
工具名称
到支点的距离
杠杆的类别
优点
用力点到支点的距离(　)
阻力点到支点的距离(　)
用力点到支点的距离(　)
阻力点到支点的距离(　)
用力点到支点的距离和
阻力点到支点的距离(　)
下面游戏正式开始
1.研究用螺丝刀(当撬棍使用)——打开油漆桶盖
有请一位油漆工师傅打开油漆桶的盖子。——有几点要求：(1)要自己选择一样合适的工具。(2)要边操作，边讲解，“我是油漆工”，我要用什么工具完成什么任务。
分析：分析的时候要首先找到三个点：支点，用力点，阻力点。然后比较从用力点到支点的距离和从阻力点到支点的距离哪个比较长哪个比较短，最后根据比较的结果判断出这个杠杆是省力的杠杆还是费力的杠杆。再根据实际情况分析它的优点——要么省力，要么是其他的方便。老虎钳是省力的杠杆，优点是省力，后面的操作分析要照此模式由同学们自己分析。
2.研究开瓶器——打开啤酒瓶盖
因为从用力点到支点的距离长，从阻力点到支点的距离短，所以开瓶器是省力的杠杆类工具。
3.研究老虎钳——剪断铁丝
因为从用力点到支点的距离长，从阻力点到支点的距离短，所以是当用老虎钳用来剪断铁丝使用时是省力的杠杆类工具。
4.研究火钳和垃圾夹——见过这个工具吗？用过这个工具吗？懂得它的科学道理吗？请一位同学讲解一下：名称，用途，杠杆类型，优点。
5.研究食品夹——夹取食品
因为从用力点支点的距离短，从阻力点到支点的距离长，所以是费力的杠杆，优点是干净卫生，不怕烫手。
6.研究镊子——夹取消毒棉球
因为从用力点到支点的距离短，从阻力点到支点的距离长，所以是费力的杠杆，优点是卫生、可以伸入较小的瓶口中取出东西。
7.研究订书机——因为从用力点到支点的距离和阻力点到支点的距离相等，所以是不省力也不费力的杠杆。优点是能够对齐对准钉书针尖和折弯钉坑的位置。
8.据图分析：偏口钳　园林剪　剪刀(根据纸张放置的位置不同有时省力有时不省力)　核桃夹　筷子(中国人的伟大发明)下面我们对这些工具的杠杆类别加以比较归纳总结。
9. 对于教材内容的快速浏览总结：第7页内容说明。
这里提出了一些问题。后面再逐步解答。
开瓶器的三个点(复习)
撬棍的三个点(复习)
10.第8页内容说明。
夹子的支点在两个杠杆连接的位置上。
哪个更相似——撬杠、偏口钳、园林剪、剥线钳的支点在杠杆中部靠近阻力点的位置上。镊子和食品夹的支点在后端位置上。切刀和开瓶器的支点位置在前端。
11.口头填写第8页《杠杆类别记录表》
(二)利用杠杆原理设计新的工具解决生活中的实际问题
上面我们研究了一些生活中常见的杠杆类工具的使用方法和它们所包含的科学道理。以上研究的是别人做好的现成的工具的使用方法，下面我们尝试运用所学到的杠杆的知识，设计一种新的工具，解决实际生活中遇到的问题。
1.提出问题
拖把是生活中常用的一种卫生工具。同学们在使用拖把的过程中有可能会遇到一些什么问题呢？(出示幻灯片)
(1)拖把头上的水会把地面弄脏。
(2)地面湿滑，有可能让我们滑倒甚至摔伤。
(3)冬天的时候，地面上的水有可能结冰，更加容易滑倒摔伤。
2.分析问题
分析出现上述问题的原因是拖把清洗以后，拖把头上会有多余的水。这些多余的水不容易弄干净，所以出现了上面的问题。
3.解决问题
怎样才能把拖把头上的水挤干净呢？(出示幻灯片)通过前面的学习，我们知道了杠杆能够省力或者能够产生比较大的力量，所以就有可能挤干净拖把上的水。
那么能不能用一个杠杆类的工具来挤干净拖把上的水呢？我们做一个模型来试试看。
首先制作一个滤水板，滤水板上密布滤水孔，可以让挤出的水流出。滤水板要有脚，这样下面有个空间，水才能漏下去。也便于放在水池中。
然后给它连接一个类似于杠杆的挤水板，与滤水板通过连轴相连接。
把拖把头放在滤水板上，把挤水板压在上面，用力向下压。这个时候，挤水板就是一个杠杆。转轴的位置是支点，这个位置是用力点，这个位置是阻力点，从用力点到支点的距离和从阻力点到支点的距离相等。所以不省力也不费力，不能产生太大的力量，所以不能把水挤干净。
这时候我们想到学过的科学知识：省力的杠杆，能够产生比较大的力量。我们加上一个手柄，这时候用力点到支点的距离长，阻力点到支点的距离短，变成了省力的杠杆，能够产生比较大的力量。
请一位同学操作体会一下，把手放上去体验力量大不大。
力量大不大？你能够讲一讲力量为什么大吗？
把这个拖把挤水器放在拖把清洗池中使用，效果会更好。
在靠墙的位置上有一个水龙头，水龙头下面一般有水池，水池中可以清洗拖把。把拖把挤水器放置在水池的一侧，平常情况下把挤水板抬起来靠墙放置，不会阻挡我们。不用的拖把可以放在上面。
需要用拖把的时候，把拖把取下来先清洗，再放在滤水板上，再放下挤水板挤压，从而挤干净拖把头上的水，解决了给拖把挤水的难题。
演示使用方法和效果——由同学上讲台演示
(出示幻灯片)这种拖把挤水器，本质上是一种杠杆工具。转轴是这个杠杆的支点，挤水压板接触拖把的地方是受力点，挤水压板手柄握手的地方是用力点。用力点距支点远，阻力点距支点近，形成了一个省力的杠杆。这种拖把挤水器和拖把清洗池配合使用，就能够很方便地很轻松地挤干净拖把上的水。
像这样设计出一种新的工具，来解决我们的生活中所遇到的一个小问题，就是小发明。搞小发明的三个步骤是：提出问题、分析问题、解决问题。
(机动案例：小学生发明防雨水挂锁)
三、讨论与总结
这节课我们学习了一些常见的杠杆类工具的使用方法，分析了它们所包含的科学道理，并且研究了应用杠杆原理设计拖把挤水器的发明案例。同学们学习非常认真努力，相信大家会有很多的收获和感想。下面请同学们谈谈这节课的收获。
四、布置作业：
1.观察研究生活中使用杠杆类工具的情况，继续补充完善我们的《杠杆类别记录表》，比一比看谁发现的杠杆类工具最多。
2.选做题：有兴趣的同学写一篇科技小论文，题目是《生活中的杠杆类工具》。
结束语(1)创新是一个民族进步的灵魂。——习近平
(2)积极参加青少年科技创新大赛。
2016年9月于河桥镇马莲滩回民小学

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