1 杠杆教案和学案内容

《杠杆的科学》教学设计 教材分析

本课专门引导学生认识杠杆，是认识杠杆、轮轴、滑轮及斜面等几类简单机械中的一部分。它分为两部分：1、认识杠杆；2、研究杠杆的秘密。其中第二个活动是重点，活动选择了杠杆尺作为研究材料，采用实验的方法，让学生经历运用杠杆尺开展实验研究活动，通过观察、实验、记录，以及对实验数据的分析来认识杠杆省力与不省力的规律，并在探究中认识到收集数据的重要性，发展学生利用数据来说明问题的能力。本课教材的安排正体现“科学学习要以探究为核心”的科学教育理念，教科书并没有直接告诉学生杠杆的工作规律，而是要求学生观察、实验、记录、分析等，这就为学生的合作探究活动提供了开放的探究空间，有利于学生自由地、创造性地展开活动，使学生的探究能力和科学素养得以提高。

学情分析

在生活中，学生使用工具来完成一些事情的经历也是很多的，这很大程度上来源于经验的积累。在学习本课前，通过前一节课《使用工具》的学习，学生在使用工具解决问题的实践中已经初步认识了什么是简单机械，但学生可能并不清楚或者没有思考过这些工具的工作原理。本课教材利用杠杆类工具在生活中运用最广泛、最直观的撬棍撬木箱的情景引入本节课的研究，学生有类似的生活经历，利于学生观察并引发思考。书中示意图对杠杆的用力点、支点、阻力点较直观，很清晰。两个活动安排有梯度。一是认识杠杆，先由撬棍引入杠杆的概念，然后分析杠杆的三个重要位置，接着引导学生分析了压水井的压杆、跷跷板工作时发挥作用的位置，并标出它们作为杠杆的三个点的位置，而后利用书中的图，对于身边的常用工具进行观察、分析，使学生对杠杆类工具有初步的认识能力。二是研究杠杆的秘密，在有了以上的基础后，利用杠杆尺研究杠杆工作的原理就十分容易了。学生通过实验，对实验数据的统计分析，得出杠杆工作的规律也就水到渠成。

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）有的杠杆能省力，有的不省力，有的杠杆不省力也不费力。

2、过程和方法

用杠杆尺做实验、收集并整理数据，分析认识杠杆省力、费力和不省力也不费力的规律。

3、情感、态度、价值观

体会到收集数据的重要意义，并且意识到相互合作的重要性。

教学重点

用杠杆尺做实验，分析、整理数据，发现杠杆省力、费力和不省力也不费力的规律。

教学难点

能从众多看似杂乱的数据中，通过分析整理，发现杠杆省力、费力和不省力也不费力的规律。

教学准备

分组实验材料：杠杆尺、钩码一盒

演示材料：杠杆尺、钩码、杠杆类和非杠杆类工具3-5种、课件等

设计意图

在生活中，学生使用工具来完成一些事情的经历也是很多的，如会使用剪刀剪东西，用羊角锤拔铁钉等等，这很大程度上来源于经验的积累。但是学生可能并不清楚或者没有思考过这些工具的工作原理。还有些学生或许知道是杠杆，也只是能叫出它的名字，关于杠杆的另外一些知识点就不知道了。本堂课我是从让学生搬动重物开始，重物比较重学生会想到用棍子去撬，这也暴露了学生的前概念，他们知道用棍子撬，但是不知道其原理和名称。通过接下去的学生阅读了解杠杆的三个点，建立科学概念。然后找出压水井的压杆和跷跷板的三个点巩固了科学概念。再通过对杠杆尺的研究，了解杠杆的省力情况，丰富了学生的前概念。

教学过程

一、

设疑导入

师：看老师讲台上放着一箱重物，它在这里给老师上课带来了很多的不便。我们班有没有“大力士”，帮老师把它移走。

学生上台演示

这箱重物实在太重了，同学们能不能想想另外的办法将它移走。

引导学生可以用棍子将这箱重物撬起来。

【设计意图：有生活入手，巧设疑问，激发兴趣，容易进入学习状态。】

二、

认识杠杆

1、什么是杠杆

师：我们把这根用来撬物体的棍子叫撬棍，像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。（揭题）

【设计意图：从情景自然过渡到教学内容，建立杠杆的表象，将学生的生活体验与科学概念衔接起来。】

2、认识杠杆的三个特殊的点。学生阅读书本上三个点的定义，教师补充说明阻力点和支点。

3、找出杠杆类工具（压水井的压杆和跷跷板）上的三个点（重点强调跷跷板的用力点和阻力点，明确要以跷跷板上的同学脚站的位置为点，而且两边都可以看作用力点和阻力点。）

【设计意图：重点强调跷跷板的用力点和阻力点，明确要以跷跷板上的同学脚站的位置为点，而且两边都可以看作用力点和阻力点，培养学生严谨的科学学习态度，并初步渗透在杠杆中用力点和阻力点是相对的。】

三、杠杆的秘密——探究杠杆省力、费力和不省力也不费力的规律

1、刚才我们使用杠杆能轻松地将重物撬起了，那么，是不是所有的杠杆都能为我们省力呢？科学是讲究证据的，接下去我们应该怎么做？——做实验

【设计意图：由撬棍撬重物能省力再联想到其他的杠杆是否也能省力，引出探究杠杆的秘密这部分教学内容。】

2、介绍杠杆尺，让学生了解怎么样使用杠杆尺和钩码来做一个杠杆。

（1）我们用这把杠杆尺来研究这个问题，先观察这把杠杆尺，它有什么特点？（左右两边的长度一样，左右各被平均分成相等的格数等等）老师补充杠杆尺还可以绕支点转动。

（2）如何确定用力点和阻力点：规定把挂在杠杆尺左边的钩码看作要被撬起的重物，所以左边挂钩码的地方是阻力点；把挂在杠杆尺右边的钩码看作是我们用的

力，所以右边挂钩码的地方是用力点。

3、教师在杠杆尺左边第三格位置挂两个钩码，问：杠杆尺现在还平衡吗？如何让它达到平衡？

学生思考，教师演示

师：还有别的办法让它平衡吗？这个留给大家自己动手实验

4、实验要求：

（1）杠杆尺左边第三格位置挂了两个钩码，右边有几种挂法可以让它平衡。

（2）每次实验杠杆尺的左右两边各选择一个挂点。

（3）除了杠杆尺左边第三格位置挂了两个钩码外，再在左边换一种挂法，看右边有几种挂法可以让它平衡。

（4）每次实验等杠杆尺平衡后再收集数据并填写在书本表格内。

指导记录方法：怎么记录呢？比如这种情况我们可以这样记录，重点强调格数怎么数。

5、学生实验，教师适当指导

6、学生汇报并分析数据，发现杠杆尺平衡的规律：左边钩码数*格数=右边钩码数*格数（引导学生补充左边第三格位置挂两个钩码时，右边还有别的平衡方法吗）

7、选取其中一组实验数据分析用力情况，用同样的方法判断另外的几组数据。

8、师生共同分析杠杆省力、费力、不省力也不费力时的特点。

【设计意图：通过杠杆尺开展实验研究，让学生初步认识到杠杆尺是省力还是不省力与它的三个点之间的距离有关，并在探究中认识到收集数据的重要性，发展利用数据来说明问题的能力。】

9、伟大的科学家阿基米德曾经说过这样一句话：“只要在宇宙中给我一个支点，我能用一根长长的棍子把地球撬起来”学了今天的课，你对这句话有什么新的认识了？

【设计意图：让学生尝试用新发现的知识来重新解读阿基米德的假设，引发新的思考，拓展学生的思维。】

四、识别常用的杠杆类工具

学生观察书本上六种常见的工具，判断是否是杠杆，如果是杠杆找出其中的三个点。（机动）

【设计意图：从撬棍形式的杠杆到生活中变形、组合后的杠杆，有助于学生了解杠杆在生活中的其他形式的应用。】