101科学探究杠杆的平衡条件教学设计.docx
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101科学探究杠杆的平衡条件教学设计
10.1科学探究：
杠杆的平衡条件教学设计
第十章第一节科学探究：
杠杆的平衡条件
一、课标与教材分析
（一）课标分析
具体目标：
2.2.6知道简单机械。
通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。
对科学探究能力的基本要求：
1．有评估探究过程和探究结果的意识。
2．能关注探究活动中出现的新问题。
3．尝试改进探究方案。
4．有从评估中吸取经验教训的意识。
5．了解评估在科学探究中的意义。
（二）教材分析
“杠杆”这节课是初中物理力学部分最基本的内容。
从原始的、简单的撬棒的应用，到现代的、复杂的各种机械装置中都能够找到杠杆原理的应用；它为学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械打下了基础。
杠杆是生活中常见的简单机械。
学生每天都会接触剪刀、指甲刀、夹子、筷子等物体，但仅仅是会使用，没有深入地研究这些物体的特点。
教材首先通过生活中一些杠杆的图例，让学生寻找他们的共同特征，引导他们用科学抽象的方法建立杠杆的概念，使学生对杠杆有初步的认识。
再结合教材图10-2，明确有关杠杆的概念。
然后通过探究实验，让学生寻找杠杆平衡时，动力、阻力、动力臂、阻力臂之间的关系，总结出杠杆的平衡条件。
在探究点拨中突出了“评估”的方式方法。
接着让学生运用杠杆的知识对三类杠杆实例进行分析，让学生感到生活中处处有物理，物理是有用的、有趣的，提高学习物理的兴趣。
鉴于课标要求及对于本节教材的分析，确定本节重难点如下：
重点：
对杠杆的认识和杠杆平衡条件的了解是后续学习的基础，也是学生使用杠杆的重要知识储备，因此是本节内容的重点。
难点：
1、对力臂的认识和理解比较抽象，因此定为本节内容的难点。
2、对于杠杆平衡条件的探究。
二、学情分析
认知目标
所需的知识基础和生活经验（学生已知）
学生自己能解决与否
教学中需要补充的知识和生活经验（需教师指导）
1
力的三要素、力的示意图以及弹簧测力计的正确使用和作图能力。
能
学生已基本掌握
2
生活中简单机械的了解
能
学生对生活中的简单机械比较熟悉，有丰富、直观的生活经验，这对于杠杆知识的理解很有帮助。
3
杠杆的概念
否
学生对于杠杆仅仅是会使用，没有深入地研究这些物体的特点，需要老师的适当引导。
4
对“杠杆平衡条件”的实验探究
否
目前学生已经历了多次实验探究的过程，对“研究杠杆平衡条件”的实验探究有一定的基础，但仍要注意方法上的指导和合作精神的培养。
多数学生遇到的学习障碍是什么：
在杠杆平衡条件实验中对于力臂的寻找以及杠杆平衡条件结论的得出。
学困生遇到的学习障碍是什么：
对于力臂的画法。
三、教学目标
（一）基本知识、技能目标
1．通过观察生活和生产活动中的各种杠杆提取出共同的特征，建立出杠杆的概念，并能在杠杆上确认支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂这几个概念。
2．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，得出杠杆平衡的条件。
3．根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类。
（二）方法目标
科学抽象建立概念的方法——杠杆
实验探究的方法认识杠杆的平衡条件
（三）能力目标
培养学生的评估能力，有评估探究过程和探究结果的意识。
（四）教育类目标
培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣。
结合我国古代劳动人民对杠杆的研究和应用实例的介绍，激发学生对祖国古代文明的自豪感，进而唤起他们对祖国的热爱。
四、当堂检测（依据教学目标进行设计）
A组
1.在力的作用下，能绕__________点转动的硬棒叫杠杆。
这个点就叫__________，用字母__________表示；使杠杆转动的力叫__________，用字母__________表示；阻碍杠杆转动的力叫__________，用字母__________表示。
杠杆上从支点到____________________叫做动力臂，用字母__________表示；杠杆上从支点到___________________叫做阻力臂，用字母__________表示。
2、如右图所示，杠杆挂上砝码恰好平衡，每个砝码质量相同。
在
下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是（）
A．左右砝码各向支点移一格
B．左右砝码各减少一个．
C．左右砝码各减少一半．
D．左右砝码各增加二个
3、下列工具中，属于省力杠杆的是 （）
A．夹邮票用的镊子
B．理发师修剪头发用的剪刀
C．剪铁丝用的钢丝钳
D．钓鱼用的鱼竿
B组
4、如图所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用绳在Ｏ处吊起，当Ａ、Ｂ两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，ＯＢ=0.4m，甲的质量为１０kg，则乙的质量为__________________kg．
五、教学方法与媒体
（一）教学方法
以教师引导，学生探究和实验为主的启发式教学方法。
（二）演示实验与分组实验所需器材：
1．学生自带的工具：
剪刀、开瓶器、木棍等。
2．分组实验器材：
杠杆、钩码、铁架台、刻度尺等。
3．演示实验器材：
杆秤、石子、多媒体教学课件等。
六、课堂教学过程中活动的设计
教学内容及活动设计
教师活动及提问
预期学生反应及组织形式
设计意图
活动一：
文字引入，激发兴趣
师：
发现杠杆原理的阿基米德曾说过这样一句话：
“给我一个支点和足够长的硬棒，我就能撬动整个地球。
”虽然他没有真正撬起地球，但他的豪言壮语却告诉我们：
“通过杠杆，使用很小的力，就可以产生一个很大的力。
”古埃及的胡夫金字塔是用上百万块巨石垒起来的，每块石头平均有2000多公斤重，最大的有100多吨重。
而他们那时没有现代的起重机等大型机械，仅用圆木和杠杆就吊起了巨大的石头，让人不得不惊叹他们通过杠杆产生的神奇力量。
当学生被老师亲切、而又富有激情的语言感染时，提出本节课要了解的第一个问题：
“什么是杠杆？
”
引入有实际意义，使学生明确了为什么人类要使用机械
学生带着强烈的兴趣和好奇心进入新课的学习。
与学生生活密切相关的问题，容易引发他们的思考与讨论
活动二：
实验探究，认识杠杆
教师利用多媒体展示：
生活中的杠杆（如跷跷板、撬棍、活塞式抽水机等）。
（提示：
用颜色或动画突出杠杆的基本特征，对“双杆”事例采用一分为二的方式分析；引导学生对杠杆进行受力分析和运动方向的分析，提炼出动力和阻力，是转动不是直线运动；用动画把实物简化为硬棒）
提问：
杠杆有什么共同特征？
学生对于杠杆有了初步感性认识
引导学生回答。
增强学生的感性认识，降低学生学习的难度，突破教学难点。
学生活动1：
实验探究杠杆的共同特征
教师利用多媒体归纳展示杠杆的三个特征：
（1）硬棒；
（2）固定点；（3）绕某一点转动。
并得到杠杆概念。
提问：
在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？
④教师利用多媒体展示：
现实生活中的另一些杠杆（如撬棒、羊角锤、镊子、道钉撬、船浆、活塞式抽水机的压杠等）。
电脑展示原始人使用杠杆的图片，并由此导入以下内容。
质疑：
古猿要把大石块移动，用硬棒捅石块捅不动，谁能想法帮帮它。
质疑：
古猿用的硬棒是杠杆吗?
强调杠杆有支点，硬棒不是杠杆，硬棒与支点结合就是一种最古老、应用最广泛的工具——杠杆。
这也是人与猿的区别所在——人能制造和使用工具。
教师利用多媒体展示：
撬棒撬石头影片。
学生观察自带的工具（杠杆），并通过讨论，说出它们的用法和共同特征。
观察学生是否能想出在硬棒下垫一块小石头的方法，教师视具体情况作适当提示。
加深学生对所学知识的理解。
活动四：
学生活动2：
认识杠杆的五个要素。
教师利用多媒体展示杠杆中的概念：
支点（O）、动力（F1）、动力臂（l1）、阻力（F2）、阻力臂（l2），并指导学生画力臂。
学生阅读课本中的有关内容，认识杠杆上的几个概念。
课堂练习：
找出所给杠杆的支点、动力、阻力、动力臂及阻力臂。
（课本P189作业第1题）
学生思考讨论：
a．力臂是一定在杠杆上吗？
b．杠杆是否都是直的？
c．若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？
一定要示范，并要求学生参与板演，动手画胜过千言万语。
交流讨论
（点评：
对杠杆的深化是自然而然的事，必须建立在会画力臂的基础上，如果还不会或不熟练画力臂就开始总结上述内容，就只能导致学生对结论的死记硬背）
活动五：
探究杠杆的平衡条件
设问：
杆秤是不是杠杆?
它的支点在哪里?
你能用杆秤称不同个数的石块吗？
师：
引出并归纳杠杆平衡概念，并初步引导学生判断影响杠杆平衡的因素是“力”与“力臂”，教师要鼓励学生去猜测、去探究。
为了使探究过程有序地进行，可将整个活动划分为如下四个环节：
（1）假设与猜想：
学生通过讨论提出猜想，分组汇报。
（2）制定计划与设计实验：
学生利用所给的实验器材，自行设计实验方案。
（学生分组汇报思路，教师多媒体展示。
）
（3）进行实验并收集数据：
分工进行实验操作，设计表格并进行记录。
（教师巡回检查指导，出现问题及时指出。
）（4）分析、判断，讨论交流和评估：
通过讨论，进一步验证自己的猜想，同时学生汇报实验结果。
学生活动：
出示实验器材，小组交流讨论：
1、怎么提供杠杆上的动力和阻力？
引导学生利用挂不同数量的钩码两边来提供。
2、怎么改变力臂？
引导学生回答改变钩码所挂的位置。
3、实验前为什么要调节杆杆在水平位置平衡？
如何调节？
培养学生设计实验方案的能力和获取信息的能力以及与他人交流合作的能力。
活动六：
知识应用，杠杆分类
（1）通过探究，你对杠杆理解了吗?
你能理解阿基米德的名言吗?
（2）理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别?
请通过观察研究后说明理由。
请学生去寻找生活中的杠杆，并且亲身去体验一下所寻找的杠杆，都是省力的呢，还是哪些是省力的，哪些是费力的？
以调查报告的形式试着去分析一下为什么有些杠杆省力而有些杠杆有费力呢？
培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
活动七：
交流总结
这节课主要学习了四个方面的知识：
一是了解了杠杆的定义；
二是认识了杠杆的五要素；
三是初步了解了杠杆平衡条件；
四是杠杆的分类。
学生交流本节课的所获。
综合建模
七、作业设计
1、观察家中常用的剪刀、理发用的剪刀、医生用的剪刀、裁缝用的剪刀、花匠剪枝用的剪刀、建筑工地上剪钢筋的剪刀，进行分类。
2、上网查询生活、生产中的杠杆以及人体上的杠杆。
3、课后题1-6题
八、教学反思
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