《制造平衡》教学设计.docx

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《制造平衡》教学设计

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《制造平衡》教学设计

一、观察现象，提出问题

1．游戏活动引入。

同学们，大家都玩过跷跷板吧？

谁能说说是怎么玩的吗？

看，这里有两个小朋友在玩跷跷板呢，这时的跷跷板处于一种什么状态呢？

（板书：

平衡）你再看这时的跷跷板还平衡吗？

为什么？

通过观察，你认为翘翘板的平衡与什么有关呢？

游戏：

“尺子能不掉下去吗？

”

下面，我们来玩个小游戏，我邀请一个同学上台来，其他同学要认真思考，看看你会有什么发现？

①在你的右手食指上放一把尺子，你能让它保持平衡不掉下来吗？

（学生演示）很好，此时，尺子与手指就构成了一种平衡的状态，那么，这个同学是怎样做到的呢？

（保持平衡，手指充当了支点，尺子两端距离手指的长度相等）；

②如果在尺子的一端放上一块橡皮，还能保持平衡吗？

（学生演示，一端放置橡皮，尺子掉落）此时，尺子为什么不能保持平衡了呢？

若想保持平衡，你试着猜想一下，可以怎样做？

（移动尺子的位置，使手指距重物一端的距离小于支点与尺子另一端的距离）

2．大家说的只是一种猜想，怎么验证我们说的是否正确呢？

（做实验）。

对，我们在研究问题、解决问题的过程中，通常都要经过这样的阶段：

提出猜想——实验验证——总结结论——实践应用。

今天，我们就利用手中的实验材料也来制造平衡（板书：

制造），验证我们刚才的猜想。

二、猜想假设，实验探究

（一）认识杠杆尺、钩码等实验器材，组装杠杆尺

为了帮助大家完成实验，老师这里准备了一些实验器材。

首先同学们请看，这是杠杆尺，它由底座、竖杆和平衡尺三部分组成。

使用时，我们只需要将杠杆尺固定在支点上，拧上螺丝就行了。

现在杠杆尺平衡了吗?

（这个平衡尺真调皮，也玩起了跷跷板。

这时候，我们试着调整平衡尺两端的螺母，直到平衡为止）

仔细观察杠杆尺，说说杠杆尺还有什么特点?

（有一个一个的格子、每个格子之间的距离是相等的……下面的孔是用来挂钩码的。

）

这是钩码，我给大家准备的钩码是同样的10个，每个钩码的上下两端各有一个钩子，方便我们挂在杠杆尺上。

下面我就要考考大家的学习能力，看你是不是都记住了？

（课件上隐藏文字，只保留杠杆尺，请一个同学上台来对着真的杠杆尺指认各部分）

（二）使用杠杆尺，实验探究

1．挂几个才能平衡?

（1）第一个实验，我们一起来完成。

我请三个同学与我一起组成学习小组进行尝试，其他同学认真观察，思考，你会有什么发现？

好，我们开始吧！

提问：

我想在左边第一格挂2个钩码，右边第一格应挂几个钩码才能使杠杆尺平衡？

教师做相应演示（杠杆尺处于不平衡状态），学生猜测结果。

（2）你想怎样做?

其他同学的想法和他一样吗?

（请同学发言，我想在左边第*格挂*个钩码……右边）

（3）讲述：

实践是检验真理的标准。

要判断同学们的猜测对不对，老师也不能直接说你对他错，我们必须通过实验来检验。

好，你来试一试，如果成功了，给他点掌声好不好?

（4）指导学生对实验数据进行记录。

教师张贴数据记录表，向学生简单介绍记录表的各部分组成。

然后让学生把数据记录到表上。

刚才，我们演示的只是一种玩法，要想研究平衡的秘密，仅靠一种玩法是不行的，需要大量的玩法，你们还想怎么样使杠杆平衡呢？

（学生自由发言）

同学们使杠杆尺平衡的方法可真不少！

下面让我们按自己的想法使桌上的杠杆尺平衡。

实验之前，我还有几点要求希望同学们能够做到（课件出示）：

①如果小组合理分工，我们的实验就会更有秩序，最好有一名组长，两名操作员，一名记录员。

②每次达到平衡状态，记录员要及时把杠杆尺两端的钩码位置和数量记录下来，还要和同学一起分享我们的收获哦。

③实验器材是我们学习的好伙伴，我们要爱护它，如果掉落或损坏，它们也会伤心哦。

我请一个同学把实验建议读给大家听，每个同学要铭记在心，这也是我们日常进行分组科学实验的要求。

（一个学生读）

这么多的要求，怕不太好记呢！

没关系，老师给大家编了一首歌谣，咱们边拍手边唱好不好？

合理来分工，实验有秩序。

大胆做猜想，验证出真理。

找到平衡态，及时记数据。

爱护好器材，科学多有趣！

让我们开始美妙的实验之旅吧！

（5）分组实验，使桌上的杠杆尺平衡。

杠杆尺达到平衡之后，记录员要将实验数据记录下来，交流时由汇报员来汇报小组内的实验情况；杠杆尺平衡之后，小组成员迅速坐好，准备交流。

（6）教师巡回指导，督促学生做好记录，问是怎么想的，为什么平衡？

两边比较，两边挂一样多钩码会怎样？

两边不一样多时会怎样?

（7）汇报员汇报并将结果记录到黑板上。

（可能会有学生抛开要求，在右边其他位置挂上不同数量钩码使杠杆尺平衡，给于学生充分肯定并鼓励。

）

你们发现了吗，刚才的平衡有什么特点呢？

（左右两边的格数一样，钩码数也一样。

）

2．谁能行?

大家表现得可真棒，能够通过实验验证自己的猜想了，我真为你们的进步感到高兴！

著名作家叶永烈曾经说过：

“真理诞生于一百个问号之后。

”随着实验的深入进行，我们已经距离发现越来越近。

我也有了新的猜想，要同学们帮助我来验证一下。

（1）如果我在杠杆尺左边的第三格挂两个钩码，要想使它平衡，除了在右边对应位置挂相同数量钩码外，我们还可以怎样使它平衡呢?

（教师做相应演示，杠杆尺处于不平衡状态。

）

（2）学生猜测结果。

（3）学生分组进行探究活动，教师巡视，观察学生探究情况。

（教师不要对学生的探究活动进行暗示或干扰）。

（5）汇报员汇报并将结果记录到黑板上。

学生可能探究出以下情况，右边：

①1格处挂6个；②2格处挂3个；③3格处挂2个；④6格处挂1个。

如果学生只回答出一个位置的情况，教师还可以提问，如果不是在右边一个位置上，而是在几个位置上悬挂不同的钩码是不是也可以让它平衡呢？

引导得出：

①1格处挂1个，5格处挂1个；②1格处挂2个，4格处挂1个；③1格处挂3个，3格处挂1个；④2格处挂个，4格处挂1个，等等。

这时要充分给予学生鼓励，不束缚学生的思维，引领学生做好观察实验，做好数据记录，为下个环节作铺垫。

三、尝试解释，表达交流

1．谈话：

同学们找到这么多平衡的方法，真了不起，通过刚才的实验探究，对于杠杆尺的平衡我们已经有了一定的认识，那么杠杆尺的平衡有没有什么规律呢?

刚才大家实验记录的数据中，会不会存在使杠杆尺平衡的某种规律呢?

这也是许多科学家在搞科学研究时经常要想到的一个问题（也就是对实验数据进行分析）。

下面请同学们对我们刚才得到的实验数据进行分析，寻找一下杠杆尺的平衡是不是存在某种规律，若真的存在，看谁能先找出来?

2．学生对实验数据进行分析、研究、讨论，探寻杠杆尺平衡的规律。

若学生自己探究出杠杆尺平衡的规律，可请他们讲出规律。

若没有，教师引导学生探索出杠杆尺平衡的规律

（左边钩码个数X格数=右边钩码个数X格数）。

四、联系生活，学以致用

1．（出示课件）有一天，小猴子和大象比赛玩跷跷板，看谁跷起来，结果大象把小猴子跷起来，后来小猴子开动脑筋，找到了跷起大象的方法，你们能猜出小猴子的方法吗？

（学生自由发言，如小猴子离支撑点远一些、几只猴子一块上跷跷板等。

）

2．同学们，平衡现象在我们生活中的应用十分广泛，你们了解多少?

（学生自由交流，如人们利用平衡现象发明了秤、天平、体重计：

挑水时扁担放到肩部中间；起重机吊起重物而不倒；走钢丝的杂技演员做动作时要保持平衡等。

）

3．总结：

这节课，我们制造出了平衡，掌握了平衡的规律，我们可以利用这个规律制造出更多的平衡。

我也希望同学们课下能制作出有趣的平衡玩具来。

4．各组组长整理实验器材。

5．送给同学们两句话：

一是科学中的许多重大发明与发现都来自于人类的大胆猜测；二是实践是检验真理的唯一标准。

组长____________操作员____________操作员____________记录员____________

杠杆尺平衡实验数据记录表

（1）

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

通过实验，我发现了　

杠杆尺平衡实验数据记录表

（2）

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

3

2

杠杆尺平衡实验数据记录表（3）

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

通过实验，我发现了　

《制造平衡》教学设计

【教学内容】

本节课是义务教育课程标准实验教科书大象版小学《科学》四年级下册第五单元《生活中的机械》的第二课《制造平衡》。

【教材分析】

《制造平衡》是在本单元第一课《机械是什么》这一整体感知机械的基础上，具体感知杠杆的平衡。

两个平衡游戏的引入，使学生在浓厚的兴趣中自然而然地明白平衡需要的条件，实验需要记录，然后顺利过渡到利用杠杆尺研究等臂平衡和不等臂平衡的条件。

此处出示了第一组较为简单的实验数据，为下一课《我能撬起地球》中杠杆省力的研究再次做了实验与记录数据两方面的铺垫。

【学生分析】

学生在学习本节课时候，已经初步感知了机械在日常生活和工农业生产中的应用及功能。

因此，本节课重点在培养学生借助杠杆尺等简单器材做简单的观察实验，并记录分析实验数据的能力。

从心理上说，学生学习本节课的知识基础并不太难，关键是实验过程中各种习惯、能力的培养，这应作为本节课的重中之重。

【教学目标】

1、知识与技能

①认识杠杆尺、钩码等实验器材，了解各重要组成部分的名称；

②认知平衡，能准确判断什么是平衡状态，什么是不平衡状态；

2、过程与方法

①探究杠杆尺平衡的条件，并准确记录实验数据；

②根据探究过程和所记录的实验数据，分析、归纳出杠杆尺平衡的条件；

③运用所学的知识解决相应问题；

④联系生活，说说自己所见知的平衡事例；培养学生的实验操作能力，分析、归纳、概括能力等；

3、情感态度价值观

①培养学生爱护实验仪器、严谨科学态度的科学素养；

②激发学生探究事物的兴趣和欲望。

【教学重点】

探究出杠杆尺平衡的条件,并从探究出的数据分析、总结出杠杆尺平衡的条件。

【教学难点】

从探究出的数据分析、总结出杠杆尺平衡的条件。

【教学准备】

1、教师准备：

简单机械实验盒、钩码盒、杠杆尺平衡实验数据记录表；

2、探究实验记录表（教师补充数据记录表）；

3、多媒体课件。

【教学课时】1课时

【教学过程】

一、观察现象，提出问题

1、谈话：

（出示跷跷板）同学们玩过跷跷板吗？

在玩跷跷板时，有什么好玩的现象发生？

（演示两个小朋友玩跷跷板的动画）

2、讲述：

（结合动画，当画面出现跷跷板平衡状态时，画面静止）这就是跷跷板的平衡状态；（结合动画，当画面出现跷跷板不平衡状态时，画面静止）这就是跷跷板的不平衡状态。

（师课件演示两学生在玩跷跷板）

3、今天，我们将利用手中的实验材料也来制造平衡，怎么样？

（板书：

制造平衡）有信心吗？

二、猜想假设，实验探究

（一）认识杠杆尺、钩码等实验器材、组装杠杆尺

同学们请看，它的名字叫杠杆尺，杆尺是一种特殊的杠杆，它有杠杆尺和支架组成。

使用时，我们只需要将杠杆尺固定在支点上，拧上螺丝就行了。

现在杠杆尺平衡了吗？

仔细观察杠杆尺，说说杠杆尺还有什么特点？

（有一个一个的格子、每个格子之间的距离是相等的……下面的孔是用来挂钩码的。

这是钩码，待会儿我们要将钩码挂在杠杆尺上。

下面就请同学们分组组装你们小组里的杠杆尺，组装之前先看组装的要求：

（课件出示）

1、小组内要分工，要有组长，1个操作员，其他都是观察员和指导员。

2、要爱护实验器材，实验盒内其他不用的东西不要乱动。

3、组装完毕之后，要细心观察刚才向大家介绍的杠杆尺的特点。

（二）使用杠杆尺，实验探究

1、挂几个才能平衡

（1）提问：

我在左边第一格挂1个钩码，大家认真观察有什么现象发生？

（左边沉下去了）还平衡吗？

大家想一想右边第一格处应挂几个钩码才能使杠杆尺平衡？

教师做相应演示（杠杆尺处于不平衡状态）

（2）学生猜测结果：

看到这里，你有什么猜想呢？

你想怎样做？

其他同学的想法和他一样吗？

（3）讲述：

实践是检验真理的标准，要判断同学们的猜测对不对，老师也不能直接说你对他错，我们必须通过实验来检验。

好，你来试一试，如果成功了，给他点掌声好不好（鼓掌）。

（4）指导学生对实验数据进行记录。

教师张贴数据记录表，向学生简单介绍记录表的各部分组成。

然后让学生把数据记录到表上。

（5）分组实验，使桌上的杠杆尺平衡

要求四点：

一是每一组选择一种情况来做，1、5组选第一种情况，2、6组选第二种情况，3、4组选第三种情况。

二是要爱护实验器材，实验盒内其他不用的东西不要乱动。

三是小组内要分工，除了组长、操作员之外，再增加1个记录员、1个汇报员，杠杆尺达到平衡之后，记录员要将实验数据记录下来，交流时由汇报员来汇报小组内的实验情况。

四是杠杆尺平衡之后，小组成员迅速坐好，等待交流。

（师巡回指导，督促学生做好记录，问是怎么想的，为什么平衡？

两边比较，两边挂一样多钩码会怎样，两边不一样多时会怎样？

）

（6）汇报员汇报并将结果记录到黑板上。

（针对学生估计：

可能会有学生抛开要求，在右边其他位置挂上不同数量钩码使杠杆尺平衡，这时要及时给于学生充分肯定，并鼓励、表扬。

）

2、挂在哪儿才能平衡

（1）提问：

同学们，你们再来看，如果我在杠杆尺左边的第三格挂两个钩码，要想使它平衡，除了在右边对应位置挂相同数量钩码外，我们还可以在哪个位置悬挂钩码使它平衡呢？

教师做相应演示（杠杆尺处于不平衡状态）

（2）学生猜测结果；

（3）讲述：

实践是检验真理的标准，请同学们动手验证一下，开始之前，还是要看清我们第二次试验的要求：

（课件出示）

①杠杆尺左边必须是第三格挂2个钩码；②右边挂钩码时，可以在一个位置上挂，也可以在两个位置上挂，只要平衡即可，数据请记录到表

（2）上；③平衡的方法不只一种，找到的方法越多越好，但要作出准确的记录。

（4）学生分组进行探究活动，教师巡视，观察学生探究情况（教师注意：

不要对学生的探究活动造成暗示或干扰）；

（5）汇报员汇报并将结果记录到黑板上。

针对学生估计：

可能探究出以下情况，右边：

①1格处挂6个；②2格处挂3个；③3格处挂2个；④6格处挂1个。

如果学生只回答出一个位置的情况，教师还可以提问如果不是在右边一个位置上，而是在几个位置上悬挂不同的钩码是不是也可以让它平衡呢？

引导得出①1格处挂1个，5格处挂1个；②1格处挂2个，4格处挂1个；③1格处挂3个，3格处挂1个；④2格处挂1个，4格处挂1个等等。

这时要充分给予学生鼓励和表扬，不束缚学生的思维，引领学生做好观察实验、做好数据记录，为下个环节做铺垫。

三、尝试解释，表达交流

1、谈话：

同学们找到这么多平衡的方法，真了不起，通过刚才的实验探究，对于杠杆尺的平衡我们已经有了一定的认识，那么杠杆尺的平衡有没有什么规律呢？

刚才大家实验记录的数据中，会不会存在使杠杆尺平衡的某种规律呢？

这也是许多科学家在搞科学研究时经常要想到的一个问题（也就是对实验数据进行分析），下面请同学们对我们刚才得到的实验数据进行分析，寻找一下杠杆尺的平衡是不是存在某种规律，若真的存在，看谁能先找出来？

2、学生对实验数据进行分析、研究、讨论，探寻杠杆尺平衡的规律。

针对学生估计：

若学生自己探究出杠杆尺平衡的规律了，可请他们讲出规律。

若没有，教师引导学生探索出杠杆尺平衡的规律（左边钩码个数×格数=右边钩码个数×格数）。

四、联系生活，学以致用

1、神探断案

利用自己掌握的有关平衡的知识，判断下面的杠杆尺是否真得平衡。

（课件出示）

2、同学们，平衡现象在我们生活中的应用十分广泛，你们了解多少？

（学生自由交流，如人们利用平衡现象发明了秤、天平、体重计；挑水时扁担放到肩部中间；起重机吊起重物而不倒；走钢丝的杂技演员做动作时要保持平衡等。

）

3、总结：

这节课，我们制造出了平衡，掌握了平衡的规律，那么我们就可以利用这个规律制造出更多的平衡。

我也希望同学们课下能制作出有趣的平衡玩具来。

4、各组组长整理实验器材。

5、送给同学们两句话：

一是科学中的许多重大发明与发现都来自于人类的大胆猜测。

二是实践是检验真理的唯一标准。

【板书设计】

制造平衡

杠杆尺平衡实验数据记录表

（1）

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

杠杆尺平衡实验数据记录表

（2）

左边

右边

格数

钩码数

格数1

钩码数1

格数2

钩码数2

?

   左边格数×钩码数＝右边格数×钩码数

?

   左边格数×钩码数＝右边格数1×钩码数1+右边格数2×钩码数2+……

杠杆尺平衡实验数据记录表

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

杠杆尺平衡实验数据记录表

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

杠杆尺平衡实验数据记录表

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数

杠杆尺平衡实验数据记录表

左边

右边

格数

钩码数

格数

钩码数