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1、
2019 最新教科版科學(xué)六上《杠桿的科學(xué)》教學(xué)指導(dǎo)
儀器電教站 沈福鑫
摘要: 杠桿是小學(xué)科學(xué)和初中物理教科書都涉及到的教學(xué)內(nèi)容 , 如何把握好兩個階段的教
學(xué)要求 , 根據(jù)小學(xué)生的年齡特征和認知水平搞好小學(xué)科學(xué)《杠桿的科學(xué)》的教學(xué) , 筆者提出
關(guān)鍵是要以實驗為突破口 , 一方面把握小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特點 , 因勢利導(dǎo) , 另一方面是要鼓勵兒童動手動腦。
關(guān)鍵詞:杠桿的科學(xué)、動手探究、蹺蹺板實驗、杠桿尺實驗
《杠桿的科學(xué)》是教育科學(xué)出版社出版的小學(xué)科學(xué)六年級上冊的內(nèi)容 , 而科學(xué)技術(shù)出版
社
2、出版的八年級物理教科書中也有《科學(xué)探究:杠桿的平衡條件》這一課 , 兩者雖然有相同
或相近的教學(xué)內(nèi)容 , 但是教學(xué)要求卻有較大的差別:第一、科學(xué)概念表述不同:小學(xué)階段只提到杠桿有三個點:用力點、支點和阻力點。初中階段卻提到杠桿有“一點、兩力、兩
臂”:支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂;小學(xué)階段對杠桿分類是有的杠桿能省力 , 有的
杠桿不省力 , 有的杠桿不省力也不費力。初中階段對杠桿分類是有的杠桿能省力 , 有的杠桿
能省距離 , 有的杠桿不省力也不費力。第二、科學(xué)探究要求不同:小學(xué)階段只要求定性分析總結(jié) , 初中階段卻要求定量分析總結(jié)。
如何搞好小學(xué)科學(xué)《杠桿
3、的科學(xué)》這一節(jié)課的教學(xué)呢?教科書共 3 頁 , 分為兩部分:第
一部分:認識杠桿 , 第二部分:研究杠桿的秘密。筆者認為 , 關(guān)鍵是要以實驗為突破口 , 一方
面把握小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特點 , 因勢利導(dǎo) , 另一方面是要鼓勵兒童動手動腦學(xué)科學(xué)。
一、把握小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特點 , 因勢利導(dǎo)
科學(xué)課程最基本的特點是從兒童身邊的自然事物開始學(xué)習(xí)活動 , 以形成對自然進行探究
的態(tài)度、技能和獲取關(guān)于自然的知識。對第一部分認識杠桿的教學(xué) , 教科書選用撬棍撬木箱
這個情景開始這節(jié)課的研究 , 并通過對教科書中這張示意圖的觀察 , 讓學(xué)生來認識杠桿的三
個重要點(支點、
4、用力點、阻力點)。筆者認為這個實例學(xué)生雖然可能見到過 , 但沒有親身
的體驗。然而 , 不少小學(xué)生在幼兒園中玩過蹺蹺板的游戲 , 如果課堂中設(shè)計一個蹺蹺板的實
驗或游戲作為學(xué)習(xí)橋梁 , 則既可幫助學(xué)生認識杠桿的三個重要點 , 又為學(xué)生過渡到探究杠桿
的秘密激起興趣 , 以便順利完成該節(jié)課的教學(xué)目標。
另外 , 課本第四頁蹺蹺板插圖只是一種形式的蹺蹺板。僅僅看這幅蹺蹺板插圖 , 學(xué)生會
感到困惑:⑴這幅圖結(jié)構(gòu)繁雜 , 難于理解這個蹺蹺板與杠桿有怎樣的關(guān)聯(lián)?
⑵不容易找到支點 , 用力點 , 阻力點。
⑶圖中的蹺蹺板是個等臂杠桿 , 不利于激發(fā)學(xué)生進一步探
5、索杠桿省力與費力的秘密的興
趣。
⑷小學(xué)生對自己玩過的蹺蹺板上升與下落的原因是什么難于理解
筆者認為 , 教學(xué)中宜增加另一幅蹺蹺板插圖(見下面兩幅圖) , 化繁為簡。
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圖 A
圖 B
有長板凳時可以做一個板凳蹺蹺板游戲
,
或做一個蹺蹺板實驗。
這里介紹一個 蠟燭蹺蹺板的實驗 。
1、實驗器材: 礦泉水瓶子
2 個、鋼針
2 根、橡皮 1 塊、蠟燭 2 支、杠桿尺
1 把、支架 1
6、
個、鉤碼 1 盒、彈簧測力計
1 個、打火機
1 個。
2、實驗裝置及制作原理:
2 根鋼針 , 將輕重
在橡皮塊上十字交叉處穿上
不同的 2 支蠟燭固定在 1 根鋼針兩端 , 另 1 根鋼針
(軸)作為蠟燭蹺蹺板的轉(zhuǎn)動支點。整個裝置用礦
泉水瓶作支撐 , 實驗裝置如圖
1 所示。
3、實驗操作的過程:
⑴、對比撬石頭和玩蹺蹺板游戲的圖片 ,
用蠟燭蹺蹺板的實驗來認識杠桿的三個重
要位置:支點 , 用力點 , 阻力點。
⑵、引導(dǎo)觀察實
7、驗現(xiàn)象: 圖 1 實驗裝置①較重的蠟燭可以撬起較輕的蠟燭;較輕的蠟燭也可以撬起較重的蠟燭;②當熔化的蠟燭下滴時 , 蠟燭的重量變小會影響蠟燭蹺蹺板兩端的升降;③較重的蠟燭與較輕的蠟燭離支點的遠近不同。⑶、提出問題:蠟燭蹺蹺板上蠟燭的升降與什么因素有關(guān)?⑷、假設(shè)與猜想:與蠟燭的輕重有關(guān);與蠟燭離支點的遠近有關(guān)。
4、該實驗的優(yōu)點:
①、器材易取 , 都是學(xué)生日常生活中常見的物品。②、制作的蠟燭蹺蹺板結(jié)構(gòu)簡單 , 形象直觀, 操作方便 , 學(xué)生很容易模仿制作 , 通過實驗 , 學(xué)生對杠桿上的 “支點、用力點、阻力點”
的概念更容易理解。③、蠟燭蹺蹺板實驗富有動感 , 趣味興強
8、 , 學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象 , 會產(chǎn)
生多種疑問:為什么有時輕的一端能撬起重的一端?上升和下降與什么因素有關(guān)呢???這些問題能極大地激發(fā)學(xué)生的觀察與探究欲望。
二、鼓勵兒童通過動手動腦 " 學(xué) " 科學(xué)
心理學(xué)研究表明 , 對于兒童來說 , 態(tài)度的形成需要實踐的過程 , 技能的形成需要反復(fù)的模仿練習(xí) , 而知識的獲取主要通過感性經(jīng)驗的積累。
對本節(jié)課第二部分研究杠桿的秘密的教學(xué) , 重點是創(chuàng)造條件鼓勵所有學(xué)生動手實驗 , 并
引導(dǎo)學(xué)生動腦分析。
實驗:用杠桿尺進一步探究杠桿的秘密
向?qū)W生介紹杠桿尺。杠桿尺上有均
勻的刻度 , 很方便在需要的位置掛
9、上重
物 , 是科學(xué)研究的好材料 , 如圖 2 所示。在使用前 , 先應(yīng)提醒學(xué)生將杠桿尺調(diào)到平衡狀態(tài)。
1.探究用力點與阻力點在支點兩側(cè)的情形
圖 2
杠桿尺
通過對比 , 可以把掛在杠桿尺左邊的鉤碼當成阻力
, 把掛在杠桿尺右邊的鉤碼當成使用
的力 , 支架中部的軸就是支點。這里要求在杠桿尺左右各選一個位置掛鉤碼
, 便于學(xué)生掌握
也利于交流討論。
學(xué)生可先在兩端相同的位置掛兩個鉤碼試用一下杠桿
, 然后分組討論怎樣用杠桿尺做實
驗, 并計劃一個合理的方法步驟收集數(shù)據(jù)。例如:先在代表阻力點的左端第
2 格處掛 3 個鉤
碼, 然后依次在表示用力
10、點的右端的第
1 格 , 第 2 格 , 第 3 格 , 第 4 格, 第 5 格 , 第 6 格掛上鉤
碼 , 并作好記錄。要求學(xué)生多做幾次實驗收集更多的實驗數(shù)據(jù)
, 并將各小組收集的數(shù)據(jù)匯總
在一起來進行研究分析。
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2. 探究用力點與阻力點在支點同側(cè)的情形
可以把掛在杠桿尺右邊的鉤碼當成阻力 ,
用細繩套在杠桿尺右邊再掛上彈簧測力計的
掛鉤 , 將向上提的力當成使用杠桿的力 , 支
架中部的軸就是支點。測量幾組實驗數(shù)據(jù)。
3.通過觀察分析得出結(jié)論 : 圖 3 用力點與阻力點在支點同
11、側(cè)的
情形
蹺蹺板的升降與物體的重量和力點到支點的距離都有關(guān)系。
在用力點到支點的距離大于阻力點到支點的距離時 , 杠桿省力;
在用力點到支點的距離等于阻力點到支點的距時 , 杠桿不省力也不費力;
在用力點到支點的距離小于阻力點到支點的距離時 , 杠桿費力。
三、討論、釋疑與拓展 :
⑴ 由上面的實驗探究 , 請解釋
蹺蹺板上為什么小孩能把大人撬起來?
圖 4
圖 5
圖 6
⑵找出課本第
12、四頁蹺蹺板插圖中杠桿的三個重要位置:支點 , 用力點 , 阻力點。
⑶蹺蹺板只是杠桿的一種 , 生產(chǎn)與生活中你還見到過哪一些杠桿?
⑷找出生活中一些常見杠桿的三個重要位置:支點 , 用力點 , 阻力點。
圖 7
四、 教學(xué)效果
本節(jié)課從玩蹺蹺板的游戲中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)杠桿原理 , 安排有 3 個實驗 , 第一個實驗 , 借助
蹺蹺板實現(xiàn)突破(一是認識杠桿的三個重要的位置;二是向標準的杠桿模型過渡 , 探究杠桿
的秘密) , 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究欲望。第二個探究用力點與阻力點在支點兩側(cè)的實驗
13、
和第三個探究用力點與阻力點在支點同側(cè)的實驗 , 主要是讓學(xué)生通過分析實驗數(shù)據(jù)歸納總結(jié)
出杠桿省力 , 費力和既不省力也不費力的規(guī)律 , 理解生產(chǎn)與生活中不同類型杠桿的原理。找
出生活中一些常見杠桿的三個重要位置。實驗的設(shè)計與安排 , 結(jié)合學(xué)生的認知水平 , 實現(xiàn)了
較巧妙的轉(zhuǎn)化與遷移 , 突破了教學(xué)難點 , 突出了教學(xué)重點 , 很好地完成了教學(xué)目標。
關(guān)于教學(xué)的深度 , 由于杠桿在初中物理中還要學(xué)習(xí) , 沒有提及力臂的概念和直杠桿與曲
杠桿的比較 , 也沒有具體提及力點到支點的距離如何計算;蹺蹺板上升與下落的原因只提及與力點到支點的距離和輕重有關(guān) , 沒有具體提及一端著地時會使這端實際作用于蹺蹺板端點的力會減小這種原因。
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