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1、《怎樣移動重物》教學(xué)設(shè)計
過程與方法:
1.能用簡單器材做杠桿平衡的觀察實驗,做好實驗記錄,并依據(jù)數(shù)據(jù)對杠桿原理進行解釋。
2.能收集生活中應(yīng)用杠桿原理的事例說明杠桿的作用。
知識與技能:
1.知道杠桿是一種簡單機械,是可以圍繞固定點轉(zhuǎn)動并提升重物的撬棍。
2.知道使用杠桿的三種情況:省力、方便、平衡。
情感、態(tài)度價值觀:
1.喜歡進行科學(xué)探究活動,并從中體驗和感受樂趣。
2.體會到自然事物是有規(guī)律的,只有了解這些規(guī)律才能更好的利用和改造自然。
教學(xué)重難點:杠桿原理的探究實驗并依據(jù)數(shù)據(jù)對杠桿原理進行解釋。
教學(xué)準(zhǔn)備:分組實驗材料:杠桿尺及支架盒、鉤碼、彈簧秤、實驗記錄單;
2、
演示實驗材料:螺絲刀、剪刀、鑷子、鉗子等工具,多媒體課件,杠桿演示裝置。
教學(xué)流程:
一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入主題
1.談話:今天早晨吃早飯時老師遇到一點小麻煩,需要同學(xué)們幫忙解決一個問題,現(xiàn)在我打不開這罐營養(yǎng)粉的蓋子,你們誰能幫幫我?(說明:起先不提供任何工具,讓學(xué)生直接用手打開,如果打不開,再問學(xué)生是否需要什么工具來幫忙?)
2.讓學(xué)生說一說用工具前后自己的感受和體驗。
3.提問:如果現(xiàn)在讓你移動的不是這罐營養(yǎng)粉而是由于地殼運動原因從山上滾下來的一塊大石頭,它擋住了道路,你能想辦法把它移到一邊去嗎?(揭示課題:怎樣移動重物)
生:討論并發(fā)表意見。
師:同學(xué)們
3、想了很多辦法,其中較簡便的就是用一根棍子來撬,黑板上畫出杠桿示意圖,一根棍子,當(dāng)在棍下墊一塊石頭或其他支撐棍子的東西用它來撬東西時,就不再是一根普通的棍子,而成了一種簡單機械的裝置,這種裝置叫做杠桿,它包括一個支點和一根能繞支點轉(zhuǎn)動的硬棒。(板書:杠桿)
被墊著的這塊小石頭支撐的那個點叫做支點;被大石頭壓著的那個點叫重點;手握住杠桿對杠桿用力的那個點叫力點。相傳古埃及人就是用這根“棒”搬動巨石,建造了金字塔。
二、指導(dǎo)學(xué)生探究杠桿省力的秘密
師:用手搬不動石頭,用杠桿可以撬起來,這說明杠桿有什么作用?(生:省力)是不是只要用杠桿就一定能省力呢?比如墊著的這塊小石頭是不是放在什么地方都省
4、力呢?
生:猜測
師:為了弄清楚這個問題,我們來做個實驗,出示演示裝置(仿真實驗),這個實驗裝置有些像我們平時玩的蹺蹺板,它上面有刻度,我們叫它杠桿尺。
實驗一:在平衡尺兩邊各掛一個鉤碼,初步體驗杠桿平衡的原理。
⑴講述:在動手之前,我有幾個要求,希望大家能認真聽下。
①我們各用一個鉤碼代表玩蹺蹺板的人,分別把它們掛在平衡尺的兩邊,先掛那邊,那邊就是重點,左右兩邊鉤碼只能掛在一個孔處,目的使它保持平衡,每平衡一次記錄一次。
接下來,我給大家時間,分別左右兩邊掛鉤碼,掛在什么位置隨你們,要求只有一個,要使我們的杠桿平衡??纯茨莻€小組掛的方法多。
②找一找有幾種掛法。思考:從中
5、你能發(fā)現(xiàn)杠桿的哪些特點。
(平衡尺兩邊掛的鉤碼數(shù)相同,且它們離支點的距離相等時,平衡尺才能保持平衡。這是教師用測力計測出左右兩邊所需的力結(jié)果相同,說明了什么?)
結(jié)論一:當(dāng)支點到力點的距離等于支點到重點的距離時,杠桿既不省力也不費力。
[設(shè)計意圖:初步體驗杠桿平衡的條件。即在杠桿的兩邊掛同樣重的物體,要使杠桿平衡,它們離支點的距離也必須相等。由易到難、由扶到放。]
實驗二:在平衡尺兩邊掛數(shù)量不等的鉤碼,使平衡尺平衡。
⑴設(shè)問:如果在平衡尺兩邊掛上數(shù)量不等的鉤碼,那平衡尺還能保持平衡嗎?(生:猜測)下面我們來完成第二組的實驗。
要求:在平衡尺的左邊離支點2格處掛兩個鉤碼,(注意
6、左邊的鉤量的數(shù)量和位置不能再改變)試著在平衡尺右邊相應(yīng)位置掛鉤碼,目的是:“使平衡尺保持平衡”,并把每一種方法及時記錄在記錄單上(講解記錄單),完成后思考從中你能發(fā)現(xiàn)杠桿的哪些特點。
[設(shè)計意圖:在尋找使杠桿平衡方法中,我沒有刻意要求學(xué)生把鉤碼掛在同一位置。目的是更開放一點,畢竟把鉤碼分開放置也能使杠桿平衡,至于分析時有難度,我則明確告訴學(xué)生等以后再來分析,我想這也是對學(xué)生活動的一種尊重。]
⑵學(xué)生實驗,教師巡視。
⑶匯報實驗結(jié)果,分析實驗數(shù)據(jù)?!皬哪愕膶嶒灲Y(jié)果中,你發(fā)現(xiàn)了什么?”
(分析時,著重抓住關(guān)鍵之處設(shè)問。如在杠桿左邊2格處掛了2個鉤碼,右邊掛了4個,為什么杠桿還能保持平衡?從
7、而引發(fā)學(xué)生對距離的思考和認識,進而分析出三種不同類型的杠桿。)
⑷講述:杠桿有三種類型,分別為省力杠桿、平衡杠桿、費力杠桿。那它們分別要滿足什么條件?(學(xué)生敘述)
[設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)是本課的教學(xué)重點和難點所在。為此,在這一環(huán)節(jié)中,我設(shè)計了學(xué)生能操作,但也需要積極思維的一系列活動,如找方法掛、動手記錄、分析現(xiàn)象等。并著重用好實驗記錄單上的數(shù)據(jù)進行分析。]
⑸仿真實驗進行測試活動:
①小朋友(40斤)和他的爸爸(160斤)一起去玩蹺蹺板游戲,他們應(yīng)該怎么玩?(請個別同學(xué)上臺操作) ②phet仿真實驗游戲“讓我平衡”(當(dāng)場演示)
[設(shè)計意圖:2個仿真實驗活動花時不多,
8、但能很好地激發(fā)學(xué)生“表現(xiàn)”地欲望,這也是加深對杠桿知識的理解和運用。]
三、鞏固應(yīng)用
在生產(chǎn)和生活中有很多地方用到了杠桿,你能說出幾種并講出其中的道理嗎?生:舉例子…
出示剪刀:它是杠桿嗎?那里是支點、力點及重點?要剪一塊很厚的硬紙板把它放到剪刀的什么位置比較省力?為什么?
出示鉗子,為什么用鉗子能剪斷很粗的鐵絲。
出示鑷子,它是杠桿嗎?請找出它的支點、重點及力點。它是省力杠桿還是費力杠桿?為什么要做成這樣的杠桿?比一比用剪刀和鑷子夾住粉筆那個方便些?
⒈給撬動石塊的杠桿增加支點。使其分別成為省力杠桿、平衡杠桿、費力杠桿。
⒉找一找撬啤酒瓶蓋時支點在哪?用力方向呢?
⒊判斷下列
9、杠桿的類型(省力、平衡、費力):(老虎鉗、鑷子、老虎鉗、釣魚桿、天平、剪刀等)
通過以上的研究可以知道,杠桿在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用時極廣泛的,杠桿的外形是可以變化的,并不僅如同一根棍子一樣,當(dāng)然,杠桿類的工具也并非都是省力的,為了工作方便,有的還是費力的,人們掌握了杠桿的規(guī)律,就根據(jù)實際情況來制作各種各樣的杠桿類工具。
[設(shè)計意圖:由于杠桿內(nèi)容的特殊性,所以要使學(xué)生比較好地理解它,必須多分析生活中杠桿工具。為此,我設(shè)計了三個層次的練習(xí)題,目的也是為了幫助學(xué)生加深對杠桿的認識。但由于課堂的40分鐘有限,很難在課堂在全部解決這張“量大”的練習(xí)題,所以在課后,乃至下一課時,我們要做好收尾工作。]
【課后延伸】
阿基米德定律(把教參P17的參考資料復(fù)印給學(xué)生)
[設(shè)計意圖:把思考留給學(xué)生,讓他們運用課堂所學(xué),自己去判斷吧?。?
四、布置作業(yè)
觀察生活中還有那些工具用到了杠桿原理,它是省力的還是費力的杠桿?為什么要設(shè)計成這樣?希望同學(xué)們能通過今天的學(xué)習(xí)有所收獲并且能學(xué)以致用,將科學(xué)課與生活緊密結(jié)合,讓我們所學(xué)的科學(xué)知識服務(wù)于生活,解決生活中困難,好嗎?