杠 杆 的 科 学
教材分析及设计意图:
杠杆这类简单机械可按省力情况分成三类:省力、费力、不省力也不费力。
教材分为两部分:
第一部分:认识杠杆。选用撬棍撬木箱这个杠杆类工具为例子来进行研究,学生结合生活经验,借助示意图,对于用力点、支点和阻力点能有较直观、清晰的认识。不同的杠杆类工具,三个点的位置也常常不同,教材借此引入多种事物进行是否杠杆类工具的判断,训练学生思维,使学生具备初步识别杠杆的能力。
第二部分:研究杠杆的秘密。借助研究杠杆的好工具——杠杆尺,通过多次设计实验、验证实验数据的过程来分析:杠杆怎样做才能省力,怎样做就不能省力?
前一课,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。本课将专门引导学生认识简单机械类别里的杠杆,并通过实验研究发现杠杆省力与不省力的规律。本课的教学将结合学生的生活经历,分析使用撬棍的过程,观察撬棍工作的特点,从而认识杠杆类工具。并且,通过杠杆尺开展实验研究活动,我们要让学生初步认识到杠杆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。
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,有的杠杆不省力,有的杠杆不省力也不费力。
2.过程与方法
(1)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。
(2)借助示意图,识别杠杆类工具。
3.情感、态度、价值观
(1)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。
(2)发展学生理性思维的能力,培养学生生活中善于收集数据、分析数据的习惯。
教学重点:
对杠杆尺进行研究,认识杠杆的阻力点、支点、用力点。
教学难点:
对数据的整理和分析。
教学准备:
学生:杠杆尺、钩码、记录表(按四人一组配备)。
教师:演示PPT、小杆秤、杠杆尺、钩码等。
教学过程:
一、走进生活,切入主题???
1.(师出示铁罐)同学们能帮老师打开这个罐子吗?(学生上台操作不能打开)那老师给你一个铁条能帮上忙吗?PPT2(操作打开了)同学们用上工具后,铁罐马上被打开了,谁能说说为什么?
2.有一位小孩发现路上有一块大石头,(PPT3视频:放映撬棍撬石头)生活中你还见过类似的例子吗?
这根棒称为撬棍。像撬棍这样的简单机械就叫杠杆。
今天我们就来研究橇棍中的科学知识。
(揭题:杠杆的科学PPT5)
二、巧设梯度,认识杠杆
1.研究杠杆,认识杠杆上的三个重要位置。
出示杠杆撬棍示意图,PPT6(边演示边讲解)支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点;在杠杆上用力的位置叫用力点;杠杆克服阻力的位置叫阻力点。
2.学生模拟杠杆(用尺、橡皮、铅笔盒等材料,用手指翘起铅笔盒),并说说其中的三个点的位置。PPT7
3.画一画p4压水井、跷跷板的三个点,展示台展示。PPT8
4.(出示一钉有铁钉的木板)谁能将这个铁钉从木板中拔出来? PPT9
(学生上讲台用手拔,拔不出。给他铁条撬,还是打不开)
看来我们要分析一下原因了。用撬棍这样的工具拔钉子,用力点的位置上下移动范围小,显然不方便。如果改装一下,把撬棍分成两部分,长的部分装到上面,与另一部分垂直,这样用力的地方可以移动的范围就大了,也很方便。在生活中你看见过这样的工具吗?
(出示羊角榔头)试试用羊角榔头拔钉子。(学生上台操作,拔出铁钉。)
其实这个装置也是杠杆,是变形后的杠杆,生活中许多时候都是应用变形杠杆的。能说说羊角榔头拔钉子时,杠杆的三个位置在哪里吗?(学生上台指出支点、用力点、阻力点。师出示示意图。PPT10)
生活中使用杠杆类工具,目的就是为了省力,方便。那么是不是所有的杠杆使用起来都省力呢?怎么样才能省力呢?为了研究这个问题,我们还得用到杠杆尺。
三、分析数据,探究秘密
1. 出示杠杆尺PPT11,说说它有什么特点。(围绕支点转动,静止时是平衡的,两边有小格距离相等)
2.在杠杆尺左边挂上重物,这个位置就是……(阻力点)。如果要使杠杆尺平衡,我们要在哪边用力?(教师用手在右边按下),这个点就是……(用力点)。要用多少力呢?看不出来,同样我们也可以用钩码来表示,猜一猜我要在右边挂几个钩码,杠杆尺才平衡。(由学生猜一猜,说说理由,然后教师按学生说的挂钩码)
3.同学们想不想自己试一试呢?我们来个规定:杠杆尺左边挂钩码的位置是阻力点,右边挂钩码的位置是用力点。研究时喜欢把钩码挂在哪个位置,挂几个钩码由你们自己确定,但是挂好后一定要让杠杆尺平衡。
4. 提出几点实验要求PPT12:
(1)左右两边的钩码数一样多状况,每组只能出现一次。
(2)杠杆尺左右两边都只能挂一串钩码,不能在一边挂好几串。
(3)杠杆尺平衡了才算完成一种挂法,每位同学都要记录下来。
PPT13(记录表1)
序号
左边
右边
是否省力
格数
钩码数
格数
钩码数
第一组
第二组
第三组
第四组
……
5.指导记录方法:比如说这种情况下,可以这样记录。(投影出示记录方法:左边第二格上挂两个钩码,右边第四格上挂一个钩码)记录好后想一想:这个杠杆是省力的还是费力的(以钩码数少为省力),在表中填好,你认为这个杠杆是省力的还是费力的?为什么?
听见音乐声响起,整理好实验材料,完成讨论题。
6.各组学生展开研究,教师巡回指导。
7.小组汇报实验数据,教师汇总。
汇报员上台汇报,要求说出各次实验的挂法、数据和结论。
8.请各小组根据汇总,分析数据,完成讨论题:
PPT14 (记录表2)
学生说自己的发现,课件展示3种情况:PPT14
用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离,杠杆省力
用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离,杠杆费力
用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离,杠杆不省力也不费力
9.汇报第二个讨论题:你还有其新的发现吗?
10.请再想想我们前面做过的撬铅笔盒的模拟实验,你能想办法移动橡皮,使这个杠杆更省力吗?PPT15(学生说了移动方法后,请学生说说为什么这样移就会更省力)
四、回归生活,应用延伸
1.我们再来看看生活中的杠杆,PPT16 投影出示老虎钳和铁皮剪,它们是省力的还是费力的?你是怎么判断出来的?
2.既然火钳是费力的杠杆,人们为什么还要用它呢?
3.出示表格PPT18,指名一学生完成填空。
序 号
左边
右边
格数
钩码数
格数
钩码数
第一组
1
2
1
第二组
1
3
?
1
第三组
1
4
?
1
第四组
1
5
?
1
4.思考:阿基米德“给我一个支点我就能撑起地球”的理论可能吗?PPT19
板书设计:
杠杆的科学
省力 费力 不省力也不费力
教学反思:
在对本课教学中,学生认识典型杠杆的阻力点、支点、用力点较易,利用这三个点来判断其他实例是否为杠杆较容易出错。所以本人通过模拟杠杆(撬文具盒),对杠杆有了初步的体验,让学生通过亲自动手找出杠杆中3个非常重要的位置:用力点、支点、阻力点。实践证明:短短的两三分钟游戏时间取得了良好的效果,学生能轻易找出3个点的位置所在,进而为后面的探究打下了很好的基础。
在学生研究杠杆尺的活动中,要由学生自主决定两端挂钩码的位置和数量(只在左右各选一个位置挂钩码)。当杠杆尺静止不动时,要把杠杆尺挂钩码的位置和数量记录在书上或活动手册上。记录要及时,数据要多样。其中学生要有个独立整理数据的空间和时间,发展他们的分析、整理数据的能力。而之后的小组讨论,能帮助那些能力不够的同学共同建构科学概念,而且又培养了合作学习的能力。这样既能培养学生的独立学习的能力,又能促进小组合作学习的能力。
课初让学生利用学习生活中的常见物品橡皮、直尺撬动文具盒,组成杠杆,认识三点位置。在通过探究活动和全班交流后,得出了省力、费力、不省力也不费力杠杆的特点后,我又让学生回过头想办法使撬文具盒更省力;前后得到了呼应。
在课堂中多让学生判断杠杆的一些实例,最后布置学生寻找生活中的各类杠杆。这些都体现了科学与生活很好的结合,让学生领会到科学并不枯燥,而是与生活息息相关的。
课件20张PPT。杠杆的科学
小学科学(科教版)六年级上册第一单元第2课切入主题切入主题提示:单击鼠标播放。切入主题这根棒称为撬棍。像撬棍这样的简单机械就叫杠杆。 杠杆的科学切入主题支点用力点阻力点认识杠杆认识杠杆 模拟实验:用尺、橡皮、铅笔盒等材料,用手指翘起铅笔盒 。认识杠杆能画出杠杆的三个点吗?认识杠杆1.横杠能围绕支点转动。
2.横杠处于平衡状态。
3.横杠左右两边有小格,距离相等。
……谁能说说下面的杠杆尺,它有什么特点。探究秘密12341234支点挂在杠杆尺左边的钩码看作是重物,挂钩码挂的位置就是阻力点的位置。挂在杠杆尺右边的钩码的重量就是提起重物所用的力。挂钩码的位置就是用力点的位置。探究秘密实验提示: (1)左右两边的钩码数一样多的状况,每组只能出现一次。
(2)杠杆尺左右两边都只能挂一串钩码,不能在一边挂好几串。
(3)杠杆尺平衡了才算完成一种挂法,每位同学都要记录下来。探究秘密小组汇报:探究秘密1.在什么情况下杠杆省力呢?
2.在什么情况下杠杆费力呢?
3.在什么情况下杠杆既不省力也不费力呢?
当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时,杠杆省力。
用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时,杠杆费力。
用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时,杠杆不省力也不费力。我们的发现:探究秘密思考:
铅笔盒的模拟实验,你能想办法移动橡皮,使这个杠杆更省力吗?探究秘密支点用力点阻力点阻力点支点用力点理发剪铁皮剪 费力省力 说说下面两件工具属于省力杠杆还是费力杠杆?并说说原因。应用延伸讨 论: 1.为什么理发剪要用费力杠杆来做,铁皮剪要用省力杠杆来做?用省力杠杆做理发剪好吗?
2.费力杠杆为我们带来什么好处?应用延伸1. 你能使下列的杠杆尺平衡吗?应用延伸 阿基米德“给我一个支点我就能撑起地球”的理论可能吗? 应用延伸 思 考:THANKS