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教科版六年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
《不简单的杠杆》是“工具与技术”单元中聚焦简单机械——杠杆的探究课。教材以杠杆在生活、生产中的应用为线索，通过“模拟测试（撬动重物）、实践分析、拓展应用”等环节，引导学生认识杠杆的结构（支点、用力点、阻力点 ）、作用（省力或费力等 ）及在实际中的广泛运用，是培养学生“技术与工程”领域实践能力和科学思维的重要内容，为理解复杂机械奠定基础。
学情分析
六年级学生在生活中对杠杆类工具（如撬棍、剪刀 ）有感性认知，但对“杠杆的科学结构（支点、用力点、阻力点 ）”“杠杆作用的原理（力的平衡 ）”缺乏系统、科学的理解。他们具备一定的动手实践和观察能力，不过在“控制变量进行模拟测试（如改变支点位置 ）”“从实践现象中归纳杠杆规律”方面，需要教师引导和方法支持。学生对“动手探究工具原理”兴趣浓厚，可借助模拟实验、生活实例分析，帮助其构建杠杆的科学观念。
核心素养分析
（一）科学观念 认识杠杆是简单机械，理解其由支点、用力点、阻力点构成；明确杠杆能通过改变三点位置关系，实现省力、费力或等臂的作用，建立“工具结构决定功能”的技术观念，知晓杠杆对提升人类生产生活效率的价值。 （二）科学思维 通过模拟测试（撬动重物 ），观察、比较不同支点位置下用力大小和撬动效果的差异，分析、归纳杠杆的作用规律（如省力杠杆：用力点距支点远，阻力点距支点近 ），锻炼对比分析、归纳推理的思维能力；从生活中杠杆应用实例，推理其所属杠杆类型（省力、费力 ），提升实践迁移和逻辑思维水平。 （三）探究实践 经历“设计模拟实验（用木板撬动重物 ）、操作测试、记录现象、分析改进”的完整过程，掌握模拟实验的方法，提升动手操作、数据记录与分析的能力；学会运用控制变量法（如固定重物，改变支点位置 ）开展探究，培养科学、严谨的实践态度。 （四）态度责任 感受杠杆在生活、生产中的广泛应用和重要性，激发对简单机械及技术发明的探究兴趣；理解杠杆是人类利用自然规律改造世界的成果，增强对“工具推动技术进步、服务人类生活”的认知，树立技术创新和合理运用工具的责任意识。
教学重点
1. 认识杠杆的结构（支点、用力点、阻力点 ），通过模拟测试（撬动重物 ），探究杠杆的作用（省力或费力等 ）。 2. 理解杠杆在生活中的应用原理，能区分不同类型杠杆（省力、费力、等臂 ）及其适用场景。
教学难点
1. 精准控制模拟实验变量（如稳定支点位置、统一用力方式 ），清晰观察、记录不同杠杆结构下的撬动效果，准确归纳杠杆作用规律。 2. 深度理解“杠杆三点位置关系（用力点、阻力点距支点距离 ）与省力、费力的内在联系”，突破“抽象原理与实践现象融合”的思维障碍。
教具准备
模拟实验材料：木板（充当杠杆 ）、大小不同石块（分别作为阻力、用力辅助物 ）、记录表格（杠杆模拟测试记录表 ）。 生活杠杆实例图片/视频：撬棍撬石头、镊子夹物品、天平称重等。 多媒体课件：展示杠杆结构示意图、不同类型杠杆工作原理动画。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：播放“工人用撬棍撬动铁轨重物”的视频片段，提问：“工人用的撬棍有什么特点？它是怎么轻松撬动重物的？生活中还有哪些类似的工具？” 引导学生观察撬棍的形状、使用方式，联系生活经验（如剪刀、扳手 ），引出“杠杆”主题。 学生活动：观看视频，描述撬棍的样子（长条形、能撬动重物 ），列举生活中类似工具（螺丝刀撬东西、镊子夹东西 ），产生探究“工具撬动原理”的兴趣。 设计意图：以生活中杠杆应用的直观场景导入，激活学生前认知，制造认知冲突（“简单工具咋有大作用” ），快速聚焦“杠杆的结构与作用”探究任务。
二、讲授新课 （1）聚焦（5分钟） 教师活动：展示教材“工人用杠杆撬动重物”的图片，结合导入视频，提问：“杠杆是怎么帮助人类省力的？它有哪些基本部分？我们可以通过什么方法探究？” 引导学生明确探究方向——聚焦杠杆的结构和作用，用模拟实验（木板撬动石块 ）的方法开展研究。 学生活动：观察图片，思考杠杆的组成部分（猜测有“支撑点”“用力的地方”“阻碍的地方” ），讨论模拟实验的大致思路（用木板当杠杆，石块当阻力 ），初步梳理探究目标。 设计意图：基于教材素材，细化探究问题，引导学生思考杠杆的科学要素（结构 ）和探究方法（模拟实验 ），为后续探索做铺垫。 （2）探索（20分钟） 教师活动： 实验指导：分发模拟实验材料（木板、大小石块 ），讲解实验任务——用小石块、木板将大石块从A处撬到B处；介绍实验记录表格（需记录“支点位置、用力感受、撬动效果” ）；强调控制变量（如大石块位置、重量不变，改变木板支点位置 ）和操作安全（避免石块滚落 ）。 分组实践：巡视各小组，观察实验操作，及时指导：① 帮助学生明确杠杆的“支点”（木板与地面接触的支撑点 ）、“用力点”（手压木板的位置 ）、“阻力点”（木板与大石块接触的位置 ）；② 引导学生尝试改变支点位置（靠近大石块或远离大石块 ），对比不同情况下“撬动是否轻松”“用力大小差异”；③ 鼓励小组多次测试，准确记录现象（如“支点离阻力点近，用力小，撬动轻松；支点离阻力点远，用力大，撬动困难” ）。 思维引导：实验中，抛出问题启发思考，如“支点、用力点、阻力点的位置怎么影响撬动效果？哪种位置组合最省力？” 推动学生深入观察、分析。 学生活动： 操作实践：小组合作，搭建杠杆模拟场景（摆放大小石块、木板 ），确定支点、用力点、阻力点；通过改变支点位置，反复测试撬动大石块的过程，感受用力大小变化，填写实验记录表格。 思考发现：在测试中观察到“支点靠近阻力点（大石块 ）时，用很小的力就能撬动；支点远离阻力点时，需要很大力”，初步感知杠杆三点位置与用力效果的关系。 设计意图：让学生亲历模拟实验过程，在动手操作中观察杠杆结构、感受杠杆作用，通过“做中学”积累感性经验，为理解杠杆原理提供实践支撑；教师的指导和问题启发，帮助学生聚焦科学观察点，突破“结构识别”和“作用感知”的难点。 （3）研讨（12分钟） 教师活动： 成果交流：组织各小组展示实验记录，分享“不同支点位置下的撬动感受和发现”，引导其他小组倾听、补充。 问题研讨：围绕以下问题开展班级研讨： ① “杠杆有哪些基本组成部分？（提炼支点、用力点、阻力点的概念 ）” ② “在模拟测试中，杠杆起到了什么作用？怎么摆放杠杆（三点位置 ）更省力？”（引导归纳：用力点距支点远、阻力点距支点近时，杠杆省力 ） ③ “生活中哪些工具用到了杠杆？它们是省力还是费力杠杆？”（结合撬棍、镊子、天平的实例，分析三点位置关系，判断杠杆类型 ） 原理总结：结合研讨结果，用示意图和简洁语言总结杠杆的结构（支点、用力点、阻力点 ）及作用规律（“省力杠杆：用力点远，阻力点近；费力杠杆：用力点近，阻力点远；等臂杠杆：三点距离相等” ，六年级简化表述 ），帮助学生构建科学概念。 学生活动： 分享汇报：小组代表展示实验数据，描述“支点位置变化对用力的影响”，如“支点离大石块越近，越省力”。 思考研讨：参与班级讨论，结合实验体验和生活实例，分析杠杆的结构和作用，判断生活工具（如撬棍是省力杠杆，镊子是费力杠杆 ）的杠杆类型，深化对杠杆原理的理解。 设计意图：通过“小组汇报班级研讨教师总结”的流程，将学生的实践经验上升为科学概念，借助生活实例迁移应用，突破“杠杆原理理解”的难点；研讨环节培养学生的表达、倾听和逻辑思维能力，落实科学思维和科学观念素养。 （4）拓展（5分钟） 教师活动：展示教材“拓展”板块中的杠杆应用图片（打捞网、塔吊、挖掘机 ），提问：“这些复杂机械中，杠杆是怎么工作的？它们的支点、用力点、阻力点在哪里？属于哪种杠杆类型（省力/费力 ）？” 鼓励学生课后查阅资料、观察分析，进一步探究“复杂机械中的杠杆组合应用”，并记录发现。 学生活动：观察图片，尝试分析复杂机械中杠杆的结构和类型，产生课后探究的兴趣，规划后续观察、查阅资料的方向（如研究塔吊的吊臂杠杆原理 ）。 设计意图：拓展环节衔接课堂探究与生活实际，引导学生关注杠杆在复杂工具、大型机械中的应用，深化“杠杆是简单机械，也是复杂机械基础”的认知，激发持续探究的热情，培养技术应用和实践拓展能力。
三、课堂练习 选择题 1. 杠杆的三个重要位置是（ ）。 A. 支点、用力点、阻力点 B. 起点、中点、终点 C. 支点、动力点、重心 答案：A 解析：杠杆由支点（支撑杠杆，使杠杆能围绕转动的位置 ）、用力点（施加力的位置 ）、阻力点（承受阻力的位置 ）构成，A符合杠杆结构；B是普通位置描述，C中“重心”不是杠杆特有结构，故选A。 2. 下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）。 A. 镊子 B. 天平 C. 撬棍 答案：C 解析：省力杠杆的特点是用力点距支点远，阻力点距支点近。撬棍使用时，通常用力点远离支点，能轻松撬动重物，属于省力杠杆；镊子用力点距支点近，是费力杠杆；天平是等臂杠杆（三点距离近似相等 ），故选C。 3. 关于杠杆作用的说法，正确的是（ ）。 A. 杠杆只能省力 B. 杠杆既能省力，也能费力，还能等臂（不省力也不费力 ） C. 杠杆费力的情况没用，生活中不会用到 答案：B 解析：杠杆的作用取决于支点、用力点、阻力点的位置关系。当用力点距支点远、阻力点距支点近时，省力；反之费力；三点距离相等时，等臂（如天平 ）。费力杠杆在生活中也有应用（如镊子夹取细小物品，利用费力但省距离的特点 ），A、C错误，故选B。 判断题 1. 只要使用杠杆，就一定能省力。（× ） 解析：杠杆有省力、费力、等臂三种情况，费力杠杆（如镊子 ）使用时费力，并非所有杠杆都省力，故错误。 2. 杠杆的支点必须在用力点和阻力点中间。（× ） 解析：杠杆的支点位置灵活，可在用力点和阻力点中间（如天平 ），也可在一侧（如撬棍，支点靠近阻力点 ），故错误。 3. 生活中很多工具利用了杠杆原理，我们可以根据需求选择不同类型的杠杆。（√ ） 解析：撬棍（省力 ）适合撬动重物，镊子（费力 ）适合夹取细小物品，人们依据需求选用杠杆，体现了工具与需求的适配性，故正确。
四、课堂小结 教师引导：“今天我们探究了杠杆，谁能说说杠杆的结构、作用，以及生活中的应用？” 学生总结：“杠杆有支点、用力点、阻力点，通过调整三点位置，能省力或费力；生活里撬棍是省力杠杆，镊子是费力杠杆，它们帮我们更高效做事！” 设计意图：简洁回顾杠杆的核心知识（结构、作用、应用 ），强化学生的系统认知，呼应单元“工具与技术探究”的主题，巩固课堂学习成果。
板书设计
不简单的杠杆 结构：支点、用力点、阻力点 作用： 省力：用力点距支点远，阻力点距支点近（如撬棍 ） 费力：用力点距支点近，阻力点距支点远（如镊子 ） 等臂：三点距离相等（如天平 ） 应用：广泛用于生活、生产，提升效率
教学反思
（1）成功之处 借助模拟实验（木板撬石块 ），让学生在动手操作中直观感受杠杆的结构和作用，有效突破“抽象原理理解”的难点；实验过程中教师的指导和问题启发，帮助学生聚焦科学观察点，积累实践经验。 研讨环节注重引导学生分享、倾听和思考，将实践体验与科学概念结合，还联系生活实例分析杠杆类型，落实了科学思维和科学观念的培养；拓展环节延伸探究内容，激发学生课后探究热情。 （2）不足之处 模拟实验中，部分小组对“支点、用力点、阻力点”的识别仍有困难，需要教师更细致地示范、引导；实验变量控制（如严格保持用力方向一致 ）的要求，在课堂实践中落实不够到位，导致少数小组数据、现象存在偏差。 对“费力杠杆在生活中的价值（如镊子省距离 ）”讲解稍显不足，学生对“费力杠杆为何存在”的理解不够深入，后续需结合实例（如钓鱼竿 ）强化分析。 （3）教学建议 实验前，增加“杠杆结构识别”的微活动（如用图示、实物标注 ），帮助学生精准区分支点、用力点、阻力点；设计“实验规范卡”，明确用力方向、支点固定等要求，提升实验数据的准确性。 讲解杠杆类型时，补充“费力杠杆‘省距离’”的特点分析（如镊子夹取物品时，手移动小距离，镊子尖端移动大距离 ），结合生活场景（如医生用镊子取伤口异物 ）说明其价值，完善学生对杠杆作用的全面理解。
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3.3 《工具与技术——不简单的杠杆》
（教科版）六年级
上
3.3 《工具与技术——不简单的杠杆》
工人用的撬棍有什么特点？它是怎么轻松撬动重物的？生活中还有哪些类似的工具？
新知导入
聚集
杠杆是怎么帮助人类省力的？它有哪些基本部分？我们可以通过什么方法探究？
探究新知
省力原理：杠杆通过调整动力臂和阻力臂长度省力，当动力臂大于阻力臂时，用较小动力就能克服较大阻力。
基本部分：包括支点（杠杆绕着转动的点）、动力臂（支点到动力作用线的距离）、阻力臂（支点到阻力作用线的距离）。
探究方法：可用带刻度木尺做杠杆，以铅笔为支点，两端挂不同数量钩码，改变钩码位置（调整力臂），观察用力变化，记录数据分析。
很久以前, 人类就学会利用一些 自然材料如石头、木头、兽骨、植物纤维等来制造工具。人们知道,单纯依靠自己肌肉产生的力量是有限的,制造一些工具可以产生更好的效果。杠杆就是这样的一类工具。你使用过杠杆类的工具吗 能说说它的作用吗
一根木棒就可以变成杠杆。 古人利用木棒撬动大石头, 或者将植物粗壮的根撬出来。杠杆和斜面一样, 都是一种简单机械。
1.模拟测试: 利用木板撬和移动重物。
任务1：用一块小石块和木板将一块大石块从A处撬到B处。
测试并画图记录。 尝试不同的方法, 你可以发现更多杠杆的秘密。
和同学一起对测试过程进行初步分析。 分析之后, 再做一次测试。
1.模拟测试中, 我们是否能成功地将重物撬动到指定地点 杠杆在撬动
中有什么作用
2.测试过程中, 你做过哪些尝试,有什么发现
合理调整杠杆支点、动力作用点后，通常能成功撬动重物到指定地点。杠杆的作用是省力，通过增大动力臂、减小阻力臂，用较小的力就能克服重物的阻力。
尝试过改变支点位置（支点离重物越近越省力）、调整动力作用点（离支点越远越省力）。发现：力臂长短影响用力大小，动力臂大于阻力臂时更省力，反之费力。
杠杆是一种简单机械 ,它在人类的生活中发挥着非常重要的作用。人们根据不同的需要, 发明了不同的杠杆。杠杆好比是人类功能强大的机械手臂, 有的像撬棍那样增大了力的作用效果, 有的像打捞网那样扩展了力的作用范围 , 有的像锄头那样改变了 力 的作用方向……
在许多现代复杂机器上,你依然能够发现杠杆的运用。
课堂练习
1. 杠杆的三个重要位置是（ ）。
A. 支点、用力点、阻力点
B. 起点、中点、终点
C. 支点、动力点、重心
2. 下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）。
A. 镊子
B. 天平
C. 撬棍
3. 关于杠杆作用的说法，正确的是（ ）。
A. 杠杆只能省力
B. 杠杆既能省力，也能费力，还能等臂（不省力也不费力 ）
C. 杠杆费力的情况没用，生活中不会用到
B
C
A
（二）判断题
1. 只要使用杠杆，就一定能省力。（ ）
2. 杠杆的支点必须在用力点和阻力点中间。（ ）
3. 生活中很多工具利用了杠杆原理，我们可以根据需求选择不同类型的杠杆。（ ）
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课堂总结
今天我们探究了杠杆，谁能说说杠杆的结构、作用，以及生活中的应用？杠杆有支点、用力点、阻力点，通过调整三点位置，能省力或费力；生活里撬棍是省力杠杆，镊子是费力杠杆，它们帮我们更高效做事！
板书设计
3.3 不简单的杠杆
结构：支点、用力点、阻力点
作用：
省力：用力点距支点远，阻力点距支点近（如撬棍 ）
费力：用力点距支点近，阻力点距支点远（如镊子 ）
等臂：三点距离相等（如天平 ）
应用：广泛用于生活、生产，提升效率
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让备课更有效
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