2　制造平衡 教学设计

2　制造平衡 教学设计
1教学目标
1、认识杠杆尺、钩码等实验器材，能准确判断什么是平衡状态，什么是不平衡状态；
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；
2学情分析
四年级学生经过一年对科学的学习、实践已经对实验不陌生了，本节所讲的制造平衡结合生活中的例子让学生找平衡，如何保持平衡，本节课我将采取小组合作的学习方式进行实验。
3重点难点
利用杠杆尺、钩码等简单器材进行等臂平衡和不等臂平衡条件的研究
4教学过程
活动1【讲授】制造平衡
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？
（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：
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．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____________