《杠杆的科学》
一、教材分析
《杠杆的研究》是六上科学第一单元《工具和机械》中的第二课时,本课选择了杠杆尺作为研究材料,采用实验的方法,让学生经历杠杆尺的调试活动,通过观察、记录,以及对实验数据的分析来发现杠杆省力的原理。材料引起活动,活动引起思维。调试杠杆尺平衡,对于学生来说是不难的,而我们则希望学生在调试杠杆尺平衡实验的操作过程中,发现一些现象,并对此作出分析、归纳,在知识、思维、能力及科学态度等方面都有所收获。
二、学情分析
在生活中,学生使用工具来完成一些事情的经历也是很多的,这很大程度上来源于经验的积累。但学生可能并不清楚或者没有思考过这些工具的工作原理。本课教材利用杠杆类工具在生活中运用最广泛、最直观的撬棍撬木箱的情景引入本节课的研究,学生有类似的生活经历,利于学生观察并引发思考。书中示意图对杠杆的用力点、支点、阻力点很较直观,很清晰。两个活动安排有梯度。一是认识杠杆,先由撬棍引入杠杆的概念,然后分析杠杆的三个重要位置,接着引导学生对于身边的常用工具进行观察、分析,使学生对杠杆类工具有初步的认识能力。二是研究杠杆的秘密,在有了以上的基础后,利用杠杆尺研究杠杆工作的原理就十分容易了。学生通过实验,对实验数据的统计分析,得出杠杆工作的规律也就水到渠成。
三、设计理念
《科学课程标准》提出了“科学学习要以探究为核心”的科学教育理念。本课的教学设计由生活入手,巧设疑问,激发兴趣,引导学生尽早进入学习状态。接着由学生的发言自然地引出撬棍和杠杆的概念,通过观察、寻找杠杆的三要素,从而初步认识了杠杆,通过辨别变形杠杆和寻找生活中的杠杆,加深对杠杆的认识。然后通过认识杠杆尺、调试杠杆尺、分组实验、统计数据、分析数据等系列活动,得出杠杆省力与费力的规律。
四、教学目标
1、从知识与技能:
(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。
(3)利用杠杆解决身边的事情。
2、过程与方法:
用杠杆做实验、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。
3、情感态度与价值观:
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。
五、教学重点和难点
教学重点:分析、整理数据,发现杠杆省力的原理。
教学难点:(1)杠杆在生活中的变形应用;(2)能从众多看似杂乱的数据中,通过分析整理,发现杠杆省力的原理。
六、教具准备
学生准备:杠杆尺、钩码、杠杆尺的记录表
教师准备:PPT课件、杠杆尺、钩码
七、教学过程:
一、生活入手,引出主题。
1、一条路,中间有一块大石头,现在要你用工具来搬开它,你会怎么做,谁来说说你的想法?
2、刚才几位同学都说了自己的想法,其中有位同学提到了用撬棍来撬大石头,这种现象你在生活中见过吗?那在生活中你还见过类似的例子吗?
小结:像这样,在一根棍子下面放一个支撑的物体,就可以用它撬起重物了,人们把这样的棍子叫撬棍。像撬棍这样的简单装置就叫杠杆。(板书:杠杆)
二、巧设梯度,认识杠杆
要研究杠杆,首先必须知道三个重要的位置:(出示杠杆撬棍示意图,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、(出示撬大石头的图片)人撬起大石头是利用了杠杆,那它的三个点又在什么位置呢?(学生上台指出三个位置)
3、在生活中压水井的压杆、跷跷板也都是杠杆,那么他们的三个点在哪里呢?
4、在生活中,杠杆类工具的应用是很广泛的。那么下面的工具是不是杠杆呢?是不是杠杆,判断的依据是什么?
三、研究杠杆的秘密
1、其实生活中很多工具都是杠杆,撬棍就是一种生活中常见的杠杆,它能帮助我们在搬重物的时候省很多力气,那是不是用了撬棍就能省力呢?
2、在我们日常生活中,很多时候,我们使用的杠杆都是处于省力状态,那我们怎样做才能使杠杆更省力呢?
3、现在老师请一位同学来体验一下。老师带来了一根撬棒和一个重物,请一位同学上来撬一下重物,然后感受一下什么情况下能够更为省力些?
4、让学生说说自己感受:杠杆在什么情况下能够更为的省力些?(三点间的距离关系,用力情况)
5、同样一个重物在改变阻力点和支点间的距离的时候,有时就轻松有时就费力。那么它们之间到底有什么关系呢?怎样才能省力呢?为了我们需要更深一步的研究,我们就来模拟一下刚才的实验。
6、我们就把杆杠尺来当“撬棍”, 杠杆尺是个好工具,用它来帮助我们,能更好地进行研究。仔细观察一下你能发现杠杆尺有什么特点吗?(挂孔、格子代表距离)
8、杠杆尺中心的点我们把它看作支点,左右两边都有到支点距离的标记(下面的一排小孔)。我们挂在杠杆尺左边的钩码看作是要被撬起的重物,把挂在杠杆尺右边的钩码看作是我们用的力。强化:左边阻力、右边用力,同组每一成员共同确认。
<学生实验>
在实验时,我们应该收集哪些数据来说明杠杆在什么情况下才能省力?
9、接下来请同学们自己来试一试。
温馨提示:
1、实验时,首先将杠杆尺调到平衡位置,小组成员观察的方向要一致。
2、挂时想一想,哪边的钩码相当于重物,哪边的钩码相当于手用的力。
3、为了便于我们研究,我们只选择左边的某一个孔和右边的某一个孔悬挂钩码。
4、挂出一种平衡状态就把左右两边的钩码数和格数填在对应的栏目中。挂好一组,记录者马上把它记录下来,然后再挂第二种。
5、做好后,小组内统计用力情况(右边挂的砝码少于左边的说明是省力)。
6、听到音乐声后马上停止手中的操作。
(学生进行实验,教师巡回指导)
13、汇报数据:
拿一组学生的数据,其它小组汇报与这组学生不同的数据。把汇报的数据整理在表格上。
出示:研究杠杆尺的数据整理表
左边(阻力点)情况
右边(用力点)情况
用力情况
钩码数(个)
阻力点到支点的距离(格)
钩码数(个)
用力点到支点的距离(格)
省力;2、费力
3、既不省力也不费力
14、通过实验我们收集了这么多的数据,我们来分析一下,在什么情况下,杠杆省力?杠杆费力?不省力也不费力?
(第一从钩码数比,第二从格数比。如果时间允许可以先让学生四人小组讨论后再回答)。
四、全课小结
学了这节课,相信同学们对杠杆,对杠杆的三个点,对杠杆是否省力有了一定的了解,考考你:发现杠杆的阿基米德曾经说过,“给我一个支点,我能撬动地球”,虽然这是不可能的。但你能运用今天学到的知识,说说得有道理吗?
这就是我们今天所学习的杠杆的科学。(板书:杠杆的科学)
五、知识应用(机动)
1、课外思考:生活中有哪些省力和费力的杠杆类工具?
八、板书设计
杠杆的科学
课件10张PPT。杠杆的科学智力问答?用力点阻力点支点撬棍支点用力点阻力点下面的工具是不是杠杆呢?说说我们判断的理由。羊角锤老虎钳剪刀天平锥子木棍你能发现杠杆尺有什么特点吗? 挂在杠杆尺左边的钩码看作是要被撬起的重物 。 挂在杠杆尺右边的钩码看作是我们用的力 。支点1、实验时,首先将杠杆尺调到平衡位置,小组成员观察的方向要一致。
2、挂时想一想,哪边的钩码相当于重物,哪边的钩码相当于手用的力。
3、为了便于我们研究,我们只选择左边的某一个孔和右边的某一个孔悬挂钩码。
4、挂出一种平衡状态就把左右两边的钩码数和格数填在对应的栏目中。挂好一组,记录者马上把它记录下来,然后再挂第二种。做好后,小组内统计用力情况。
5、听到音乐声后马上停止手中的操作。
温馨提示 “给我一个支点,我可以
撬动整个地球。”——阿基米德研究杠杆尺的数据整理表
左边(阻力点)情况
右边(用力点)情况
用力情况
钩码数(个)
阻力点到支点的距离(格)
钩码数(个)
用力点到支点的距离(格)
省力;2、费力
3、不省力也不费力
统计记录表中的数据。
省力的情况有__________种;费力的情况有__________种;不省力也不费力的情况有__________种。
分析实验记录表中的数据,我们发现什么规律?
1、在什么情况下,杠杆省力?
__________________________________________________________________________2、在什么情况下,杠杆费力?
_________________________________________________________________________ 3、在什么情况下,杠杆不省力也不费力?
__________________________________________________________________________