五年级下册科学教案-19.杠杆 青岛版（六年制）

《杠杆》教学设计

课标分析：
1.课标要求：《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。因此，小学科学课堂应以探究为基础，从培养学生的学习兴趣入手，不断激发学生的活力，引导他们理解、认识、探索、发现，促进学生主动获取知识，提高能力。本课的教学设计由动漫入手，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。最后通过生活中的杠杆的讨论，进一步加深对杠杆省力与费力原理的理解，提高学生应用科学解决生活中实际问题的水平。
2.课标分析：
所属领域：技术与工程领域
主要概念：17.3工具是一种物化的技术。
1-2年级：①认识常见工具，了解其功能
② 使用工具对材料进行简单加工。
③描述肉眼观察和简单仪器观察的不同.
3-4年级：①使用和制作简易的古代的测量仪器模型，如日晷、沙漏等。
②知道使用工具可以更加精确、便利和快捷。
5-6年级：①知道完成某些任务需要特定的工具。
②知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面是常见的简单机械。
③使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械解决生活中的实际问题。
课型：科学实验课
教材分析：
《杠杆》是青岛版五年级科学下册教学内容，在三年级的的科学学习中，学生已经对等臂杠杆——天平有了初步认识，相信学生对杠杆类工具并不太陌生。所以，在本课探究杠杆原理及其应用时，学生会相对比较轻松。本课以学生熟悉的“用钢尺撬字典”为切入点，引导学生认识杠杆并深入探究其中所蕴含的科学规律及其在生产生活中的应用，激发学生进行深层次科学探究的兴趣。
在教学设计时，我把重点确定在引导学生通过亲身经历的直尺撬字典的探究实验，层层推进，认识了解杠杆的具体作用，同时，使学生逐步把握如何正确地去认识和分析杠杆，得到科学方法的感受与体验。
活动过程：教科书通过跷跷板引入课题、用基本学具撬字典认识杠杆及三要素、利用杠杆尺探究杠杆作用等操作来完成本课的教学目标，还通过图片出示了杠杆在生活中的实例。
拓展活动：通过课后的找人体内的杠杆，来培养学生的科学审美观和热爱科学与生活的积极心态。
学情分析：
学生对研究活动兴趣浓厚。《科学课程标准》指出：学生是科学学习的主体，学习科学应该是他们主动参与的过程。教材中安排的直尺撬起字典的实验，对于五年级的学生来讲，仿做是没有难度的。但如何运用科学的方法，有层次地，有重点地，有目的地去进行探究实验，得到结论，还需要教师给予一定的指导。同时，对杠杆的认识延伸拓展到对运用杠杆原理认识变形的杠杆工具，存在着一定的思维跳跃，需要在教师的提示和发挥学生小组合作探究来解决。
1.认知特点：
五年级学生的思维还是以形象思维为主，对比较直观感性的东西感兴趣，喜欢动手操作，通过做来表达；在教师的指导下，能从具体的操作、比较中感知工具作用；具有一定的合作学习的经验；乐于表达、讲述自己的看法。
2.已有认知经验与基础：
学生已在三年级认识了杠杆的特例---跷跷板，也有相关的生活经验，知道生活中用到血多的简单机械，也知道人类是为了使工作简单才选用相应工具。
3.学习困难与障碍：
学生对杠杆这一概念还是比较生疏，对杠杆省力费力的规律还是第一次接触，需要老师的适时引导、帮助。
教学目标：
科学知识：认识杠杆，初步感知杠杆省力费力规律，能依据所学联系生活，杠杆的实例，认识到工具是人们能力的延伸，有利于工作效率的提高。
科学探究：能针对现象提出问题，大胆猜测，设计方案，收集、分析数据，交流看法，改进实验步骤和方法，组织好语言，正确表述实验现象与结论。能运用杠杆知识解释生活中的实际问题。
科学、技术、社会与环境：了解杠杆在生活中的实际运用，体会人类依据生产、生活需要，不断创造、利用很改进工具的过程，从而认识到社会发展需求是推动科技发展的动力，科技发展又促进新的社会需要的产生，社会就是这样发展起来的，通过了解杠杆的发现来培养学生的爱国主义情怀。通过费力杠杆省距离，适时渗透事物都有两面性，培养其辩证的看事物的态度和能力。
1.通过学习活动，使学生掌握杠杆尺的探索性实验，从而了解杠杆尺的工作原理。
2.通过学生探究学习活动，使学生能够观察记录杠杆尺的状态，学习使用图示法简化问题。能够从众多看似杂乱的数据中，通过分析整理，发现杠杆省力的规律。
3.通过学习活动，使学生能够合理解释身边杠杆工具的工作原理。知道科学探究可以为进一步研究提供新经验、新现象、新方法、新技术；渗透科学与艺术相结合的思想。
教学重点：
掌握杠杆尺的探索性实验，从而了解杠杆尺的工作原理的学习活动。
教学难点：
学生分析整理数据、合理运用科学方法的指导。
评价设计：指导学生从生活中发现问题、作出猜想，通过实验研究，发现杠杆原理，并能运用杠杆原理认识一些变形杠杆工具。
教学准备：
字典，钢尺，橡皮，杠杆尺、钩码、科学记录表、羊角锤，筷子，起子，核桃夹子以及相关图片资料。
教学过程：
创设情境，提出问题
1.今天的科学课老师给大家带来一个动漫片段。话说旋风车队的萨格被一块巨大的石头压住了尾巴，小伙伴们都来帮他想办法，同学们，他们想了什么办法，感兴趣吗？
2.希沃白板播放动漫。
3.通过这个动漫片段我们认识了一种简单而又神奇的机械---杠杆。一根棍子，当用它撬起重物时，它就不是一根普通的棍子，而是一个简单的机械—杠杆。
4.今天我们就来来研究杠杆。（板书课题）
【设计意图：在这一过程中，最重要的播放孩子们喜闻乐见的动画片激起兴趣，同时设置悬念，小伙伴们是怎样撬起石头的，激发学生的求知欲】.
二、探究定向
（一）提问：你想研究杠杆的一些什么问题？（学生可能会提出1、我想研究杠杆怎样才能省力？2、我想知道杠杆为什么会那么神奇等等）
【设计意图：这里学生提的问题可能很多，有些特别简单的可以让学生集体解答，有些与本课教学内容悬殊太大的可以让学生课后自行研究解决。】
（二）小结：同学们提的问题很有价值，老师把这些问题归为以下几类：1.杠杆的工作原理.2杠杆的组成等等 .这节课就让我们一起来解决这些问题吧。
三、活动推进，自主探究。点拨互动，建构结论。
（一）初步感知
1．师生对话：同学们，你能不能利用身边的一些学习用品来做一个杠杆？
（引导学生在直尺下垫一块橡皮，在直尺的一端压上一本字典，然后用手在直尺的另一端用力向下压，让学生体验一下有什么感受。）
2．总结：撬起重物时，哪些地方在起作用？这与杠杆上的三个点有关系，请看屏幕。
（希沃白板出示学生实验画面，定格在学生用手指撬字典，老师在画面上画三点示意图）在杠杆上有三个看不见的点，起支撑作用的那个点叫做支点，对杠杆用力的那点个叫做力点，承受重物的那点叫做重点。在每一个杠杆上都有着三个点，只是位置不同罢了。）
3.移动橡皮的位置，重复前面的步骤，多做几次。 提问：在做的过程中，感觉有什么不同？还有其他的发现吗？（学生汇报）
教师总结：是否省力，和支点的位置有关系，准确的说，是和支点到重点的距离，以及支点到力点的距离有关系。
【设计意图：杠杆的三点看不见、摸不着，这对学生来说是一个难点。因此教师要充分利用课件，以及学生的实验画面，在画面上标注三点，动态展示，化抽象为直观。】
（二）实验探究 1．设疑激趣：到底有什么样的关系呢
2．引导学生认识杠杆尺：每个小组中有这样一个实验装置，我们把桌上的钢尺转移到铁架台上，让它能在力的作用下能绕固定点转动，名叫杠杆尺。请注意，使用之前，要先调平衡。
3.杠杆尺中间的点是什么？（支点）
在左侧10厘米的位置上挂上字典或者石头好不好？（无法实现，可以用钩码代替），这个点是重点，支点到重点的距离是10厘米。
4.将手松开，杠杆沉下去了，怎样撬起重物，使杠杆平衡呢？
（ 在右侧用力，也在右侧挂钩码）
5.在右侧挂几个钩码呢？(根据经验是2个)
（教师演示：在10厘米以内挂2个，在10厘米以外挂2个，都没有平衡，直到在10厘米的位置上才平衡）
6.教师总结：看来，撬起重物使杠杆持平衡，不仅和钩码的个数有关，还和钩码的位置有关系，即：支点到力点的距离有关系。
7.我们用2个钩码撬起了两个钩码，是省力还是费力？用几个钩码撬起2个是省力的？用几个钩码撬起2个钩码才是费力的呢？
8．引导探究：现在咱们就以小组为单位来探究到底什么时候省力，什么时候费力吧。看哪个小组最先发现秘密，并填写记录表。
9.温馨提示 （实验要求）
10．小组合作探究。
【设计意图：教师要注重巡视指导：一是杠杆尺一边只能挂一串。二是小组内完成一种挂法后，由组长负责记录。】
记录表如下：
实 验 记 录 表
左边（重点）情况
左边（重点）情况
用力情况
钩码个数（重点）
支点到重点的距离（厘米）
钩码个数（力点）
支点到力点的距离（厘米）
1.省力
2.费力
3.既不省力，也不费力
2
10
2
10
2
10
我的
发现
支点到力点的距离大于支点到重点的距离时（ ）
支点到力点的距离小于支点到重点的距离时（ ）
支点到力点的距离等于支点到重点的距离时（ ）
11、集体交流，总结规律。
四、联系生活，拓展应用
1．师生对话：日常的生活中处处有杠杆，你还见过哪些杠杆？
2.老师今天也给大家整理了一些。（希沃白板视频）
3．引导探究：同学们，老师给你们准备了很多杠杆（起子、夹子、羊角锤、筷子等等），找出支点、力点、重点，然后按是否省力分类。
3．小组讨论交流。
4．汇报总结。
五、拓展延伸
1.谈话：在生活中人们为了省力、方便，发明创造了很多机械，杠杆只是其中的一种。课件显示：大家都知道阿基米德曾说过一句大话：“假如给我一个支点，我就能撬动地球！大家看现在还是不是大话？（从道理上讲地能撬起地球来，但从现实中他不能实现，因为找不到支点，也没有足够长的杠杆）。阿基米德是一个非常聪明的人，这句话体现了阿基米德发现杠杆规律时的兴奋心情，体现了一位科学家丰富的想象力以及特有的机智和理想，是我们值得学习的。
2. 不只是我们生活中会用到杠杆，人体在许多活动中也会用到杠杆，课下同学们找一找人体中的杠杆。
【设计意图：通过阿基米德的名言和事迹，激发了学生强烈的探究欲望，激励学生不断攀登科学高峰。】
板书设计：
杠杆
重点 支点 力点
当堂检测：
一、选一选
1、阿基米德说：“给我一个（ ），我可以撬起整个地球！”。
A、支点 B、杠杆 C、重点
2、下列工具属于省力的杠杆的是（ ），属于费力杠杆的是（ ），属于等臂杠杆的是（ ）。
A 、天平 B、镊子 C、钉锤
3、铁皮剪属于( )杠杆。
A、省力 B、费力 C、既不省力，也不费力
二、生活小知识：为什么小朋友这么小，却可以“压起”这么重的爸爸
教学反思：
《杠杆》这一课的教学目标是让学生通过实验来获得数据，并根据数据的分析，来得出杠杆的作用。同时通过这一课的学习，培养学生进行科学研究的兴趣和发展学生进行科学研究的能力，初步掌握科学探究的一般方法。为了实现让学生在玩中学，在学中做的理念，大体分为四步，一是玩钢尺撬字典导入新课，接着自己动手玩用直尺撬起字典的游戏，“玩”激发了学生兴趣，使学生在玩中自然地认识了杠杆的三点及两段距离，成功地为学生做实验做好铺垫。二是中鼓励学生自主设计实验，并实验验证。我注重开放性与学生的主体性。首先“自主选择感兴趣的问题”然后讨论“用什么方法来证明呢？”放手让学生大胆地设计实验。虽然学生的设计方案中存在一定的问题，但通过大家的讨论及教师适当的引导，最终总结出科学的方法，并放手让学生大胆地做，老师在实验过程中只是个助手。三是学生分析数据，得出结论。通过分析数据，使学生学会处理数据的方法及培养学生分析数据的能力，通过引导学生观察、分析表格上的数据让学生自己得出杠杆原理。四是巩固练习与课外延伸。让学生寻找生活中的杠杆，在教师的引导下对杠杆进行分类，然后应用于实践，想办法解决问题，使学生再一次对科学产生激情和盎然兴趣。我没把下课铃声当作本课教学的终点，而是设计了课后问题：“找一找人体中的杠杆”，把课堂知识延伸到课外。课后需进一步培养学生的探究能力。
资料链接：
在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆；如果想要省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。
杠杆的支点不一定要在中间，满足下列三个点的系统，基本上就是杠杆：支点、施力点、受力点。
其中公式这样写：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1×L1=F2×L2这样就是一个杠杆。
杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆，两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机，或是用手压的榨汁机，就是省力杠杆 (动力臂 > 阻力臂）；但是我们要压下较大的距离，受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车，钓东西的钩子在整个杆的尖端，尾端是支点、中间是油压机 (力矩 > 力臂），这就是费力的杠杆，但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离，尖端的挂勾就会移动相当大的距离。
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言："假如给我一个支点，就能撬起地球"这句话不仅是催人奋进的警句，更是有着严格的科学根据的。