1.2《杠杆的科学 》教案+作业设计

2.杠杆的科学
【教材简析】
在本单元第一课，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。从本课开始，学生将通过一系列的探究活动，认识杠杆、轮轴、滑轮及斜面等几类简单机械。本课将专门引导学生认识杠杆，并通过实验研究发现杠杆省力与不省力的规律。
聚焦板块:认识杠杆。这个板块分为二部分内容。首先，通过撬棍撬石头情景来帮助学生认识杠杆以及杠杆的三要素。其次，教材呈现不同的杠杆类工具，让学生意识到不同的杠杆类工具三个点的位置也是不同的，并且可以通过这三个点来判断身边的工具是否属于杠杆，具备初步识别杠杆类工具的能力。
探索板块：借助杠杆尺来研究杠杆的秘密，通过设计实验、动手实验来感知杠杆的省力情况，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。
研讨板块：通过实验数据分析，学生发现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，当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，当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。
拓展板块：由于本课教学内容较多，教材另外没有安排拓展内容。如有时间，笔者认为可以让学生找找身边的杠杆类工具，并且判断是哪种杠杆。
【学情分析】
在生活中，学生经常会使用工具来完成一些事情，如用剪刀剪纸、用老虎钳夹断铁丝、用螺丝刀拧螺钉、用镊子夹东西等等。学生会使用这些工具很大程度上来源于经验的积累，学生们可能并不清楚或者没有深层次思考这些工具的工作原理。有些孩子认为工具都是省力的，但事实却正好相反，比如使用筷子吃饭时，筷子是费力杠杆。
【教学目标】
科学概念目标
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。
科学探究目标
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。
科学态度目标
1.体会到收集数据的重要意义，并意识到互相合作的重要性。
2.发展学生理性思维能力，培养学生生活中善于收集数据、分析数据的习惯。
科学、技术、社会与环境目标
初步了解杠杆类工具在日常生活中的应用,使用杠杆类工具能够帮助人们解决生活中的实际问题。
【教学重难点】
重点：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。
难点：1.识别杠杆类工具；2.对实验数据的整理和分析。
【教学准备】
教师：课件、大箱子、撬棍、砖或其他物体代替。
小组：杠杆尺、钩码1盒、记录表。
【教学过程】
[材料准备：大箱子、撬棍、砖]
一、聚焦：认识杠杆，揭示课题（预设12分钟）
1.出示一个大箱子，今天老师带来一个挑战，想不想尝试一下？先请一位大力士坐在这个箱子上，有什么办法撬动这个大箱子？生上台演示（预设：用一根棒子和一块砖）
2.揭题:像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。今天我们就要来探究杠杆的科学。（教师板书：杠杆的科学）
3.课件出示撬棍撬箱子的示意图，师板画简图(图如下)，请大家找一找撬箱子过程中撬棍上发挥重要作用的三个位置，请一名学生上台用箭头表示。
预设：
4.师根据情况进行板书（图见板书设计），并介绍三个重要的位置。杠杆上有三个重要的位置：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。
5.出示压水井的压杆图片
提问：压水井的压杆是杠杆，它的三个点在什么位置？根据回答课件标出。
6.出示跷跷板的图片
提问：跷跷板的三个点在什么位置？根据回答课件标出。（有三种预设：一种左边是用力点，右边是阻力点；另一种右边是用力点，左边是阻力点；第三种是跷跷板的两边既是用力点也是阻力点。生分别说自己的理由。）
7.课件出示一组图片：剪刀、羊角锤、钳子、天平、擀面杖，螺丝刀（可不加,需要在具体情境上来判断）
提问：这些工具是不是杠杆呢？说说我们的理由。如果是杠杆，三个点在哪里？
（预设：擀面杖不是杠杆，其余都是杠杆。）
二、探索：研究杠杆的秘密（预设15分钟）
[材料准备：杠杆尺、钩码1盒、记录表]
1.撬棍能够撬起很重的石头，使用撬棍我们感觉很省力。那是不是所有的杠杆都能省力呢？怎么样的杠杆才能省力？我们可以借助杠杆尺研究这个问题。
2.师出示杠杆尺并作介绍。先把杠杆尺放在平整的桌面，保持平衡。杠杆尺上有支点，左右两边都有到支点距离的标记。现在我们把杠杆尺当作撬棍，左边挂上的钩码当作被撬动的重物，把右边挂上的钩码当作撬动时我们用的力。
3.师演示，提问：现在在左边3的位置挂2个钩码当作重物，这个点就是阻力点，你有什么办法让杠杆尺平衡？（预设：右边3的位置挂2个钩码））这时用力情况是怎么样的？（预设：杠杆不省力也不费力）现在左边的钩码数不变，右边还能怎么挂使杠杆平衡？（预设：右边1的位置挂6个钩码）这时用力情况是怎么样的？（预设：杠杆费力）
4.课件出示温馨提示，在研究之前老师有个温馨提示。先在左边挂重物，位置和钩码数量自己选择，但只能选一个位置挂钩码（师可以适当演示），挂好后在右边一个位置挂钩码，想办法让杠杆尺平衡。挂出一种平衡后马上在记录单上进行记录，并分析用力情况。
5.出示记录表，介绍记录表的填写内容。提醒学生实验结束后到老师课件中填写数据。
6.学生开始实验，教师巡视。
三、研讨：分析数据、得出规律（预设10分钟）
1.出示全班的数据（三张用力情况不同的数据记录表），这是全班同学的数据。请大家仔细观察，在什么情况下杠杆省力？
小结并板贴：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。
2.请大家观察分析数据，在什么情况下杠杆费力？
小结并板贴：当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。
3.请大家分析数据，什么情况下杠杆省力？
小结并板贴：当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。
4.今天我们收集了很多的数据，大家是用怎样的方法步骤来收集数据的？哪种方法更为合理。（预设：先左边的钩码不动，改变右边钩码直到平衡，分别一一记录下来。再改变左边的钩码位置和数量重复实验）
四、拓展：杠杆在生活中的应用（预设3分钟）
1.我们用撬棍撬起了箱子，撬棍属于什么杠杆呢？为什么？（预设：省力杠杆，因为用力点离支点的距离比较远。）
2.再次出示压水井的压杆和跷跷板，他们是属于什么杠杆呢？为什么？（预设：压杆是省力杠杆，因为用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离。跷跷板是不省力也不费力杠杆，因为用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离）。
【板书设计】
2.杠杆的科学
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
当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
当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
【作业设计】
1.下列工具不属于杠杆的是（ ）。
A.天平 B.擀面杖 C.老虎钳
2.用力点到支点的距离比阻力点到支点的距离更远的杠杆是（ ）。
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.不省力也不费力杠杆
3.请根据示意图在相应的括号中填写支点、用力点、阻力点。
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（ ）（ ）