初中物理-第十章機械與人 第一節(jié) 科學探究：杠桿的平衡條件教學設計學情分析教材分析課后反思

《第十章機械與人第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件》教學設計教學目標：一、知識與技能：1、知道什么是杠桿及其五要素。2、會畫動力臂和阻力臂。3、會對杠桿進行分類。 二、過程與方法：通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。 三、情感態(tài)度與價值觀：1、培養(yǎng)學生的評估能力，有評估探究過程和探究結果的意識。2、培養(yǎng)學生探索杠桿在日常生活中應用的興趣。結合我國古代勞動人民對杠桿的研究和應用實例的介紹，激發(fā)學生對祖國古代文明的自豪感，進而喚起他們對祖國的熱愛。教學重點：1、知道什么是杠桿及其五要素。2、會畫動力臂和阻力臂。3、通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。教學難點：1、會畫動力臂和阻力臂。2、會對杠桿進行分類。教學用具：多媒體課件；分組實驗用杠桿，鉤碼（共組）；剪刀，硬紙片；鉗子，鐵絲；核桃鉗，核桃；羊角錘，鐵釘，木塊；水桶兩只，簡易扁擔；帶蓋酒瓶，開瓶器等。教學過程：一、創(chuàng)設情境，引入課題：師：（師生問好后）同學們平常學習挺緊張的，下面我們一起來通過一段視頻放松一下好不好？視頻播放：海爾哥哥在火山島上利用杠桿把巨石推到懸崖下。生：觀看視頻，思考原因。師：與大力士相比，海爾哥哥是弱小的，但他卻借助一根普通的木棒獲得了巨大的力量。大家知道嗎？這根普通的木棒此時就成了人們常用的一種機械，我們把它叫作杠桿！接下來，就讓我們一起來認識一下杠桿吧！板書：第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件一、認識杠桿二、自主學習與合作共建：（一）認識杠桿1、師：在生產、生活中，人們常常需要借助機械來完成一些特定的任務。從天上的飛機、海中的輪船到公路上的汽車，從工廠中的機床、工地上的起重機到家里的剪刀，都是人類發(fā)明的機械。今天，我也帶來一些機械，大家注意觀察！演示：（1）核桃鉗夾碎核桃（2）鉗子掐斷鐵絲（3）剪刀剪開硬紙片。剛才同學們看到的工具雖然用途不同、形狀各異，但卻有著共同的特點，請同學們結合著實物與圖片上展示的物體思考：這些機械到底有著怎樣的共同特點？2、生：觀察、思考，嘗試發(fā)現共同的特點。(大約1分鐘)3、師：哪位同學愿意把自己的發(fā)現與大家分享？4、生：部分學生展示發(fā)現，其它學生聽講、思考。5、師：（一些鼓勵、肯定的話語如：嗯、很好、棒極了等）剛才這幾位同學太棒了，給他們來點掌聲！硬棒、使用時受到動力和阻力的作用、繞著一固定點轉動是這些機械的共同特點！物理學中，這種在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就稱為杠桿。杠桿雖然簡單，但用途十分廣泛。（板書杠桿的概念）6、師：圖片展示更多的杠桿讓學生觀察。7、師：為了更深入的研究杠桿，我們需要了解與杠桿相關的一些概念；圖10-2是從眾多杠桿中抽象出來的理想模型。當然在實際運用中也能發(fā)現他的影子。下面給1分鐘的時間，請同學們認真觀察圖片、閱讀文字！圖片及文字展示圖10—2；在黑板上板書：2、五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。哪位同學給大家讀一讀？8、師：下面我們一起來練一練畫力臂；展示”即學即練”。9、生：完成題目；展示答案。10、師：簡單評價；如何畫力臂呢？請看我給同學們的總結。圖片及文字展示：如何畫力臂：（1）先找杠桿的支點；（2）沿力的方向畫出力的作用線（力的作用線即從力的作用點起沿力的方向所畫的直線，一般用虛線，必要時進行正向或反向延長）；（3）從支點向力的作用線作垂線；（4）用大括號（或雙箭頭）標注力臂。（二）杠桿的平衡1、師：（調節(jié)使杠桿在水平位置平衡）請同學們看著講臺上的杠桿！當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說此時杠桿處于平衡狀態(tài)。在生產、生活實踐中，人們常利用杠桿的平衡解決問題，如利用杠桿的平衡制造稱量物品的天平。同學們知不知道用扁擔挑水的事情？它就是杠桿平衡的一具體利用。恰巧，老師制作了一簡易扁擔，哪位愿意上臺來體驗一下？2、生：一生上臺體驗其他學生觀察。3、師：（學生挑起水桶在水平位置靜止時）當我往其中一水桶里再注入一些水（注水），要讓杠桿再次在水平位置平衡，應該怎么做？請其他同學注意觀察動力、動力臂，阻力、阻力臂都發(fā)生了什么改變？4、生：展示發(fā)現。5師：同學們看到，剛才力和力臂都發(fā)生了改變。那么，杠桿平衡時動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系呢?這就是我們接下來要探究的問題！請同學們參考剛才的提示進行大膽的猜想吧！6、生：猜想杠桿平衡需要滿足的條件。（大約1分鐘）7、師：哪位同學愿意把自己的猜想與大家分享？8、生：展示猜想。9、師：（在黑板旁側板書猜想）這幾位同學的表現太出色了，給予掌聲鼓勵！有了猜想，離真理又近了一步！我們如何證明自己的猜想是正確的呢？（由學生回答引出實驗探究）10、師：請同學們看著自己桌上的裝置，我們就用它來探究杠桿的平衡條件。實驗前，需要同學們通過調節(jié)兩端的平衡螺母使杠桿在水平位置靜止，杠桿在自身重力的作用下平衡，這樣做的好處是我們可以從杠桿上直接讀出力臂，大家可以簡單思考一下原因；兩邊懸掛的鉤碼產生的豎直向下的拉力作為動力和阻力，這個裝置中，動力和阻力沒有嚴格的區(qū)分；實驗時，分別改變支點兩邊懸掛鉤碼的個數和懸掛位置，探究杠桿平衡時動力、動力臂和阻力、阻力臂之間的關系；下面請同學們以小組為單位進行實驗，實驗過程中注意：（1）組內同學密切配合，往杠桿上懸掛鉤碼時、改變鉤碼個數和懸掛位置時，要用手扶好杠桿，防止杠桿翻轉（2）注意正確記錄數據。11、生：以小組為單位進行實驗。（教師在教室內巡視指導，大約3分鐘）12、師：請完成實驗的小組和其他小組交流你們的結論！(約2分鐘)13、師：大家都完成了嗎？哪一組的同學把你們的實驗成果給大家展示一下？14、生：展示實驗成果（大約3組）。15、師：其他小組的結論與他們一樣嗎？（生答）你們真是太棒了！這樣我們就發(fā)現了杠桿平衡的條件。板書：杠桿平衡的條件：動力x動力臂=阻力x阻力臂，即F1l1=F2l2。16、師：請同學們對自己的實驗進行評估：實驗過程是否合理？結論是否可靠？結論與猜想是否有差異？還有進一步的改進措施嗎？（三）杠桿的運用1、師：杠桿雖然簡單，但應用卻十分廣泛。再復雜的機械也是由簡單機械組成。我國應用杠桿的歷史悠久：圖片展示：（a）舂（b）桔槔；如今，在我們的生產、生活中杠桿仍大量使用：圖片展示：課本圖10—5。我們使用杠桿就是要利用它的長處。那么，杠桿的運用有幾種情況呢?請同學們結合杠桿的平衡條件，依據導學案完成對該部分內容的學習。2、生：進行自主學習。（教師在教室內巡視幫助學困生，大約4分鐘）3、師：哪組的同學與大家分享一下自學成果？4、生：展示自學成果。5、師：其他組的答案與他們一樣嗎？（生答）嗯，總結的非常好！下面我們通過圖片進一步了解一下吧！圖片展示：（1）省力杠桿費距離(2)費力杠桿省距離。大家發(fā)現沒有，機械也并非都是優(yōu)點：無論哪一類杠桿都各有特長，運用時應揚長避短！其實，人的身體里也有一些杠桿！請大家在課下閱讀“信息窗”及“交流與討論”的內容，完成要求的任務。三、知能應用1、師：學以致用！一起來看看下面的題目該怎么解決吧？幻燈片展示題目：用道釘撬來撬鐵路枕木上的道釘，阻力F2為1500N，O到A的距離為1.5m，估算道釘撬所用最小動力F1。2、生：完成題目，相互交流。（師在教室內巡視）3、師：誰把答案展示一下？4、生：展示答案。5、師：評價學生完成情況。四、課堂小結1、師：新課結束了，同學們都學到了哪些知識，還存在哪些疑惑？誰來說一說？2、生：暢談收獲與疑惑！3、師：幻燈片展示本節(jié)所學。五、診斷評價1、師：學的咋樣？自我檢測一下吧！請同學們完成導學案上檢測題部分的第1、3、4、5、6、8題。2、生：完成題目。3、師：投放答案，學生對照進行評價。板書設計：10—1科學探究：杠桿的平衡條件一、認識杠桿二、杠桿的平衡1、定義： 條件：2、五要素：（1）支點O 三、杠桿的運用（2）動力F1 1、省力：(3)阻力F2 2、費力：(4)動力臂l1 3、等臂：(5)阻力臂l2《第十章機械與人第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件》導學案一、認識杠桿請同學們認真觀察實物及圖片，嘗試寫出它們的共同特點：1、2、3、二、杠桿的平衡1、猜想與假設：杠桿的平衡需要滿足什么條件?杠桿平衡時，動力、動力臂和阻力阻力臂之間存在怎樣的關系呢？請同學們根據提示，大膽寫下你的猜想吧！（1）（2）（3）（4）（5）2、數據記錄：實驗數據記錄表格實驗序號動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m 1 23實驗結論：杠桿的平衡條件：。三、杠桿的運用理論分析：由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知：當l1>l2時，必須有F1F2（選填“>”，“<”，或“=”），才能讓杠桿平衡，此時杠桿為杠桿（選填“省力”、“費力”、“等臂”）；當l1<l2時，必須有F1F2（選填“>”，“<”，或“=”），才能讓杠桿平衡，此時杠桿為杠桿（選填“省力”、“費力”、“等臂”）；當l1=l2時，則有F1F2，杠桿既不省力，也不費力，被稱為等臂杠桿。四、知能應用：A用道釘撬來撬鐵路枕木上的道釘，阻力F2為1500N，O到B點的距離為30cm,O到A的距離為1.5m，估算道釘撬所用最小動力F1。ABB五、評測練習：1、從支點到阻力作用線的垂直距離叫。2、有一根重力為G的均勻粗細的木棒放在水平地面上，稍抬起一端，所需的力為。3、把重為2N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端，杠桿平衡時，兩力臂長度之比為。4、請畫出F1與F2的力臂：5、下列關于杠桿的說法中正確的是（）A、杠桿必須是一根直棒B、杠桿不一定要有支點C、杠桿可以是直的，也可以是彎的D、杠桿的力臂是從支點到力的作用點的距離6、在下圖中，屬于省力杠桿的是（）A．釣魚桿B．筷子C．鑷子D．瓶蓋起子A．釣魚桿B．筷子C．鑷子D．瓶蓋起子7、如圖所示，用力F拉杠桿的A點使它處在平衡狀態(tài)。圖中F1、F2、F3、F4表示力F的四種不同方向，其中能使杠桿保持平衡的最小拉力為（）A．F1B．F2C．F3D．F48、如圖所示是搬運泥土的獨輪車，設車箱和泥土的總重G=1000N，運泥土時從A點提起獨輪車把手的力是F，F的大小至少是多少N？ 學情分析生產、生活中杠桿作為一種簡單機械被廣泛的、頻繁的使用！從這點來說，學生們對杠桿是熟悉的。但是他們基本上不知道這種機械叫杠桿，有些杠桿雖然會正確使用，卻不知曉其中蘊含的規(guī)律。杠桿對他們來說又是陌生的！司空見慣的杠桿使學生們的學習資源唾手可得!學生學習杠桿的過程要經歷一個從熟悉到陌生再到熟悉的過程。如何讓學生對“熟悉”的杠桿產生興趣和疑問(陌生)，進行探究，發(fā)現規(guī)律（熟悉），教師在授課過程中的精心設計、巧妙引導至關重要！作為個體，學生們的理解水平、接受能力不盡相同，經驗的認識對不同學生的影響也不一樣。所以在學習過程中有必要進行分層教學。題號題型完成情況考查知識考查目標目標達成度對錯對題率/％高中低1填空480100力臂的概念會畫動力臂和阻力臂。√2填空202842杠桿的平衡條件通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件?！?填空361275杠桿的平衡條件通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。√4畫圖272144力臂的概念會畫動力臂和阻力臂。√5選擇42688杠桿、力臂的概念知道什么是杠桿及其五要素；會畫動力臂和阻力臂?！?選擇45394杠桿的運用會對杠桿進行分類?！?選擇351373杠桿的平衡條件通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。√8計算311765杠桿的平衡條件通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件?！淘u測效果分析教材分析本節(jié)教材的內容為滬科版《第十章機械與人第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件》。作為本章的開篇，教材首先通過學生較為熟悉的生產、生活中的常用杠桿的圖片展示，讓學生尋找共同特征，引導他們用科學抽象的方法建立杠桿的概念；接下來，提出問題，帶領學生通過實驗的手段，運用科學探究的方法來發(fā)現杠桿的平衡條件；最后，教材帶領學生了解我國古人使用杠桿的情況，培養(yǎng)學生學習興趣及愛國情感、自豪感并且對使用情況進行科學分類！教材的編寫既符合認知規(guī)律，又注重了對學生進行科學探究意識、能力這一科學素養(yǎng)的培養(yǎng)；內容編排上較充分地體現了課程標準中從生活走向物理，從物理走向社會，注重科學探究，提倡教學方式多樣化等基本理念，有效實現了“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”目標；同時，本節(jié)的學習，也是接下來學習機械效率、功、功率、機械能等概念的前奏！很顯然，作為一節(jié)新授課，杠桿概念的建立、通過實驗探究并了解杠桿的平衡條件應是教學的重點，畫力臂、對杠桿進行分類為本節(jié)難點！教材編寫圖文并茂，語言精煉，易于操作，和其它版本比較強化了學生活動的內容，突出了學生主體地位，增加了課堂教學的趣味性！評測練習：1、從支點到阻力作用線的垂直距離叫。2、有一根重力為G的均勻粗細的木棒放在水平地面上，稍抬起一端，所需的力為。3、把重為2N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端，杠桿平衡時，兩力臂長度之比為。4、請畫出F1與F2的力臂：5、下列關于杠桿的說法中正確的是（）A、杠桿必須是一根直棒B、杠桿不一定要有支點C、杠桿可以是直的，也可以是彎的D、杠桿的力臂是從支點到力的作用點的距離6、在下圖中，屬于省力杠桿的是（）A．釣魚桿B．筷子C．鑷子D．瓶蓋起子A．釣魚桿B．筷子C．鑷子D．瓶蓋起子7、如圖所示，用力F拉杠桿的A點使它處在平衡狀態(tài)。圖中F1、F2、F3、F4表示力F的四種不同方向，其中能使杠桿保持平衡的最小拉力為（）A．F1B．F2C．F3D．F48、如圖所示是搬運泥土的獨輪車，設車箱和泥土的總重G=1000N，運泥土時從A點提起獨輪車把手的力是F，F的大小至少是多少N？ 課后反思一、對教師教學行為的反思：整節(jié)課教師能夠緊緊圍繞三維教學目標組織課堂教學，目標達成度還算可以；能夠較熟練的根據教學設計引導學生建立杠桿的概念，引導學生通過實驗探究發(fā)現杠桿的平衡條件，對杠桿的使用情況進行分類，且方法靈活、手段多樣，教師的主導作用得到體現；授課過程中，重點突出，難點