滑輪教學設計

4.1（4）滑輪一、教學任務分析本節(jié)課是上海教育出版社八年級物理第二學期第四章第一節(jié)《簡樸機械》的第四學時，在本節(jié)課之前學生已經學習了杠桿的知識，本節(jié)課后學生將學習滑輪組、輪軸等機械。學習本節(jié)內容需要學生含有力學和杠桿的有關知識，并已學會彈簧測力計的使用等基本的實驗操作技能。我校是一因此理科見長的學校，學生數學知識扎實并有預習的習慣。但是他們的預習重“知識”輕“辦法”，重“成果”輕“過程”。因此在教學中需要突出物理知識的形成過程及其中的科學辦法，突出物理知識在技術、社會領域的應用，引導學生經歷概念的形成過程。八年級下的學生已經初步含有一定的探究意識，能夠發(fā)現(xiàn)問題并提出假設，初步含有收集證據的能力，但是仍不甚明了如何進行分析論證、為什么需要交流與合作。因此必須通過探究活動使學生明晰數據解決辦法、經歷分析與論證的過程，并感受交流合作的重要性。本節(jié)課的教學內容以生活中的實例為基礎，先讓學生理解滑輪，然后以學生分組實驗探究和教師點撥為基本辦法，引導學生探究滑輪的使用特點。教師通過自制教具和多媒體課件引導學生得出滑輪的工作原理，進而理解滑輪在生產和生活中的應用。本節(jié)課的教學強調學生主動體驗、主動參加。通過探究滑輪使用特點和分析滑輪工作原理的過程感受物理建模的思想辦法，養(yǎng)成交流合作的學習習慣。二、學習目的1、知識與技能（1）懂得滑輪在生活中的應用。（2）理解定滑輪和動滑輪的使用特點和工作原理。（3）初步學會根據實驗目對的使用彈簧測力計完畢觀察、測量、統(tǒng)計等操作技能。2、過程與辦法（1）通過將滑輪抽象成杠桿的展示及分析過程，感受建模的科學辦法。（2）經歷探究定滑輪和動滑輪使用特點的實驗過程，感受對比、分析、歸納在探究實驗中的作用。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）通過小組實驗和大組交流，養(yǎng)成互動交流和團體協(xié)作的良好習慣。（2）通過理解滑輪在殘奧會開幕式中的使用，感觸殘奧運動員堅忍不拔的精神。三、教學重點和難點重點：探究定滑輪和動滑輪的使用特點。難點：理解定滑輪和動滑輪的工作原理。四、教學資源1、學生實驗器材（每兩人一套）：滑輪、重物袋（每個小組重物袋重力不同）、彈簧測力計、鐵架臺、細線、學習活動卡等。2、演示實驗器材：滑輪、重物袋、鐵架臺、細線、自制教具等。3、課件：自制PPT幻燈片、flash課件等。4、錄像：本校的升旗典禮、殘奧會開幕式點火典禮等。五、教學設計思路本節(jié)課的教學內容涉及三個方面：一是滑輪的使用特點，二是滑輪的工作原理，三是滑輪在生活中的應用。本節(jié)課的基本思路是：從古代勞動人民使用的桔槔入手，引出生活中的問題“如何將水桶提高到需要的高度？”，通過此情景引發(fā)學生學習滑輪構造和組裝滑輪提高重物的愛好，得出滑輪的兩種工作狀況；通過學生體驗定滑輪和動滑輪工作時與否省力，引出對兩種滑輪使用特點的探究；通過分享和交流實驗結論的過程，引導學生發(fā)現(xiàn)成果的不同點并引入對兩種滑輪工作原理的探討，然后運用自制教具和課件協(xié)助學生自主思考得出滑輪工作的原理；最后通過情景“殘奧會的點火典禮”使學生感悟到物理知識的妙用，體驗殘奧會運動員堅忍不拔的精神，并為下節(jié)課打下伏筆。本節(jié)課要突出的重點是：探究定滑輪和動滑輪的使用特點。辦法是：通過學生組裝滑輪提高重物的活動，引導學生觀察對比滑輪使用的不同點，引出實驗探究的目的；然后通過師生的互動交流明確實驗探究的操作過程，運用學習活動卡支撐學生自主完畢探究實驗，最后通過實驗數據的交流、分析和對比，歸納得出兩種滑輪的使用特點。本節(jié)課要突破的難點是：定滑輪和動滑輪的工作原理。辦法是：通過學生對定滑輪和動滑輪實驗結論的對比，引發(fā)對滑輪工作原理的思考；通過自制教具和課件的展示及分析過程，協(xié)助學生建立將滑輪抽象成杠桿的模型，從而自主分析得出滑輪使用的特點。本節(jié)課的特色是運用自制教具及課件突破難點。首先用自制教具逐根增加杠桿、呈現(xiàn)將杠桿演變?yōu)榛喌倪^程，然后引導學生逆向思維，并用多媒體課件加以輔助，啟發(fā)學生思考滑輪兩種工作方式的不同，進而通過分析、討論并自主得出滑輪的工作原理。本節(jié)課通過將杠桿演變?yōu)榛?、到滑輪抽象成杠桿，感受建模的科學辦法。通過對比分析發(fā)現(xiàn)得到實驗結論需要多組數據，并感受合作交流的重要性。本設計通過生活中滑輪的應用激發(fā)自主學習的愛好，通過殘奧會和升國旗中滑輪的應用激發(fā)學生的愛國熱情、感悟殘奧運動員身殘志堅的精神，從而激發(fā)學生服務社會的意識。完畢本設計的內容約需1學時。六、教學流程1、教學流程圖情景情景Ⅱ實驗演示課件情景Ⅰ問題、視頻活動Ⅱ學生實驗1活動I觀察體驗滑輪工作原理活動Ⅲ學生實驗2滑輪使用特點滑輪的結構情景Ⅲ應用滑輪的工作狀況2、教學流程圖闡明情景Ⅰ通過問題“如何將水桶提到需要的高度？”引入滑輪。通過視頻“滑輪能夠將旗幟升得很高”引發(fā)學生探索滑輪構造的愛好。活動Ⅰ學生觀察活動觀察滑輪，理解滑輪構造?；顒英驅W生實驗1通過實驗探究將滑輪分類，并分析、思考使用定滑輪與動滑輪時力的大小與方向問題?；顒英髮W生實驗2通過實驗探究滑輪的使用特點，并交流匯總實驗數據，從而分析論證得出結論。情景Ⅱ演示自制教具和多媒體，學生通過觀察、自主領悟并能陳說出滑輪的工作原理。情景Ⅲ播放殘奧會點火典禮的視頻，使學生領略物理知識在生活中的應用以及對社會的影響。3、教學的重要環(huán)節(jié)本設計可分為四個重要環(huán)節(jié)第一環(huán)節(jié)，通過生活情景引入滑輪概念，通過體驗活動，得出滑輪的兩種不同的工作狀況，并對比兩種狀況的不同。第二環(huán)節(jié)，通過體驗滑輪的使用引入對滑輪省力狀況的探討。然后討論實驗中應當注意的問題，并通過實驗探究，得出定滑輪和動滑輪的使用特點。第三環(huán)節(jié)，通過自制器材的演示及課件的分析過程，理解滑輪的工作原理。第四環(huán)節(jié)，通過視頻介紹滑輪的應用，感悟滑輪等簡樸機械對社會的作用。七、教學過程（一）引入1．情景Ⅰ由古代工具“桔槔”引入問題“在生活中如何方便地將水桶提高到需要的高度？”，引發(fā)學生聯(lián)系生活實際思考解決方法，引入課題。（二）新課2．滑輪教師展示本校的升旗典禮已經生產生活中滑輪的廣泛應用，引導學生觀察滑輪的實物，通過交流觀察狀況，歸納得出滑輪的構造。3．滑輪的工作狀況學生運用一種滑輪和一根細線把重物袋提到高處。交流實驗狀況，并歸納得出：有兩種辦法可將重物袋提到高處——使用時，軸固定不動的滑輪叫做定滑輪；使用時，軸隨物體一起移動的滑輪叫做動滑輪。4．兩種滑輪的特點（1）由兩位同窗上來分別體驗一下使用動滑輪和定滑輪與否能夠省力。引出探究的目的。交流討論實驗中應當注意的兩個問題。（2）每組兩位同窗使用動滑輪或定滑輪提高重物袋，用測力計測出拉力大小。交流實驗狀況，發(fā)現(xiàn)一組數據并不能得出結論。每個大組的三個小組匯總實驗狀況，并歸納得出：使用定滑輪不能省力，但是能夠變化用力方向，并且向各個方向拉力相似；使用動滑輪提高重物時，如果豎直向上拉，能夠省二分之一力，但不能變化用力方向。5．滑輪的工作原理在實驗中有同窗發(fā)現(xiàn)使用定滑輪變化用力方向，向各個方向的力大小相似；而動滑輪若變化用力方向，各個方向力大小不同。教師在一根杠桿的基礎上添加一根杠桿，發(fā)現(xiàn)兩根杠桿交替工作能夠持續(xù)提高重物。然后再增加兩根杠桿，使轉動順暢。教師通過播放課件重現(xiàn)實驗過程，并再增加杠桿的根數。在此基礎上學生聯(lián)想到既然杠桿能夠演化成滑輪，那么滑輪也能夠抽象為多根杠桿構成。教師播放定滑輪演變?yōu)槎喔軛U的課件，學生找出等效杠桿，并得出定滑輪的軸是杠桿的支點，動力臂、阻力臂均等于滑輪的半徑，由此得出定滑輪能夠看作一種等臂杠桿。教師再播放動滑輪演變?yōu)槎喔軛U的課件。學生先找到支點，然后找出等效杠桿，并得出動滑輪的動力臂是滑輪的直徑，阻力臂是滑輪的半徑，動力臂是阻力臂的兩倍，由此得出動滑輪能夠看作一種省二分之一力的杠桿。通過滑輪的實質解釋為什么定滑輪向各個方向的力相似，而動滑輪各個方向拉力不同。6．滑輪的應用。教師再次展示升國旗的動畫，發(fā)現(xiàn)國旗頂端是定滑輪。教師播放殘奧會點火典禮，通過侯斌運用滑輪提高自己激發(fā)學生的民族自豪感，體驗運動員身殘志不殘、肢體即使缺失而服務社會之心不缺失的精神。（三）小結與鞏固（1）小結定滑輪和動滑輪的使用特點。（2）簡樸分析點火典禮中的滑輪，思考滑輪如何做到既能夠省力又能夠變化用力方向？（四）作業(yè)布置完畢學習活動卡，完畢《練習冊》練習一滑輪部分。4．1（4）滑輪學習活動卡活動：探究滑輪使用特點目的：探究定滑輪和動滑輪使用特點器材：滑輪、鐵架臺、彈簧測力計、重物、布袋、細