八年級(jí)物理下冊(cè) 5.2《學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究杠桿》教案 北京課改版

八年級(jí)物理下冊(cè)5.2《學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究杠桿》教案北京課改版學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析《八年級(jí)物理下冊(cè)5.2《學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究杠桿》教案北京課改版》是對(duì)八年級(jí)學(xué)生關(guān)于物理學(xué)科中杠桿原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。該課程基于課改版教材，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生直觀地理解力與杠桿平衡的關(guān)系，掌握力臂的概念，并能夠運(yùn)用杠桿原理解決實(shí)際問(wèn)題。此環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和解決問(wèn)題的能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究精神。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和物理學(xué)科核心素養(yǎng)。具體目標(biāo)如下：

1.實(shí)驗(yàn)與探究：使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并完成探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)使用控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生觀察、記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。

2.科學(xué)思維：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法思考問(wèn)題，理解力臂的概念，掌握力與杠桿平衡的關(guān)系，發(fā)展學(xué)生的模型建構(gòu)能力。

3.問(wèn)題解決：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用杠桿原理解決實(shí)際問(wèn)題的能力，例如估算日常生活中的力臂長(zhǎng)度和力的大小，提高學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)。

4.科學(xué)態(tài)度：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)、批判性思維以及對(duì)待科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。學(xué)情分析八年級(jí)的學(xué)生在物理學(xué)習(xí)方面已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，對(duì)于力的概念、物體的運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)單的機(jī)械原理已經(jīng)有了一定的了解。但學(xué)生在理解和運(yùn)用杠桿原理方面還存在一些問(wèn)題，如對(duì)力臂的理解不夠清晰，對(duì)杠桿平衡條件的應(yīng)用還不夠熟練。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的引導(dǎo)和講解。

學(xué)生在知識(shí)方面，已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的作用效果、物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用等基本概念，對(duì)于力的合成和分解也有一定的理解。但學(xué)生在應(yīng)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，還缺乏一定的靈活性和準(zhǔn)確性。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際例子，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中。

在能力方面，學(xué)生的動(dòng)手操作能力和觀察能力還有待提高。學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作的步驟和注意事項(xiàng)還不夠熟悉，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和分析能力也還有待提高。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作的技巧，提高學(xué)生的觀察和數(shù)據(jù)分析能力。

在素質(zhì)方面，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和批判性思維還有待提高。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往往過(guò)于關(guān)注結(jié)果，而忽視了過(guò)程的重要性。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要教師引導(dǎo)學(xué)生注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和批判性思維。

在行為習(xí)慣方面，學(xué)生的課堂參與度和自主學(xué)習(xí)能力還有待提高。學(xué)生在課堂中往往過(guò)于依賴教師的講解，缺乏自主學(xué)習(xí)能力。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要教師通過(guò)設(shè)置合理的課堂活動(dòng)和問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《八年級(jí)物理下冊(cè)》課改版教材，以便跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：收集與杠桿原理相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上進(jìn)行展示和講解，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備杠桿實(shí)驗(yàn)所需的器材，包括杠桿、支點(diǎn)、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)等。確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，提前進(jìn)行調(diào)試和檢查，以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，將教室布置成分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)。設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作區(qū)域，確保每個(gè)小組都有足夠的空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和討論。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備投影片、黑板、粉筆等教學(xué)工具，以便在課堂上進(jìn)行講解和板書。

6.學(xué)習(xí)單：設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)單，包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表和問(wèn)題思考等，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行記錄和思考。

7.教學(xué)PPT：制作教學(xué)PPT，包括課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等，以便在課堂上進(jìn)行展示和講解。

8.反饋問(wèn)卷：準(zhǔn)備反饋問(wèn)卷，包括對(duì)本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握程度、教學(xué)資源的充足與否、教學(xué)方式和方法的滿意度等，以便了解學(xué)生對(duì)本次教學(xué)的評(píng)價(jià)和反饋。

9.安全須知：制定實(shí)驗(yàn)安全須知，包括實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的注意事項(xiàng)、突發(fā)情況的處理方法等，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全。

10.教學(xué)指導(dǎo)書：準(zhǔn)備教學(xué)指導(dǎo)書，包括實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行參考和指導(dǎo)。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞杠桿原理，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解杠桿原理的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問(wèn)題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解杠桿原理，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)故事、案例或視頻等方式，引出杠桿原理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解杠桿原理，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握杠桿原理的應(yīng)用。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)杠桿原理的應(yīng)用。

-提問(wèn)與討論：針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解杠桿原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握杠桿原理的應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解杠桿原理，掌握其在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)杠桿原理，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與杠桿原理相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的杠桿原理知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理1.杠桿的定義和分類

-定義：杠桿是能夠在支點(diǎn)處繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。

-分類：根據(jù)力臂的長(zhǎng)度和力的方向，杠桿可分為一類杠桿、二類杠桿和三類杠桿。

2.力臂的概念

-力臂是指力的作用線與支點(diǎn)之間的垂直距離。

-力臂的長(zhǎng)度決定了力對(duì)杠桿平衡的影響。

3.杠桿平衡條件

-杠桿平衡條件是指在平衡狀態(tài)下，杠桿兩側(cè)的力和力臂的乘積相等。

-數(shù)學(xué)表達(dá)式：F1*L1=F2*L2，其中F1和F2分別為杠桿兩側(cè)的力，L1和L2分別為力臂的長(zhǎng)度。

4.力的作用效果

-力可以改變物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

-力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)，它們共同決定了力的作用效果。

5.力的合成和分解

-力的合成是指兩個(gè)或多個(gè)力的共同作用效果。

-力的分解是指一個(gè)力分解為兩個(gè)或多個(gè)力的效果。

-合成和分解遵循平行四邊形定則。

6.摩擦力的概念

-摩擦力是指兩個(gè)接觸面之間的阻礙相對(duì)滑動(dòng)的力。

-摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。

7.摩擦力的影響因素

-摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)。

-增大接觸面的粗糙程度和增大壓力可以增大摩擦力。

8.摩擦力的計(jì)算

-摩擦力的大小可以通過(guò)公式F=μ*N計(jì)算，其中μ為摩擦系數(shù)，N為正壓力。

9.輪軸和滑輪的原理

-輪軸是指一個(gè)軸和一個(gè)輪組成的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)原理基于杠桿原理。

-滑輪是指一個(gè)圓形截面的硬質(zhì)物體，它可以在繩子或鏈條的拉力下轉(zhuǎn)動(dòng)。

-滑輪的省力原理是基于力的分解，通過(guò)改變力的方向和大小來(lái)簡(jiǎn)化力的作用。

10.功的定義和計(jì)算

-功是指力對(duì)物體作用產(chǎn)生的效果，是力與力的作用點(diǎn)移動(dòng)距離的乘積。

-功的計(jì)算公式為W=F*s，其中W為功，F(xiàn)為力，s為力的作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。

11.功率的定義和計(jì)算

-功率是指單位時(shí)間內(nèi)完成的功，是描述物體做功快慢的物理量。

-功率的計(jì)算公式為P=W/t，其中P為功率，W為功，t為時(shí)間。

12.機(jī)械效率的概念

-機(jī)械效率是指機(jī)械設(shè)備所做的有用功與所消耗的總功的比值。

-機(jī)械效率的高低反映了機(jī)械設(shè)備的能量損失情況。教學(xué)反思首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面還存在一些問(wèn)題。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中過(guò)于依賴教師的指導(dǎo)，缺乏自主操作的能力。針對(duì)這一問(wèn)題，我將在今后的教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)，提高他們的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。

其次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和分析方面也存在一些問(wèn)題。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，導(dǎo)致分析結(jié)果不準(zhǔn)確。為了改善這一情況，我將在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析方法的指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確地記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

此外，我在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面也有一些反思。我發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的一些環(huán)節(jié)可能過(guò)于復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中感到困惑。為了提高實(shí)驗(yàn)的可操作性和學(xué)生的參與度，我將在今后的教學(xué)中簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

在教學(xué)方法方面，我也進(jìn)行了一些反思。我發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的參與度較高，但部分學(xué)生在理論知識(shí)的學(xué)習(xí)方面還存在一些問(wèn)題。為了更好地平衡實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)，我將在今后的教學(xué)中適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法，增加理論知識(shí)的講解和討論，幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理知識(shí)。

在教學(xué)資源方面，我也有一些反思。我發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的使用還存在一些問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和維護(hù)等方面。為了確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行，我將在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和維護(hù)，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。重點(diǎn)題型整理1.杠桿的分類及應(yīng)用

題型：

（1）請(qǐng)區(qū)分一類杠桿、二類杠桿和三類杠桿，并給出各分類的例子。

答案：

一類杠桿：如撬棍、剪刀等，力臂在力的作用線的外側(cè)。

二類杠桿：如開(kāi)瓶器、扳手等，力臂與力的作用線在同一直線上。

三類杠桿：如天平、釣魚竿等，力臂在力的作用線的內(nèi)側(cè)。

（2）請(qǐng)舉例說(shuō)明杠桿在生活中的應(yīng)用。

答案：

杠桿在生活中的應(yīng)用非常廣泛，如使用剪刀剪開(kāi)硬物時(shí)，剪刀的刀刃相當(dāng)于力的作用點(diǎn)，手握的部分相當(dāng)于支點(diǎn)，通過(guò)杠桿原理將力放大，使得剪開(kāi)硬物變得更加容易。

2.力臂的概念及計(jì)算

題型：

（1）請(qǐng)解釋力臂的概念，并給出力的作用線與支點(diǎn)之間的垂直距離的計(jì)算方法。

答案：

力臂是指力的作用線與支點(diǎn)之間的垂直距離。計(jì)算方法是將力的作用線與支點(diǎn)之間的垂直距離（即力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離）作為力臂的長(zhǎng)度。

（2）請(qǐng)給出一個(gè)具體的例子，說(shuō)明如何計(jì)算力臂。

答案：

例如，使用杠桿撬動(dòng)一個(gè)重物時(shí)，重物的重心是力的作用點(diǎn)，支點(diǎn)是手握杠桿的位置，將重物的重心到支點(diǎn)的垂直距離作為力臂的長(zhǎng)度。

3.杠桿平衡條件的應(yīng)用

題型：

（1）請(qǐng)解釋杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說(shuō)明其在生活中的應(yīng)用。

答案：

杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F1*L1=F2*L2，其中F1和F2分別為杠桿兩側(cè)的力，L1和L2分別為力臂的長(zhǎng)度。在生活中，如使用天平稱量物體時(shí)，天平兩側(cè)的物體質(zhì)量相同，根據(jù)杠桿平衡條件，天平處于平衡狀態(tài)。

（2）請(qǐng)給出一個(gè)具體的例子，說(shuō)明如何應(yīng)用杠桿平衡條件解決問(wèn)題。

答案：

例如，在使用杠桿撬動(dòng)重物時(shí)，已知杠桿兩側(cè)的力分別為F1和F2，力臂分別為L(zhǎng)1和L2，根據(jù)杠桿平衡條件，F(xiàn)1*L1=F2*L2。通過(guò)調(diào)整F1和L1的關(guān)系，可以找到合適的力與力臂的組合，使得杠桿能夠平衡地撬動(dòng)重物。

4.力的作用效果

題型：

（1）請(qǐng)解釋力的三要素，并說(shuō)明它們?nèi)绾喂餐瑳Q定了力的作用效果。

答案：

力的三要素是大小、方向和作用點(diǎn)，它們共同決定了力的作用效果。力的作用效果包括改變物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（2）請(qǐng)給出一個(gè)具體的例子，說(shuō)明如何通過(guò)力的作用效果解決問(wèn)題。

答案：

例如，