《制造平衡》教学设计

（荥阳市第五小学 韩哲）

【教学内容】

本节课是义务教育课程标准实验教科书大象版小学《科学》四年级下册第五单元《生活中的机械》的第二课《制造平衡》。

【教材分析】

《制造平衡》是在本单元第一课《机械是什么》这一整体感知机械的基础上，具体感知杠杆的平衡。两个平衡游戏的引入，使学生在浓厚的兴趣中自然而然地明白平衡需要的条件，实验需要记录，然后顺利过渡到利用杠杆尺研究等臂平衡和不等臂平衡的条件。此处出示了第一组较为简单的实验数据，为下一课《我能撬起地球》中杠杆省力的研究再次做了实验与记录数据两方面的铺垫。

【学生分析】

学生在学习本节课时候，已经初步感知了机械在日常生活和工农业生产中的应用及功能。因此，本节课重点在培养学生借助杠杆尺等简单器材做简单的观察实验，并记录分析实验数据的能力。从心理上说，学生学习本节课的知识基础并不太难，关键是实验过程中各种习惯、能力的培养，这应作为本节课的重中之重。

【教学目标】

1、知识与技能

①认识杠杆尺、钩码等实验器材，了解各重要组成部分的名称；

②认知平衡，能准确判断什么是平衡状态，什么是不平衡状态；

2、过程与方法

①探究杠杆尺平衡的条件，并准确记录实验数据；

②根据探究过程和所记录的实验数据，分析、归纳出杠杆尺平衡的条件；

③运用所学的知识解决相应问题；

④联系生活，说说自己所见知的平衡事例；培养学生的实验操作能力，分析、归纳、概括能力等；

3、情感态度价值观

①培养学生爱护实验仪器、严谨科学态度的科学素养；

②激发学生探究事物的兴趣和欲望。

【教学重点】

利用杠杆尺、钩码等简单器材进行等臂平衡和不等臂平衡条件的研究。探究出杠杆尺平衡的条件,并从探究出的数据分析、总结出杠杆尺平衡的条件。

【教学难点】

从探究出的数据分析、总结出杠杆尺平衡的条件。

【教学准备】

1、教师准备：杠杆尺、10个钩码、杠杆尺平衡实验数据记录表；

2、探究实验记录表（教师补充数据记录表）；

3、多媒体课件。

【教学方法】：指导、参与

【教学课时】1课时

【教学过程】

一、设疑自探

1．游戏活动引入。

游戏：“尺子能不掉下去吗？”

下面，我们来玩个小游戏，我邀请一个同学上台来，其他同学要认真思考，看看你会有什么发现？

①在你的右手食指上放一把尺子，你能让它保持平衡不掉下来吗？

（学生演示）很好，此时，尺子与手指就构成了一种平衡的状态，那么，这个同学是怎样做到的呢？（保持平衡，手指充当了支点，尺子两端距离手指的长度相等）；

②如果在尺子的一端放上一块橡皮，还能保持平衡吗？

（学生演示，一端放置橡皮，尺子掉落）此时，尺子为什么不能保持平衡了呢？

若想保持平衡，你试着猜想一下，可以怎样做？（移动尺子的位置，使手指距重物一端的距离小于支点与尺子另一端的距离）

2．大家说的只是一种猜想，怎么验证我们说的是否正确呢？（做实验）。对，我们在研究问题、解决问题的过程中，通常都要经过这样的阶段：提出猜想——实验验证——总结结论——实践应用。今天，我们就利用手中的实验材料也来制造平衡(板书：制造平衡)，验证我们刚才的猜想。

二、解疑合探

(一)介绍实验器材

师：为了帮助大家完成实验，老师准备了一些实验器材。

请看，这是杠杆尺，它由底座、竖杆和平衡尺三部分组成。使用时，我们只需要将杠杆尺固定在支点上，拧上螺丝就行了。现在杠杆尺平衡了吗?

（我们试着调整平衡尺两端的平衡螺母，直到平衡为止）

仔细观察杠杆尺，谁来说说杠杆尺有什么特点?

(杠杆尺的中间有一个点叫做支点。支点的两边有一个一个的格、每个格之间的距离是相等的。仔细观察还有什么？下面的孔是用来挂钩码的。)

老师给大家准备的钩码是10个，每个钩码的上下两端各有一个钩子，方便我们挂在杠杆尺上。

一起来看实验要求（默读）

1.根据实验记录表中的数据进行实验；

2.小组分工合作，组长操作，其他成员认真观察，适当帮忙，杠杆尺平衡后，记录员负责记录实验结果数据；

3.钩码容易掉，挂的时候要小心；

4.最后一次试验，当杠杆尺平衡后，让钩码留在杠杆尺上。

注意：

1.做实验前先调整平衡螺母让杠杆尺平衡。

2.左右两边都只能在一个格上挂钩码。

(二)实验一：挂几个才能平衡?

师：杠杆尺怎么使用呢？大家看，如果在杠杆尺的左边第二格处挂1个钩码，杠杆尺是什么状态，要想使杠杆尺保持平衡，应该怎么办？（在右边的第二格也挂一个钩码）同学上台演示。

师：你能给大家说说刚才怎么制造了平衡？（先在左边第二格处挂1个钩码，再在右边第二格处挂1个钩码，使杠杆尺平衡。）把实验过程记录在表中。

增加钩码数，在左边第二格处挂2个钩码，要想使杠杆尺平衡，右边怎么办？

改变钩码的位置，在左边第三格处挂2个钩码，要使杠杆平衡右边应该怎样？

实践是检验真理的标准。要判断同学们的猜测对不对，老师也不能直接说你对他错，我们必须通过实验来检验。

（三）实验二：分组实验（等臂平衡）

师：请大家按照表1中的数据分组实验，使桌上的杠杆尺平衡。杠杆尺达到平衡之后，记录员要将实验数据记录下来，交流时由汇报员来汇报小组内的实验情况；杠杆尺平衡之后，小组成员迅速坐好，准备交流。

（教师巡回指导，督促学生做好记录，问是怎么想的，为什么平衡？）

师：同学们请看，这是第……组记录的实验数据，你发现他们的实验平衡时有什么特点呢？

（左右两边的格数一样，钩码数也一样。）

（找一个同学说说杠杆尺平衡的条件。）

杠杆尺平衡数据记录表1

师：谁能用一句话总结一下这种实验现象？

只要钩码数相同，格数相同，杠杆尺就会平衡。

（四）实验三：分组实验（不等臂实验）

师：在杠杆尺的左边和右边不同的位置挂不同的钩码，也会平衡吗？请同学们根据记录表2上的数据，制造平衡，分组进行探究。（教师巡视，观察学生探究情况。教师不要对学生的探究活动进行暗示或干扰)。

师：哪个小组愿意展示一下你们的成果？汇报学生可能探究出以下情况

右边：（1）第二格处挂2个；（2）第一格处挂4个；

      (3) 第二格处挂3个；（4）第一格处挂6个。

杠杆尺平衡数据记录表2

通过刚才的实验我们发现：杠杆尺左右两边钩码数不同，格数不同，杠杆尺也会平衡。钩码数多的离支点近，钩码数少的离支点远。

三、尝试解释，表达交流

师：大家表现得可真棒，能够通过实验验证自己的猜想，老师真为你们的进步感到高兴！通过刚才的实验探究，对于杠杆尺的平衡我们已经有了一定的认识，那么杠杆尺的平衡还有什么规律吗？再来看看我们的实验记录。

左边的格数与钩码数的乘积，右边的格数与钩码数的乘积，有什么关系没？

对，左边的格数与钩码数的乘积等于右边的格数与钩码数的乘积。也就是说，当杠杆尺的两端满足这个条件时，它一定会平衡。

四、联系生活，学以致用

1、现在你能解释为什么在尺子的一端放上一枚硬币也能平衡了吗？

2、同学们，平衡现象在我们生活中的应用十分广泛，你能找到多少?

(如人们利用平衡现象发明了秤、天平、体重计：挑水时扁担放到肩部中间；起重机吊起重物而不倒；走钢丝的杂技演员做动作时要保持平衡等。)

五、拓展运用----谁能行?

如果我在杠杆尺左边的第三格挂两个钩码，要想使它平衡，除了在右边对应位置挂相同数量钩码外，我们还可以怎样使它平衡呢?

(教师做相应演示，杠杆尺处于不平衡状态。)

(1)学生猜测结果。

(2)学生分组进行探究活动，教师巡视，观察学生探究情况。(教师不要对学生的探究活动进行暗示或干扰)。

(3)汇报员汇报并将结果记录到黑板上杠杆尺平衡实验数据记录表中。

学生探究出以下情况，右边：①1格处挂6个；②2格处挂3个；③3格处挂2个；④6格处挂1个。

这节课，我们制造出了平衡，掌握了平衡的规律，我们可以利用这个规律制造出更多的平衡。我也希望同学们课下能制作出有趣的平衡玩具来。

最后谁来说一说通过本节课的学习，你有什么收获？