杠杆类工具的研究

【学情分析】

教材分析

1．本节课是第一单元第3课。在前一节课，学生初步认识了杠杆类工具，并通过对实验数据的分析研究，发现杠杆省力、费力和不省力的规律。本节课学生将通过对生活中杠杆类工具的省力情况进行分析，识别和分类，认识各类杠杆的作用。

2．通过这一探究，能让学生对杠杆类工具的认识向生活迁移，帮助学生理解生活中熟悉的各种杠杆类工具的科学原理。

学情分析

1．生活中的杠杆并不像杠杆尺那样简单直观，不同杠杆的用力点、支点和阻力点的位置是不同的，即使是同一个工具，由于使用方法的不同，它的三个重要位置也会发生变化。

2．学生对杠杆类工具的认识是需要一个过程的。本课的探究将把学生对杠杆类工具的认识引向生活实际。学生将经历省力、费力和不省力也不费力杠杆的分析，既能找到各类杠杆工具的三个重要位置，也能根据省力情况进行分类。

3．学生认知障碍点：夹子等杠杆工具用起来不省力，为什么还要设计这样的杠杆工具呢？。

【教学目标】

科学概念：知道杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆。

过程与方法：通过实验认识到杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。

情感、态度、价值观：意识到不同种类的杠杆有不同的用途，在不同条件下需要使用不同类型的杠杆。

【教学重点】对不同杠杆的比较和分析

【教学难点】找出不同杠杆的三个点和是否省力情况。

【教学准备】

长竹筷、螺丝帽或其他重物、棉线或钓鱼线、塑料盘（学生）。杆秤、螺丝刀、开瓶器、镊子、油漆桶、啤酒、粉笔；画有螺丝刀撬油漆桶、镊子夹粉笔、开瓶器开啤酒瓶的图片（教师）。

【教学过程】

一、趣味引入

游戏：出示油漆桶一个、啤酒一瓶、粉笔5支；镊子、一字螺丝刀、开瓶器。

1、用工具把油漆桶撬开，然后在里面倒一杯水；

2、用工具打开啤酒瓶，倒一杯啤酒；

3、用工具用夹5支粉笔到一个空杯子里。

比一比，哪个同学完成地快，请其他同学为他们加油。

二、杠杆类工具的比较

 1、刚才三位同学的表演非常精彩，首先让我们思考一下，他们使用的工具合适吗？（合适）

2、思考一下，他们所使用的三种工具哪种是省力的？哪种是费力的？或者不省力也不费力的？（请几位同学进行判断，并说说理由）

3、判断他们是否是省力工具最好的方法是什么？（找出三个点，然后进行比较）

4、请同学们在老师为你们准备的图片上画出每件工具的三个点。

5、然后在小组内讨论一下这些工具是否省力？为什么 ？

6、在全班内进行交流反馈；并对学生的画图进行展示交流。（重点分析镊子和开瓶器的三点位置的变化。开瓶器支点在前端，阻力点在中间；镊子支点在末端，用力点在中间）

7、小结：怎么样的工具是省力的？怎么样的工具是费力的？（请同学找出其中规律）

三、给各种杠杆类工具分类

1、请同学们在书本P8页的10种工具上画一画，找出每样工具的三个点。然后判断一下它是省力的还是费力的或不省力也不费力。

2、学生各自作图、填表。

3、汇报交流（请学生到展台下进行展示交流）

4、思考：我们都知道杠杆能省力，能帮助我们抬起自己无法徒手搬动的东西；但是为什么刚才我们看到的这些工具他们有的是费力的呢？为什么这样设计呢？

教师小结。

四、小杆秤的研究

1、俗话说：“称砣虽小，能压千斤”，今天老师就带了一把杆秤来，请大家来说一说，为什么杆秤的称砣这么小，却可以“压住”这么重的重物。（请学生从杠杆的三点之间的关系说一说）

2、今天老师就带大家来做一杆小杆秤。小杆秤制作过程指导。（祥见教参P17~18）

3、指导学生用逐个放砝码的方法在杆上画出50克、100克、150克、200克……的刻度。（在称盘内放一个50克砝码，然后使杆秤平衡，在杆上刻下刻度，放2个……）

4、玩一玩自己制作的杆秤。（称一称自己的铅笔盒、书本等物体的重量）

五、课后思考题

出示教师用的杆秤进行示范，用不同的提绳分别进行称重时，杆秤会发生什么变化？

【教学评价方案】

科学探究：

1.能通过对身边工具的观察，结合已有的知识经验，发现和提出有关杠杆类工具的相关问题； 

2.能根据实验过程中看到的现象和获得的数据，对杠杆工具进行分类，并具体说明三种情况；

 3.能根据学到的知识解释小杆称的工作原理。 

情感态度与价值观 

1.保持与发展想要了解世界、喜欢尝试新的经验、乐于探究与发现周围事物奥秘的欲望；

 2.在科学学习中能注重事实，克服困难，善始善终，尊重他人意见，敢于提出不同见解，乐于合作与交流； 

3.意识到科学知识源于对生活的发现，生活即学习。 

科学知识 

1.通过实验发现杠杆类工具根据省力情况可以分为省力、费力、既不省力也不费力三种杠杆； 

2.省力杠杆具的特征：            支点到用力点的距离  大于  支点到阻力点的距离

费力杠杆工具的特征：           支点到用力点的距离  小于  支点到阻力点的距离

既不省力也不费力杠杆工具的特征：支点到用力点的距离  等于  支点到阻力点的距离

3.小杆称的原理：

得用省力杠杆的原理

【课后反思】

《杠杆类工具的研究》一课有两个内容，分别是“杠杆类工具的比较”和“小杆秤的研究”。在课堂实践中，我只完成了第一部分内容的教学，第二部分没来得及细说，下课的铃声已经响起，故以下反思仅针对第一部分内容。

 什么是杠杆？书本上说“像撬棍这样的简单机械叫做杠杆”，这样的描述是从小学生的认知水平角度考虑的，显然不够严谨。在网络上搜索了一下，这样定义：人们通常把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。按这样的定义，撬棍、天平、剪刀、老虎钳、跷跷板都是杠杆，这没有什么问题。可是，订书机、裁纸刀和铡刀是杠杆吗？它们可不是一根硬棒，而是由两根硬棒围绕中间的连接点组成。杠杆工作时，动力点和阻力点同时发生作用和反作用的，可订书机类工具在工作时，是先动力点开始运动，到最后接触时阻力点才发生作用，也就是说它们不是同时作用的，这样的工作原理和杠杆原理应该是有区别的。倒是螺丝刀转螺丝的时候，更像杠杆，接触面是支点，握手的柄是动力点，螺丝钉的转动是阻力点，它们是同时作用的。书上安排了三幅图，分别是撬盖子、夹子和开啤酒盖，要求比较这三个杠杆类工具的相同和不同点，卡通人物提示可以比较支点、用力点和阻力点的位置，还可以比较省力不省力情况。在备课做课件时，我觉得三张图片太少了，就加了羊角锤拔钉子、老虎钳剪铁丝和订书机。在对这6张图片进行三点分析之后，先根据支点位置的不同，将各种杠杆类工具进行分类。然后话题一转，还是这些工具，按能不能省力再次分类，我不仅引入了初中科学概念“等臂杠杆”，还把“动力臂”和“阻力臂”也给鼓捣出来了，通过比较力臂的长短学生判断杠杆是否省力就比较轻松了，而且表达起来也比较简洁。

我把讨论的焦点聚集在“理发剪”和“铁皮剪”上，让学生思考：

1、为什么理发剪要用费力杠杆来做，铁皮剪要用省力杠杆来做？

2、用省力杠杆做理发剪好吗？

3、费力杠杆能给我们什么好处？从而让学生明白不同种类的杠杆有不同的用途，省力只是工具的一个作用，工具还有给人们带来方便的作用，如：延长手臂（指）、方便拿取等。

体会“秤砣虽小，能压千斤”的含义。关键是让学生理解提绳的位置就是杠杆的支点） ，通过复习杠杆尺特征引出提绳到秤砣的距离×秤砣重量＝提绳到被称物体的距离×被称物体重量。提绳到被称物体的距离短了，被称物体重量，肯定要增加。

科学知识来源于生活且指导生活，提高我们的生活质量。将科学知识变成空洞的教条，只能将学生的科学兴趣教没了，那是非常遗憾的。