《杠杆的科学》教学设计

一、教学内容分析

《杠杆的科学》是义务教育课程标准实验教科书《科学》六年级上册第一单元《工具和机械》中的第二课时。本课专门引导学生认识杠杆，是认识杠杆、轮轴、滑轮及斜面等几类简单机械中的一部分。它分为两部分：1、认识杠杆；2、研究杠杆的秘密。其中第二个活动是重点，活动选择了杠杆尺作为研究材料，采用实验的方法，让学生经历运用杠杆尺开展实验研究活动，通过观察、实验、记录，以及对实验数据的分析来认识杠杆省力与不省力的规律，并在探究中认识到收集数据的重要性，发展学生利用数据来说明问题的能力。本课教材的安排正体现“科学学习要以探究为核心”的科学教育理念，教科书并没有直接告诉学生杠杆的工作规律，而是要求学生观察、实验、记录、分析等，这就为学生的合作探究活动提供了开放的探究空间，有利于学生自由地、创造性地展开活动，使学生的探究能力和科学素养得以提高。

二、学生学习情况分析

在生活中，学生使用工具来完成一些事情的经历也是很多的，这很大程度上来源于经验的积累。在学习本课前，通过前一节课《使用工具》的学习，学生在使用工具解决问题的实践中已经初步认识了什么是简单机械，但学生可能并不清楚或者没有思考过这些工具的工作原理。本课教材利用杠杆类工具在生活中运用最广泛、最直观的撬棍撬木箱的情景引入本节课的研究，学生有类似的生活经历，利于学生观察并引发思考。书中示意图对杠杆的用力点、支点、阻力点较直观，很清晰。两个活动安排有梯度。一是认识杠杆，先由撬棍引入杠杆的概念，然后分析杠杆的三个重要位置，接着引导学生分析了压水井的压杆、跷跷板工作时发挥作用的位置，并标出它们作为杠杆的三个点的位置，而后利用书中的图，对于身边的常用工具进行观察、分析，使学生对杠杆类工具有初步的认识能力。二是研究杠杆的秘密，在有了以上的基础后，利用杠杆尺研究杠杆工作的原理就十分容易了。学生通过实验，对实验数据的统计分析，得出杠杆工作的规律也就水到渠成。

三、设计思想

《科学课程标准》提出了“科学学习要以探究为核心”的科学教育理念。因此，小学科学课堂应以探究为基础，从培养学生的学习兴趣入手，不断激发学生的活力，引导他们理解、认识、探索、发现，促进学生主动获取知识，提高能力。本课的教学设计由生活入手，巧设疑问，激发兴趣，引导学生尽早进入学习状态。接着由学生的发言自然地引出撬棍和杠杆的概念，通过观察、寻找杠杆的三要素，从而初步认识了杠杆，通过辨别变形杠杆和寻找生活中的杠杆，加深对杠杆的认识。然后通过认识杠杆尺、调试杠杆尺、分组实验、统计数据、分析数据等系列活动，得出杠杆省力与费力的规律。最后通过“长短不同的两根杠杆撬石头”的讨论，进一步加深对杠杆省力与费力原理的理解，提高学生应用科学解决生活中实际问题的水平。

四、教学目标

1、知识与技能：（1）杠杆有三个点：用力点、支点和阻力点。（2）有的杠杆能省力，有的杠杆不省力，有的杠杆不省力也不费力。（3）利用杠杆解决身边的事情。

2、过程与方法：用杠杆做实验、收集并整理数据，分析认识杠杆省力、费力和不省力也不费力的规律。

3、情感态度与价值观：体会到收集数据的重要意义，并且意识到相互合作的重要性。

五、教学重点和难点

教学重点：分析、整理数据，发现杠杆省力的原理。

教学难点：（1）杠杆在生活中的变形应用；（2）能从众多看似杂乱的数据中，通过分析整理，发现杠杆省力的原理。

六、学具准备

给每组学生准备：杠杆尺、钩码一盒、实验记录表

给全班学生准备：撬棍撬石头的图片、杠杆类和非杠杆类工具3—5种。

给教师准备：课件。

七、教学过程设计

（一）、设疑引入

1.如果遇到大石头挡在路中央，你有什么办法把它移开吗？

学生思考，发表自己的做法。

设计意图：由生活入手，巧设疑问，激发兴趣，容易进入学习状态。

（二）、认识杠杆

1.引出概念：

（从学生的描述中引出）像这样的棍子人们叫它撬棍，把像撬棍这样的简单机械叫杠杆。

让学生认识撬棍和杠杆。

2.认识杠杆的三要素：

（1）出示撬棍（课件展示撬棍的使用过程）。

（2）师生归纳：杠杆三要素---用力点、支点、阻力点。找一找在图中的位置。

学生观察，寻找，汇报。

3.认识变形杠杆：

出示摇水装置和跷跷板，思考：它们也是杠杆，三个点在什么位置？

学生观察、思考、交流杠杆的三个点。

4.辨别：出示羊角锤、老虎钳、剪刀、天平、锥子和擀面棍等。

它们是杠杆吗？为什么？ 

学生思考、辨别。

5.生活中，你还见到过哪些工具也属于杠杆？

学生交流，

设计意图：从撬棍形式的杠杆到生活中变形、组合后的杠杆，有助于学生了解杠杆在生活中的其他形式的应用。

（三）、研究杠杆的秘密

1.认识杠杆尺：

出示杠杆尺，问：它是杠杆吗？找一找支点，观察一下，它还有什么特点。

学生观察描述。

2.调试杠杆尺：

在两端相同的位置挂相同的钩码。

讨论：什么样的情况能说明用杠杆做事能省力，什么样的情况下不能省力？在试验中应该收集哪些数据来说明问题？

学生尝试。分组讨论交流。

3.分组实验。

学生实验，自主决定两端挂钩码的位置和数量（只在左右各选一个位置挂钩码）。当杠杆尺静止不动时（用力的一端刚好将重物一端撬起来），要把杠杆尺挂钩码的位置和数量记录下来。

4.统计数据，汇报结果 。

设计意图：通过杠杆尺开展实验研究，让学生初步认识到杠杆是省力还是不省力与它的三个点之间的距离有关，并在探究中认识到收集数据的重要性，发展利用数据来说明问题的能力。

5.分析数据，得出规律。

师生共同讨论，分析数据，交流结果，得出规律。

（1）用力点距支点远，阻力点距支点近，这种杠杆是省力杠杆。

（2）用力点距支点近，阻力点距支点远，这种杠杆是费力杠杆。

（3）用力点距支点的距离等于阻力点距支点距离，这种杠杆是不省力也不费杠杆。

6.思考：我们是按怎样的方法步骤收集数据的？哪种方法更合理？

设计意图：认识到收集数据的重要性，发现利用数据来说明问题的能力。

（四）、拓展延伸

出示长短不同的两根杠杆撬石头的课件，讨论：用短的这根能撬动吗？为什么？要求：使用今天得到的实验数据来解释这个为题。

设计意图：加深对杠杆省力与费力原理的理解，提高学生的应用水平。

 

八、教学小结

通过这节课的学习你有什么收获？

 

教学反思

本课的教学设计具有以下两个特点：

一是做到科学与生活紧密结合。“从生活走向科学，让科学回归生活”，生活是科学教学取之不竭的资源库，也是一本学生具有亲身经历的活生生的教科书。在本教学设计中，教师由生活中常见问题“如果碰到大石头挡在路中央你有什么办法把它移开吗”入手，巧设疑问，激发了学生的学习兴趣，促使学生尽快进入学习状态，再从学生的讨论发言中顺势引出杠杆的科学概念；在认识了杠杆的三要素之后，让学生认识生活用具中的变形杠杆，出示部分生活工具让学生辨别是否属于杠杆，再到生活中找杠杆；在认识了杠杆的省力与费力的原理后，让学生运用所学知识解释生活现象。这些活动充分利用了生活中的资源，让孩子们在活动中学习。

二是重视在实验中学科学。杠杆现象对六年级学生来说是屡见不鲜的，但孩子很少对其中进行过理性分析。有些孩子可能在生活中对杠杆有所理解，但是孩子的这种理解并不清晰，他们所建立的更多的是感性的经验而不是科学知识。本教学设计让学生通过杠杆尺开展实验研究，让学生初步认识到杠杆是省力还是不省力与它的三个点之间的距离有关，并在探究中认识到收集数据的重要性，发展学生利用数据来说明问题的能力。