“杠桿”教學設計

1.教材分析

《杠桿》是蘇科版初中物理第十一章第一節內容。教材從活動“拔圖釘”引入，通過“你能用手把它拔出來嗎?”來激發學生的動手愿望。活動結束后，引導學生交流討論“哪一種方法更方便、省力”，從而引出杠桿的定義。教材以“用螺絲刀拔圖釘”為例，介紹了支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。接著引導學生探究杠桿的平衡條件，最后得出F1×L1=F2×L2，使學生完成對杠桿由感性認識到理性認識的升華。教材還提供了我國古代發明的關于杠桿的許多器具，介紹我國古人對杠桿的認識，用以增強學生的民族自豪感。

2.學情分析

本節內容與日常生活聯系密切，學生已經從生活中對杠桿獲得了豐富的感性認識。學生通過一年的物理學習，也已經初步掌握了物理探究活動的一般過程與方法，形成了初步的信息處理能力，能夠根據對實驗數據的分析得出正確的結論。初中生有好動的優點，什么都想試一試，而且有敏銳的觀察力，敢想敢做，這些都適合進行探究式教學。

3.教學目標

3.1知識與技能

①知道杠桿、支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂的概念;

②會畫動力臂、阻力臂;

③理解并會運用杠桿的平衡條件解決一些簡單問題。

3.2過程與方法

①能夠畫出動力臂、阻力臂;

②通過小組合作探究杠桿的平衡條件，進一步提高探究能力及交流合作能力;

③提高學生實驗數據的分析、處理能力。

3.3情感態度與價值觀

①養成實事求是、嚴謹細致的科學作風;

②養成友好開放的合作精神;

③通過了解我國古代對杠桿的研究，進一步增強民族自豪感。

4.教學重點

①學畫動力臂、阻力臂;

②探究杠桿平衡條件的過程與方法。

5.教學難點

①對動力臂、阻力臂的理解;

③探究過程中的數據分析。

6.教學方法

問題法、分組探究法、多媒體輔助教學法。

7.教學工具

釘有圖釘的木板，小木塊，螺絲刀、鉗子、釘錘、鐵架臺、杠桿、鉤碼、彈簧測力計，等等。

8.教學過程

問:木板上釘了一只圖釘，你能用手把它拔出來嗎?

學生動手力圖拔出圖釘，但是很難拔出來。

師:在你們面前的實驗桌上提供了螺絲刀、鉗子、釘錘和木塊，你怎樣利用這些器具把圖釘拔出來?

學生開始積極踴躍地動起手來。

問:哪位同學能起來回答一下你是怎樣把圖釘拔出來的?

學生爭先恐后地舉手回答。

師:小組討論一下哪種方法更方便、更省力?

(在實驗前已經分好小組，3人一組，每小組一個實驗桌。)

實驗小組開始激烈討論。

提問小組討論的結果。

師重點歸納出幾種是利用杠桿拔出圖釘的方法，為后面的教學做好準備。

師:我們的日常生活中也有許多類似的方法來完成任務，請看一段動畫片段。

PPT展示:打開啤酒瓶的動畫片段;衣服夾子的動畫片段。

問:這些工具在工作時有什么共同特點?

學生回答:都要動。

問:怎樣動?

學生回答:轉動。

引出定義:在物理學中，將一根在力的作用下可繞一固定點轉動的硬棒稱作杠桿。

介紹支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。

利用投影儀一步一步標示支點、動力、阻力(可直接在投影的紙張上標示出來)。

然后在投影的紙張上示范畫出動力臂、阻力臂并指出從支點向一個力作出的垂直距離就叫力臂。

學生練習:作出下面三圖中的動力臂與阻力臂。

(注意:練習的設計要簡單，但是能緊扣知識點，且盡量是日常生活中學生經常接觸到的例子。)

在學生練習時教師可對不會畫的學生個別指導，注意語氣要親切，不可打擊學生的積極性。

師講解與評價:收幾份畫得比較好的圖，利用投影儀展示一下，這樣做既可以起到表揚作用，又可以為其他學生展示一個正確的規范解答。師再強調一下畫圖的方法與注意點。

PPT動畫展示:一個是會挑水的人挑起兩桶水的動畫;一個是不會挑水的人只挑起其中一只桶的滑稽畫面。旁白:我就納悶了，挑同樣的兩桶水，我和他差別咋就那么大呢?

師:沒有挑起兩桶水的那個人不知道杠桿的平衡條件，即杠桿在什么情況下能夠平衡。那你們猜猜看，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間滿足什么樣的關系，杠桿才能平衡呢?

學生開始踴躍表達自己的猜想。

師:你們能不能利用實驗桌上的器材就你的猜想設計一個實驗，探究我們實驗桌上的杠桿在什么情況下能夠水平平衡?

補充:本實驗中的杠桿當然在水平位置、傾斜位置都可以靜止(即平衡)，我們就以水平平衡為例探究一下杠桿的平衡條件。另外，杠桿在水平位置平衡，也給我們的測量帶來方便。如上面的練習3中所示，此時動力臂、阻力臂與杠桿恰好重合，我們可以直接從杠桿上讀出力臂的長。下面你們開始設計實驗。

提問幾個學生:請把你的實驗設計給大家說一下。

師:你們討論一下他們這幾個實驗方案，如何改進?

師總結:通過你們的討論，我們就以大多數人贊同的步驟進行實驗:

①鉤碼和彈簧測力計的位置保持不變，改變鉤碼的數量，記下彈簧測力計的示數和鉤碼的重力、動力臂、阻力臂。

②鉤碼的數量和位置保持不變，改變鉤碼的位置，記下彈簧測力計的示數和鉤碼的重力、動力臂、阻力臂。

③鉤碼的數量和彈簧測力計的位置保持不變，改變鉤碼的位置，記下彈簧測力計的示數以及鉤碼的重力、動力臂、阻力臂。

師:下面你們開始實驗，實驗中一定要細致認真，記錄一定要實事求是。

(在學生操作中指導他們分好工，在初中探究教學中，經常會出現一人包辦，幾個人旁觀的現象，指導他們合作探究，強調不能一人包辦。)

學生進行數據分析。

(數據分析的方法在以前的教學中已經指導過，如:觀察數據的變化規律，分析數據間的數值關系，等等，學生已經能夠獨立進行初步的數據分析。)

學生得出結論。

師:哪位同學能把你得到的結論給大家說說?

學生都積極舉手回答。

師:還有沒有不同的結論?

個別學生舉手回答。

師:你們小組之間對這些結論進行交流討論。

師總結學生的結論，并用PPT展示:動力×動力臂=阻力×阻力臂。

應用:

投影練習:如圖4，一根扁擔左端挑著100N的青菜，右端挑著200N的蘿卜，扁擔保持水平靜止。肩膀距離左端1m，則肩膀距離右端多遠?

介紹阿基米德的豪言壯語:“只要給我一個支點，我就可以撬動地球。”鼓勵學生要像阿基米德一樣大膽想象、勇于創新。

介紹我國古代關于杠桿方面的發明創造，激發學生民族自豪感。

課堂小結:

讓學生自己整理知識卡，把本節課所學內容的要點和自己的感悟簡潔地記錄下來。

課后思考:

給你一根鐵棒，怎樣去撬動一塊巨石?

9.教學反思

9.1力圖激發學生學習物理的興趣

本節課以設問方式并讓學生嘗試各種方法拔圖釘引入新課，創設了學生積極參與探索的良好氛圍;借助PPT動畫這一喜聞樂見的教學手段，使學生在輕松愉悅的環境中學習和思考;在習題的設計方面，不求難度，只求對這節課概念的理解，學生做起來既容易，又增強了自信，激發了興趣。

9.2注重科學素養的培養

在指導學生探究的過程中，強調要細致嚴謹、實事求是，不出假數據;在實驗小組內，強調不能一人包辦，別人旁觀，要養成良好的合作意識;在得出結論環節，發動學生組間討論，培養了學生積極參與交流討論的科學素質;在介紹阿基米德的故事中，告訴學生要大膽想象、勇于創新。

9.3教學過程力求與實際生活緊密銜接

在課題引入環節，創設的教學情境中，提供了日常生活中常用的螺絲刀、鉗子、釘錘;在習題設計環節，以生活中常見的抽水機井把、起吊機的伸縮臂、公園里的蹺蹺板為問題載體;在鞏固與應用中，以扁擔為背景而設疑。以生活中常見的事物介紹物理，從而向學生滲透了物理知識來源于生活，又服務于生活的理念;引導學生從生活走進物理，從物理走向社會。