資源簡介

小學五年級下冊科學《撬重物的竅門》教學設計
教學目標：
科學觀念：通過觀察和比較，認識杠桿的結構，發現用杠桿撬起重物可以省力。
科學思維：過辨析生活中的杠桿，了解杠桿有省力的、費力的和為什么要用到費力的杠桿。
探究實踐：通過利用平衡尺研究如何才能平衡，分析實驗數據得出杠桿省力、費力、不省力也不費力的條件。
態度責任：喜歡進行科學探究活動，并從中體驗和感受樂趣；留心周圍事物，關注有關機械的使用和研究。
教學重點與難點：
重點：用平衡尺研究杠桿的秘密。
難點：通過觀察、分析，能夠辨別杠桿中的省力杠桿和費力杠桿。
教學過程
一、探究新知
（一）創設情境
1.出示蹺蹺板圖片，提出真實問題情境：我們經常玩蹺蹺板，一般是兩個小朋友玩，如果一個大人和一個小朋友玩，會出現什么情況？同時分析下是什么原因呢？
預設：學生結合自己的生活經驗說一說，重量不相等或者兩邊高低不同
2.誰能幫幫他，讓他能把大人翹起來呢？
預設：①讓爸爸靠前點
②讓小朋友坐的遠一些
③增加小朋友
3.提問：同學們剛才想了很多方法，都很棒！這是你們的猜想，你們覺得應該怎么驗證？
預設：做模擬實驗
設計意圖：通過真實情境引起學生的興趣，情境性有助于學生理解知識、掌握知識，創造知識。
（二）認識杠桿結構
1.出示平衡尺，它和蹺蹺板之間什么特點？我們就用它來模擬蹺蹺板。
預設：結構相似，兩邊距離相等。
2.仔細觀察蹺蹺板，它的結構是什么樣的？
預設：都有一根硬棒和一個支點。
3.一根旋轉的硬棒，硬棒可以繞著這個點轉動，這個點叫做支點，這就組成為一種簡單的機械裝置，像這種裝置我們稱之為杠桿。
4. 談話：要判斷是否為一個杠桿，必須有一個支點和一根能繞支點轉動的硬棒。
5.教師畫杠桿的示意圖，引導學生結合示意圖分析，在這根硬棒上，成人的位置是阻礙我們轉動的點叫做阻力點，小朋友用力的點就是叫做用力點。
設計意圖：認識杠桿的結構，杠桿的三要素：支點、用力點、阻力點。
（三）模擬蹺蹺板翹動成人
1.過渡：接下來我們就來使用平衡尺驗證。
2.認識平衡的使用方法：使用前我們調節平衡螺母使平衡尺保持水平狀態。一般把阻力點放左邊，用力點放右邊，掛2個鉤碼表示成人，用1個鉤碼表示小朋友，試一試，如何就能把成人翹起來。
3.出示實驗要求和注意事項。完成試驗單。
學生活動：完成實驗，并填寫活動記錄單。
4.匯報：挑戰成功的組請迅速將你們的平衡尺展示在講臺上，并給其他同學說說在什么情況下，輕的小朋友能把重的成人撬動呢？
5.總結：平衡狀態和兩邊的距離有關，看來小朋友遠離支點，或者讓成人靠近支點就能讓小朋友翹動成人了。
6.過渡：用一個小朋友就能翹動一個大人，我們可以說利用杠桿可以（省力），你知道如何判斷的嗎？
7. 讓用力點離支點距離越近呢？可能需要多少個鉤碼？這節課我們就一起來研究撬重物的竅門。
設計意圖：做模擬實驗，初步認識平衡尺，了解改變位置或者重量可以改變平衡尺的狀態。
（四）用平衡尺研究杠桿
1.當我們通過體驗得出的答案無法令人信服時，我們還可以通過收集數據來證明，讓數據幫我們說話。我們借助平衡尺來探究杠桿的秘密吧！
2.挑戰性的任務：如果在支點左側 8厘米處掛 2個鉤碼，那么在右側4厘米、8厘米、16厘米處掛鉤碼，觀察需要多少個鉤碼才能使平衡尺平衡？
3.如果在支點左側 10 厘米處掛 2 個鉤碼呢？在右側怎么掛鉤碼才能使平衡尺平衡？先預測再操作。
4.實驗前你覺得應該注意什么？出示實驗操作和注意事項。完成實驗報告單。
預設：①實驗前要注意保持水平位置
②實驗時需要小組合作。
③要注意觀察，完成實驗單。
5.提問：你們發現了杠桿省力的秘密嗎？哪個小組來匯報一下你們組的記錄單？
建立格式：我們的證據是什么？我們的結論是什么？
預設：距離支點越遠，保持平衡需要的鉤碼越少，越省力。反之就越費力。
6.追問：依據數據分析，這些杠桿都是省力杠桿嗎？說說理由。
7.你們發現了什么？
小結：①距離支點越遠，保持平衡需要的鉤碼越少，越省力。反之就越費力。
②左邊鉤碼數和尺子的位置乘積和右邊鉤碼數和位置的乘積相等。
8.辨別哪一種是省力杠桿？哪一種是費力杠桿？
①支點到用力點的距離大于支點到阻力點的距離是省力杠桿。
②支點到用力點的距離小于支點到阻力點的距離是費力杠桿。
③支點到用力點的距離等于支點到阻力點的距離是不省力也不費力的杠桿。
設計意圖：將探究活動指向概念的構建，學生在充分猜測的基礎上再進行實驗，依據數據分析出杠桿背后的秘密。在經歷了多次推理論證的過程中，學生要能夠制定計劃并搜集證據，分析證據并得出結論，以及準確地表達。
二、了解杠桿在生活中的意義
1. 提問：在生產生活中有許多地方用到了杠桿，你能給他們分分類嗎？
首先找出支點，用力點，阻力點，再找到支點到用力點和阻力點的距離，作比較。
2.小組討論：找出杠桿的三要素后，并分析屬于省力、費力還是不省力也不費力的杠桿。
3.討論：有些杠桿不省力，為什么我們還要用它呢？例如掃帚，費力杠桿，但當我們使用時會給我們帶來方便，節省距離。
4.小結：省力的機械費距離，費力的機械省距離。
設計意圖：將用平衡尺研究杠桿的結果運用到對一些日常杠桿用具的判斷和原理解釋，促進學生運用知識能力的提高。
三、制作小稱
1. 教師出示小秤，提問：這是什么？它是杠桿嗎？小秤屬于哪種杠桿？誰來完整的說說看這其中蘊含的科學原理？
2. 提問：小秤如何使用呢？
3. 談話：其實早在700多年前，我國就開始使用桿秤了，桿秤制作需要一百多道工序，桿秤上原有十三顆星，代表北斗七星和南斗六星，后來為防止商家缺斤少兩，增加“福”“祿”“壽”三顆星，規定一斤為十六兩，缺一兩少福，缺二兩少祿，缺三兩少壽。桿秤也可算作華夏“國粹”，體現了中國勞動人民勤勞、善良的美好品質。
設計意圖：滲透中國古代勞動人民的智慧，引導學生要求真務實。
四、拓展
1.總結：這節課我們認識了杠桿的結構和功能。
2.提問：大科學家阿基米德曾經說過，如果在宇宙中找到一個支點，就能把整個地球撬起來。他說得有道理嗎？

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