資源簡介

第十一單元 簡單機械 單元教學設計
基本信息
學科 物理 學校 年級 八
課程標準 1.知道簡單機械，通過實驗探究并了解杠桿的平衡條件。 2.知道機械功和功率，用生活中的實例說明機械功和功率的含義。 3.知道機械效率，了解提高機械效率的途徑和意義。 4.了解人類使用機械的歷程，了解機械的使用對社會發展的作用。
使用教材版本 人教版
課題 第十一單元 簡單機械 第1課時 杠桿
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
單元學習內容分析
本章是初中物理力學部分的最后－章，涉及前面所學的力和功的知識，具有一定的綜合性。一方面，要從力的角度認識簡單機械，另一方面，還要從功的角度認識簡單機械。關于平衡狀態，初中物理課程僅涉及二力平衡和杠杅平衡。《課標》對杠捍平衡有新的要求，即通過買驗，探究并了解杠桿的平衡條件。其中既有實驗探究的要求，又有知識方面的要求，而且探究杠桿的平衡條件實驗被列為學生必做買驗。 本章涉及的概念有簡單機械中的杠桿、滑輪（定滑輪、動滑輪、滑輪組）和機械效率（包括總功、有用功、額外功），涉及的物理規律有杠桿的平衡條件。通過本章的學習，學生應能正確、合理地使用杠桿、滑輪，以達到改變力的大小和方向的目的，能從生活和生產實際出發，選擇不同類型的杠桿、滑輪，以達到省力或方便的目的。
本課時學習內容分析
本節內容是前面所學力學知識知識的擴展，也是后面滑輪、輪軸等其他一些簡單機械的基礎。通過本節課的教學，繼續向學生滲透物理來源于生活，經過觀察、實驗等手段建構物理模型，并解決生產、生活中的實際問題。所以本節課無論是在培養學生學習方法上，還是鍛煉學生思維能力等方面都起著重要的作用。
學習者分析
我所帶四個班學生物理基礎較差，總體情況分析：學生兩極分化十分嚴重，優等生比例偏小，中等生和學困生所占比例大大，其中中等生大多數對學習熱情不高，不求上進。而其中的優等生大多對學習熱情高，但對問題的分析能力、計算能力、實驗操作能力、概括能力存在嚴重的不足，尤其是所涉及的知識拓展和知識的綜合能力方面不夠好，學生反應能力弱。根據以上情況分析：產生嚴重兩極分化的主要原因是學生在上學期沒有養成良好的學習物理的習慣，許多學生對物理感到無從下手，不會進行知識的梳理，導致學生掉隊，致使許多學生產生了厭學心理。為了徹底解決了以上問題，應據實際情況，首先從培養學生的興趣入手，分類指導，加大平日課堂的要求及其它的有力措施，平日認真備課、批改作業，做好優生優培和學習困難生轉化工作。在教學中要盡可能做到通俗易懂，通過對實驗現象和事實的分析、比較、抽象、概括，使學生形成概念，并注意引導學生在學習，生活和勞動中應用學過的概念，以便不斷加深對概念的理解和提高運用物理知識的能力。在平日講課中學會對比，在區別的基礎上進行記憶，在掌握時應進行對比，抓住事物的本質、概念特征，加以記憶。實驗教學可以激發學生學習物理興趣，幫助學生形成概念，獲得知識和技能，培養觀察和實驗能力，還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。所以在復習中在加強實驗教學的指導和練習，加大對學生所學知識的檢查，并做好及時的講評和反饋學生情況。
學習目標確定
物理觀念： 對“簡單機械＂的整章知識能形成清晰的知識脈絡。 知道簡單機械，會畫杠桿的力臂，知道各種滑輪的特點。 探究并了解杠桿的平衡條件。 知道機械效率。 科學思維：通過自主學習和互動討論，培養學生主動思維的能力和合作交流的習慣。 科學探究：通過對實驗的觀察與思考，培養學生觀察、比較、歸納、總結的能力。 科學態度與責任： 通過生活中的例子，讓學生感受到“生活處處有物理”，從而提高學習物理的興趣。 通過互動討論交流，增強學生合作交流、團結互助的意識。 通過拼圖游戲，寓教于樂，讓學生感受學習的快樂。
學習重點難點
①重點：探究杠桿的平衡條件。 引導學生完成好探究杠桿的平衡條件實驗，在設計實驗、進行實驗和數據處理等方面給學生創設參與的機會，使他們加深體驗。 ②難點：杠桿示意圖中動力臂和阻力臂的畫法。 為了使學生能較準確地畫力臂，教師有必要講清力臂的概念，但課堂上不宜花費過多的時間訓練，否則會影響本節重點的教學。
學習活動設計
教師活動學生活動環節一：導入新課展示圖片:古代利用杠桿在水井中抽水圖片。 提問：這幅圖讓我們明白了什么 我國古人早就已開始使用這種機械工作了。觀察,交流感想,并踴躍回答,說出自己的看法。 活動意圖說明：創設情景活躍課堂氣氛,引入課題環節二：新課教學一、杠桿 生活中有很多幫助人們工作的工具，實質上都是杠桿。 同學們能舉出自己所知道的有關杠桿的實例嗎 出示釘有釘子的木板、未啟封的飲料、羊角錘、起子等器材，讓學生選擇工具起出釘子、打開飲料。 同學們課前也準備了不少相關的工具，請拿出來操作一下，互相討論一下你的感受，說一說我們在使用這些工具時，有什么共同特點 這些工具在工作過程中，都像杠桿在撬動重石一樣（投影片），可以繞一個固定點轉動，本身沒有變形。 阿基米德要的那個支點，是指圖1中的哪個點？為什么這個點如此重要？ 杠桿：能繞固定點轉動的硬棒。 畫出用杠桿撬動重物的示意圖。 杠桿五要素： 1.支點0； 2.動力F1； 3.阻力F2； 4.動力臂L1； 5.阻力臂L2； 點撥：力臂可簡稱為“點線距” 二、杠桿的平衡條件 請同學們利用手邊的直尺、鉛筆、橡皮等文具，做一個杠桿水平平衡實驗。 我們可以用大物體平衡小物體，那么，在杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系 將學生猜想寫在黑板上，并鼓勵有創意和科學思維的猜想。 發放學生分組實驗器材。 請同學們利用老師剛才所發的實驗器材，設計實設計一個實驗，對杠桿的平衡條件進行探究。 在學生進行初步設計后，組織交流設計思想，通過交流討論，使學生明白： (1)實驗中動力和阻力是人為規定的； (2)“怎樣確定力臂”是這個實驗的難點，可以在實驗中使杠桿水平平衡，直接數出桿上的格子數就是力臂的大小； (3)設計一個好的表格對探究活動是否能成功很重要。 請同學們針對所要測量的內容，參照教材P77所示“實驗探究”，設計好實驗步驟和記錄表格，然后動手進行實驗。 讓完成情況較好的實驗組報告實驗結論，組織學生對上報實驗結果進行分析。綜合學生的討論結果，對板書中學生的猜想進行評價，得出正確結論。 杠桿平衡條件: 動力×動力臂=阻力×阻力臂或 F1L1=F2L2 三、生活中的杠桿 (1)探究活動：準備好一個書包、一根1.5米長的桿，請一位同學體驗撬書包的方式和感覺。 (2)將杠桿按其動力臂與阻力臂的相對長度分類，并對不同類型的杠桿的特點及功能做一總結。 杠桿分類力臂關系平衡時力的關系特點應用實例省力杠桿L1>L2F1F2費力省距離等臂杠桿L1=L2F1=F2不省力,不費距離天平
舉出實例或拿出自己事先準備的實物,踴躍地上講臺操作,其余學生進行觀察并討論。 觀察與思考后回答:工具在轉動,可以省力,有一個固定點,工具沒有變形。 觀察投影片，對照自己使用工具的情形，確認這些特點的存在。 明白“支點”對構成杠桿的重要性。 觀察黑板上教師的板示，在筆記本上畫圖，標出杠桿的五要素。 著重從數學角度確定力臂的定義，回答：“點”“線”“距”的含義。 觀察、思考后舉手回答。 創設情景,學生參與游戲活躍課堂氣氛 學生猜想:(1)動力×動力臂=阻力×阻力臂 (2)動力+動力臂=阻力+阻力臂 (3)動力/動力臂=阻力/阻力臂 熟悉并清點器材,學生設計實驗,確定需測量的物理量、測量工具和測量方法；通過交流回答: (1)動力和阻力的大小可以用鉤碼的重力和個數確定,或者用彈簧測力計測出。 (2)力臂大小可以通過數格子數 (3)使杠桿水平靜止是平衡,但在其他位置處于靜止狀態也是平衡。 分析數據,學生代表匯報實驗結果。 對實驗結論進行確認。 體驗撬書包的感覺：書包離肩很近，感覺輕松;書包離肩很遠，感到吃力。發現杠桿在不同的情況下既可以省力，還可以費力。 理解杠桿分類原理 活動意圖說明：聯系實際生活中的實例進行學習,再現生活情景,激發學習興趣。鍛煉分析實際問題的能力。環節三：課堂小結我們這節課學習了什么？ 要點：杠桿的概念：杠桿的五要素：杠桿的平衡條件：杠桿的分類。 難點：杠桿五要素的確定：畫力臂。 在交流的基礎上進行學習小結。 活動意圖說明：提升學生交流表達的能力。
作業與拓展學習設計
課件展示限時作業:
教學反思與改進
1.這節課課本是通過實例直接給出杠桿的五要素，然后探究杠桿的平衡條件。我首先由撬釘子的實驗介紹杠桿的定義及學生容易理解的支點、動力、阻力三個要素(暗留力臂兩要素)，接著用的撬棍撬石頭來強化杠桿的定義及三個要素。選用這種杠桿是基于學生經驗易理解的基礎上，所以學生會有感而發。接著通過一組《生活中杠桿》的畫面讓學生再次感受體驗杠桿及三要素。讓學生知道杠桿形形色色，不簡單是一根直棒。 2.杠桿水平平衡實驗的探究環節設計：先讓學生根據前面所學二力平衡理解杠桿平衡時的狀態，再引導學生由壓蹺蹺板的生活情景，猜想杠桿的平衡跟什么因素有關。(孩子們對蹺蹺板熟悉，所以進行猜想時有依據有感而發，經課堂檢驗選擇這個是正確的)。這個過程設計目的有二個：(1)讓我們的學生經歷一個一般的探究過程：猜想、設計實驗方案、進行實驗、得結論、評估等這些環節。(2)評估時，教師用反例推翻了他們的結論，也讓他們知道了科學不是一兩次實驗就可以成功的，有好多偽科學也是存在的。所以我們的科學家在研究成功一條規律時，是經過幾千次的實驗和生活的檢驗，教育學生進行科學探究時要認真，對學生進行實事求是、嚴謹治學的教育。 3、存在的不足: (1)課堂上我用問題引入，但現在想來，如果能把讓學生嘗試使用羊角錘、虎口鉗和剪刀等工具解決拔木板上的釘子等實際問題放在課前引入，那么問題更為直觀。 (2)對于學生認知水平預估過高，導致本節課時間緊張。因此在以后的教學中，要扎實抓好備學生這個環節，設置有坡度的練習，逐步推進，關注到每一個學生的發展；同時對于基礎較好的學生要進一步拓展。
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