19.《杠杆》
教学目标:
1.科学知识:认识杠杆及生活中的杠杆,初步了解杠杆原理及运用。
2.科学探究:能用简单的器材进行简单的观察实验,能用简单表格整理有关数据,并尝试对数据进行分析、解读。
3.科学态度:引导学生体验到科学探究要尊重证据,意识到合作交流的重要性;培养乐于探究、大胆想象的意识。
4.科学、技术、社会与环境:体会到科学技术与社会、生活是密切联系的;知道利用杠杆可以提高工作效率,促进社会发展,改进生活发展。 活动准备:
1.杠杆尺、钩码盒、小木块、小哑铃、条形木板等 2.多媒体课件 活动过程:
课前准备:学生入座,桌面摆放好条形木板、小木块和小哑铃。桌下放好器材袋,内装杠杆尺、钩码、记录单。 课前交流:
教师:同学们,都准备好了吗?看——老师带来了什么?哪位热心同学愿意帮老师把它打开? 找一名学生上台打开铁罐。(学生打不开) 教师:在打开铁罐的过程中,你有什么感受? 学生:不好打开。
教师:也就是说用手打开铁罐很费力。那你有更好的办法吗? 学生:可以找东西撬开。
看——老师也带来了一些工具,这是尖嘴钳、这是剪刀、这是螺丝刀,选一个合适的工具试试看。 学生用螺丝刀轻松打开了铁罐。 教师:用螺丝刀撬铁罐又有什么感受? 学生:用螺丝刀能轻松地把铁罐打开。
教师:也就是说用螺丝刀撬开铁罐很省力。谢谢你,请回位。
为什么利用螺丝刀就能很省力地把铁罐撬开呢?这里面蕴含着怎样的科学道理?相信通过这节课的探究学习,我们一定会找出答案。 活动过程: 上课仪式 一、导入:
同学们,像刚才撬开铁罐的螺丝刀那样,能绕着一个固定的支撑点将物体撬起的简单机械叫做杠杆。这节课,我们就一起研究-杠杆。(粘贴板书 杠杆) 二、初步认识杠杆
1. 那么什么是杠杆?我们先来认识一下。请看:(屏幕出示视频), 师:这是一个撬石头的装置。
将装置还原于生活。(结合课件讲解:像这样)
一根棍子,当用它撬重物时,它就是一个简单机械——杠杆。
2. 同学们,想玩一玩杠杆吗?不过在玩之前请先思考这样一个问题。(请看大屏幕) 用杠杆 撬重物时,哪些地方在起作用?
教师:现在在大家的面前已经放好了(投影出示图片)条形木板、方木块和小哑铃,下面就请小组合作,分两步进行探究(出示探究步骤):第一步利用这些器材,制作一个简单的撬石头装置;第二步通过亲自动手撬重物体验并思考老师出示的问题。
要求听明白了吗?在操作的过程中老师还有几点提示:(所有器材一定要轻拿轻放,尤其哑铃有些重,操作中一定注意安全。条形木板的一端,老师也用胶条粘了一个凹槽,为的是放哑铃时防止它滑脱。)
记住了吗?那就开始探究体验吧。
学生动手制作并体验撬石头的装置。
3.找到答案的同学请用端正的坐姿告诉老师。
师:老师发现,同学们在刚才的探究活动中表现很棒,都成功地用木板把哑铃撬了起来。请看老师把大家完成的装置也搬到了黑板上(粘贴装置:这是条形木板、方木块、小哑铃,开始撬重物)。
现在谁来说一说,撬重物时,哪些地方在起作用?(指生) 你能指着这个装置给大家介绍吗?
(预设回答 用手压的地方,下面垫小木块的地方,压着哑铃的地方)
师相机边介绍边改换粘贴(实物换成点)(对杠杆用力的点——我们叫它“力点”,起支撑作用的点——我们叫它“支点”,承受重物的点——我们把它叫做“重点”)
你有一双科学家一样善于发现的眼睛。你发现了杠杆作用的秘密,你真棒!
4.同学们请看大屏幕:在杠杆上有三个看不见的点,它们分别是——支点:起支撑作用的点;力点:对杠杆用力的点;重点:承受重物的点。
(幻灯片出示)师:当力点、重点能围绕支点转动时,就是一个杠杆。 三、初步感受杠杆的作用
1. 师 :同学们,现在我们已经对杠杆有了初步的认识,但是生活中人们为什么会用到杠杆呢? 指生:省力。粘贴“省力” 师:所有的杠杆都省力吗?
现在,请同学们再次玩一玩撬石头装置,注意活动方案:让力点位置和重点位置保持不变,试着挪动支点的位置,感受用力大小的变化。 明白方案了吗?动手体验吧。 有所体验的同学,请坐好示意老师。
2.同学们,通过动手操作,你们发现所有杠杆都省力吗? 指生说。 (适时粘贴-费力) 学生:我发现支点靠近重点时,使用杠杆省力;支点靠近力点时,使用杠杆费力。 教师:你来上台演示一下这两种情况。(黑板上粘贴装置) 你先来演示省力杠杆。
学生:当支点离重物近时省力;
教师:现在,请同学们挪动支点的位置,使支点靠近重点,感受是否省力。 学生动手操作。
教师:省力吗?请看大屏幕(课件出示)。黄色线段表示力点到支点的距离,蓝色线段表示重点到支点的距离。通过对比,我们发现当力点到支点的距离大于重点到支点的距离,使用杠杆省力。 教师:请你再来演示一下费力杠杆 (黑板上粘贴装置) 学生:当木块离重物远时费力。
教师:现在,请同学们再次挪动支点的位置,使支点靠近力点,感受是否费力。
教师:费力吗?我们来看大屏幕(课件出示)。当力点到支点的距离小于重点到支点的距离,使用杠杆费力。
3.教师:同学们真了不起,你们通过亲手操作,认真体验,发现了有的杠杆省力,有的杠杆费力。你们真得很棒!
过渡:但科学要求严谨、准确,而这些(手指“省力费力”板书)都只是我们用手感受到的,只能说是一种体验或猜想,(粘贴板书“?”)。为了使我们的研究更科学、更准确,我们就要借助杠杆尺对杠杆原理进行进一步的数据研究。 四、用杠杆尺更好地研究
1 .首先我们来认识一下杠杆尺。
(教师拿出准备的杠杆尺展示:) 这就是研究杠杆原理用的杠杆尺,这是支架,这是底座,老师已经把它们组合在了一起,并把杠杆尺调到了平衡状态。请看——(出示幻灯片)为了让大家看得更清楚,老师也把它放到了屏幕上。
现在哪位同学能上台找一下支点的位置。杠杆尺中间固定着的这个点叫支点。(粘贴,我们给它做一个标记)
(展示给更多的学生)请你再仔细观察,看一看杠杆尺上还有什么? 学生:小挂钩。师:我们可以用它挂钩码。 教师:你还发现了什么? 生:刻度。 (你观察的真细致!)
教师:同学们,两个刻度之间是一个小格,每个小格的距离都是相等的,我们可以用数小格的方式表示支点到重点或者支点到力点的距离。
现在,老师想在杠杆尺左侧第二个小格的位置上悬挂两个钩码的重物,请看这——,老师从支点开始往杠杆尺左侧数,第一个小格,第二个小格,好,挂上两个钩码的重物,那悬挂重物的这个点就是——(指生)你来说:重点。(我们也给它做一个标记)
(师松手)请看——现在,杠杆尺有什么变化? 指生:倾斜了。 也就是说杠杆尺不平衡了。
要想使杠杆尺平衡,我们要在哪边用力?(教师用手在右边按下),这个点就是——生:力点。 同学们请看(师变换用力位置),所以力点位置是可以变换的。
但是每一次我用了多少力呢?能看出来吗?同样我们也可以用钩码来表示,挂的钩码越多,说明用的力越大。
现在请同学们大胆猜测一下:要使老师手中的杠杆尺保持平衡,我们要在杠杆尺右侧第几个小格的位置挂上几个钩码? 指生交流。
这只是你们的猜想,要想知道我们的猜想是否正确,应该怎么办? 学生:做实验 2. 学生尝试探究
现在就让我们借助杠杆尺来进行研究吧。请小组长收好桌面上的器材,取出绿色器材袋里的器材摆放好。
注意轻拿轻放,要爱护实验用具。
同学们,放好器材先别急着做实验,我们再来明确一下我们要研究的问题。请看大屏幕。(强调:要使老师手中的杠杆尺保持平衡,我们要在杠杆尺右侧第几个小格的位置挂上几个钩码?)
研究的问题明确了吗?
为了使实验能够顺利完成,老师还有几点建议。 (教师读“老师提醒:
1.小组分工,选好观察员、记录员、操作员和汇报员。 2.共同合作,商讨制定方案后再操作。 3.每次只能选择一个位置挂钩码。 4.杠杆尺平衡后再做记录。”)
教师:老师说清楚了吗?你们听明白了吗?还等什么呢?开始你们的研究吧! (幻灯片播放轻音乐)
学生以小组为单位进行实验,教师参与其中。 做完实验的小组请用端正的坐姿告诉老师。
3.教师:通过刚才的实验、观察、记录,同学们像小科学家一样进行了认真的探究,已经获得了许多有力数据,谁来汇报一下你们的实验记录。
(投影呈现记录单,小组成员边汇报边操作。)视情况也或直接汇报。