1、“科学探究：杠杆的平衡条件”教学设计【课型】新授课 【课时】一课时【课标要求】1、通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。2、了解机械使用的历史发展过程，认识机械的使用对社会发展的作用。3、通过阅读了解人类利用机械的历史，写一篇小论文。【教材分析】日常生活中的杠杆现象学生都非常熟悉，因此，教材并没有详细分析杠杆的基本概念，而是将重点放在学生进行科学探究，得出杠杆的平衡条件。探究杠杆的平衡条件。课本通过“提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验与收集证据、交流与合作、评估”等科学探究的几个主要环节引导学生操作，并得出结论。【学情分析】学生通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力
2、的关系、平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节，这些都为学习本节做好了铺垫。学生对杠杆的认识是感性的，但这些认识可能肤浅、片面，甚至错误。因此，在教学中教师要鼓励学生们积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。探究过程中，教师和学生的角色发生变化。教师以引导者、合作者的身份参与学生的学习；学生主动探究，阐述观点、明辨是非，做自己学习的主人。【教学目标】1、知识与技能：知道什么是杠杆，了解杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂等概念，理解杠杆平衡条件。2、过程与方法：通过参与科学探究活动，归纳得出杠杆平衡条件，培养学生观察能力、动手能力、分析解决问题能力，
3、以及学生之间合作学习能力等。3、 情感态度与价值观：利用我国古代对杠杆的巧妙应用，进行民族自豪感教育；通过实验探究培养学生探究物理规律的兴趣、严谨的科学态度。【教学重点】探究杠杆平衡条件。【教学难点】（1 ）力臂的确定 （2 ）设计探究杠杆平衡的方案。【评价任务设计】1、检查学生知识储备情况，设计知识铺垫练习，抢答。2、杠杆概念，设置 “你学会了吗 ”当堂练习，采用课堂即时评价。3、杠杆的五要素，设置 “试一试”，当堂板演，暴露问题。4、探究杠杆平衡条件，让学生独立设计实验步骤，设计“思考题及展示你的才能”鼓励学生独立思考完成、然后班级分享。5、目标达成度评价，主要采用课堂观察、及时反馈交流的
4、形式。同时设计当堂达标试题，当堂完成，小组讨论，班级分享。【教法设计】讨论法、探究实验法、猜想法、归纳法、合作法、阅读自学法、反驳法等。【教学工具】杠杆（带刻度）、支架、钩码、线、剪刀、开瓶器、木棍、钉锤、多媒体光盘等。教学过程设计知识铺垫1、物体处于平衡状态是指 状态或 状态。2、请分别做出图 1 中点 A 和点 B 到直线 L 的距离。 【情景导入】大屏幕投出古代埃及人民搬运石块的图。问：如何搬上 200 多吨的石块呢？（作为七大奇迹的金字塔，它的建造多年来是个谜，在没有现代工具的条件下，利用杠杆也许是当时采用的方法之一）活动设计：演示自制杠杆，用 50 克的钩码吊起一个铅球。铅球代表巨大
5、的石块，钩码代表人的拉力，学生演示小小的钩码能吊起铅球。或者个头不同的两学生进行“压杠比赛”，设疑，激发兴趣，引入新课。【探究新知】（一）认识杠杆学生活动 1：实验探究杠杆的共同特征。AE图 1D让学生观察自带的工具(杠杆)，并且认真观察课本图 9-1 中的各种杠杆，并通过讨论，说出它们的共同特征。得到杠杆概念：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫杠杆。你学会了吗？下面有关杠杆的说法正确的是（ ）A、杠杆必须是直的 B、杠杆一定是一根木棒 C、杠杆可以是弯的 D、以上说法都不对。学生活动 2：认识杠杆的几个概念。观察与思考请同学们认真观察图（a ）、（b），并且仔细阅读下面的文章，在弄清
6、楚概念的基础上；回答：1、“O”表示杠杆的 。2、“F1” 表示杠杆受到的 ，“F2” 表示杠杆受到的 。3、“L1”表示 ，“L2 ” 表示 。友情提示：力的作用线：经过力的作用点，沿力的方向所作的直线。动力作用线：经过动力作用点，沿动力方向所作的直线。阻力作用线：经过阻力作用点，沿阻力方向所作的直线。试一试：1、如图 1 所示，下列关于力臂的说法正确的是（ ）a bE图 1DA、OB 是阻力臂 B、OA 是动力臂 C、BE 是阻力臂 D、OD 是动力臂2、画出图 2 力 F1 和 F2 的力臂。（二）杠杆的平衡条件学生活动 3：探究杠杆的平衡条件【创设情景】课件展示，大人和小孩推门比赛。（
7、漫画）学生产生我要探究的欲望。【提出问题】杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？大胆猜想：师：对于杠杆平衡的问题，同学们不妨开动自己的大脑大胆的猜想一下：力与力臂之间可能是什么关系？有多少种可能情况？请前后四位同学为一个小组讨论一下，将所有可能的关系都找到。学生讨论，举手抢答。教师也可以与学生一起参与猜想并要求发言，最后将各种猜想都体现在板书上。反驳（排除错误）师：同学们的猜想是否正确呢？请同学们再合作（讨论）一次，为了便于讨论，我们分成两大组：这一边的同学为一组，讨论猜想中的“和、差”部分; 这一边的同学为一组，讨论猜想中的“积、商”部分；学生讨论，举手抢答，反驳排除错
8、误的等式。师：同学们的猜想经过同学们反驳排除还有三个等式，那么这三个等式是否都成立呢?物理学中非常重视探究实验的方法研究问题，今天我们就用实验法验证同学们的猜想是否正确？猜想结果预设：五个关系式：1、F1L1=F2L2 2、 F1+L1=F2+L2 3、F1-L1=F2-L2 4、 F1/L1=F2/L2 5、 F1/ F2=L1/L2教师评价：日常生活中两个量的相加或相减，其单位必须相同，因此加减不合理。设计实验:设计完成后，至少请二组同学到讲台上汇报实验方案 . 讨论最佳方案。图 2F1F2讨论：1、为什么杠杆的平衡位置确定在水平位置？难道倾斜的杠杆不算平衡?（方便读出力臂的值.）2、钩码
9、挂上后，怎样调节杠杆平衡？（移动钩码位置）3、 为什么要做三次实验呢?4、杠杆的两端哪是动力，哪是阻力？（都行）友情提示：（1）、做实验前，首先调节两端螺母使杠杆处于水平平衡。（2）、实验时，一只手往上挂钩码的同时，另一只手抓住杠杆，以免杠杆失去平衡，使悬挂的钩码掉落。（3）、如图 3 所示，悬挂钩码后，只能调节钩码位置使其平衡（不能调节螺母）。（4）、若左边钩码看做动力 F1，则右边钩码看做阻力F2；杠杆水平平衡后，动力臂 L1 和阻力臂 L2 分别是杠杆上的一部分。（5）、每个钩码重力为 05N ，杠杆每个格表示 1 厘米。【自主探究，合作尝试】研究杠杆的平衡条件：实验序号 动力 F1/N
10、 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm1 2 3 1、把你们得到的数据填入上表。2、对你们的数据进行分析、处理，再跟猜想对照你会到什么结论？3、和其他小组讨论交流，看看你们的结论是否一致？是否有充足的理由说明你的结论是正确的？你得到的结论是： 。图 3为了使数据真实有效，教师随机抽出 4 个小组，每组取出一组数据，让学生对表中的数据进行分析、归纳，依次排除错误的猜想，从中得出正确的结论。结论：动力动力臂= 阻力 阻力臂。思考题：在杠杆水平平衡的基础上1、.在动力和阻力上各加一个钩码，杠杆还能平衡吗？ 2、增加（或减小）相同动力臂和阻力臂，杠杆还能平衡吗？要求学生先独立思考，然
11、后同组讨论，展示小组讨论结果。展示你的才能：1、两个小孩坐在跷跷板上，恰好平衡，此时（ ）A、两个小孩的重一定相等 B、两个小孩到支点的距离一定相等C、两个小孩的重与各自力臂的乘积相等D、以上说法都不对2.如图 4 所示，用力向下压长棒撬起一块大石头，_ _对长棒的力是动力，动力的作用效果是使长棒_ _针转动图中若用竖直向下的力 F 压长棒时，大石头未撬动可把垫着的小石块移到离大的石块更_ _些，会更有利于撬动大石头。【课堂小结】设计问题：1、通过本节课的学习，你了解了杠杆的平衡条件了么？2、你了解了研究杠杆平衡条件的方法了吗？（通过提问方式引导学生小结本节主要知识及学习活动，养成学习总结学习
12、的良好习惯，发挥自我评价的作用，培养学生的语言表达能力。）【诊断评价】题目见导学案。图 4拓展提高：如图 5 所示，铜球在力 F1 的作用下，能绕固定点 O 转动，请思考：它是杠杆吗？为什么？由此，你对杠杆的形状有何看法？【布置作业】1、五人一组找身边的杠杆，讨论一下杠杆按什么原则分类好？各能分成几类？2、查有关资料，了解我国古代的杠杆。【板书设计】第一节科学探究：杠杆的平衡条件1、什么叫杠杆： 2、杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂：3、杠杆的平衡条件：动力 动力臂=阻力阻力臂 F1L1=F2L2【设计反思】教学过程是教与学的交往、互动的过程，是师生交流、相互沟通、相互启发、相互促进的过程。放手让学生自主学习，适时点拨、引导、讲授，为学生顺利自主探究提供帮助。探究杠杆五要素教学不是讲授式教学，而是让学生主动学习。对于力臂得出直接给出，节省时间，不利学生认识。比如为什么力臂是支点到动（阻）力作用线的距离呢？通过对“ 影响杠杆平衡因素”的研究，引出力臂的概念。对“杠杆平衡条件” 采用探究式教学，通过漫画或比赛创设情景，让学生在愉快的氛围中产生探究欲望，通过等式的讲解，使学生明白如何处理几个量的关系。对杠杆平衡条件的猜想，既提高了学习积极性，又学会了探究方法。图 5
