探究杠杆的平衡条件【教学目标】1、通过操作、体验和对杠杆实例的观察,归纳出“杠杆是在力的作用下绕一固定点转动的硬棒”,能说出杠杆的“支点、动力、阻力”;2、通过对实验探究的分析、论证、评估,建立力臂概念。提高实验探究的分析、论证能力,增强实验评估意识;3、经历探究杠杆平衡条件的过程,采用比较法和综合分析法科学分析相关数据,得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”;4、会画杠杆中的动力臂和阻力臂,能用杠杆平衡条件解决简单的具体问题;5、在杠杆的模型建构中领悟物理模型建构的一般方法:选择样例建立初步图示图示改进建立模型;在探究中领悟“科学的发现往往需要向前再迈一步”。【教学重、难点】1、认识杠杆,探究并得出杠杆平衡条件。2、在探究中建立“力臂”概念在实际应用中准确画出杠杆“动力臂、阻力臂”。【设计思路】面向学生的生活世界和社会实践,吸收教材中活动设计的优点,重组教材结构按照学生的认知规律设计探究活动。在活动、体验中认识杠杆,在杠杆的应用中寻求探究的需要,在探究、评估中建立力臂概念并获得杠杆的平衡条件。整体设计由四组系列活动组成。系列活动一:认识杠杆。设置“拔图钉”、“寻找身体中的杠杆”两个层次的操作、体验活动,形成对杠杆模型的正确认知。系列活动二:探究杠杆的平衡条件。以“用弹簧测力计称象”创设探究背景,提出探究问题;通过模拟背景事件进行探究,形成杠杆平衡条件的初步结论;再通过实验论证、评估,明确力臂,得出杠杆的平衡条件。系列活动三:知识应用。通过“画力臂”完善对杠杆模型的认知,通过解决具体问题,了解杠杆平衡条件的应用。系列活动四:课后探究。由“自学与归纳”、“观察与探究”组成,旨在加强对杠杆原理的理解,进一步了解杠杆在生活中的应用。【教学流程图】
f【教学资源】实验器材:钉有图钉的木板、垫木、螺丝刀、羊角锤、扳手;杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台、直尺、细线;视频资源:“羊角锤拔铁钉、开瓶器开瓶盖、扳手拧螺丝”录像,自制PPT课件。
【教学过程】一、认识杠杆活动1:拔图钉(教师)木板上钉了一枚图钉,请把它拔出来(图1)。(学生)使用不同的方法拔出图钉。(教师)懂得使用工具是一种智慧的表现。生活中还很多任务是采用工具来完成的。
(学生)观察羊角锤拔铁钉、开瓶器开瓶盖、扳手拧螺丝(视频);观察撬石头、跷跷板、抽水机手柄(动画)。
(教师)以上工具在工r