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17撬杠的学问公开课一等奖创新教学设计冀人版科学(2017)五年级下册第17课撬杠的学问教学设计【教材分析】本课是在学生认识了生活中各种常见的简单机械，体验使用简单机械可以省力或提高工作效率之后，进一步引领学生认识杠杆及其作用。本课按照知识的逻辑关系设计了两个活动。活动1"探究杠杆的秘密”目的是通过阅读、实验等活动，指导学生认识什么是杠杆、杠杆的类型和作用。活动2“寻找生活中杠杆的应用“目的是通过观察、阅读、操作等活动，指导学生进一步认识杠杆的类型及在生活中的应用。应用与拓展“制作杆秤或简易天平”目的是让学生通过制作杆秤或简易天平，了解杆称或天平的工作原理，培养学生的技术设计和技术实践能力。通过本课学习，培养学生提出问题、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等科学探究能力；激发学生探究杠杆类型和应用的兴趣；帮助学生树立尊重证据、作出判断，能与他人合作学习、交流沟通，综合考虑大家意见、形成集体观点的科学态度。本课重点是认识杠杆的类型与作用，知道杠杆在生活中的广泛应用。【学情分析】在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆是一种简单机械，根据需要，杠杆可以是任意形状。在杠杆上起支撑作用的固定点叫做支点；使杠杆转动的用力点叫做动力点；阻碍杠杆转动的施力点叫做阻力点；通过力的作用点沿力的方向所画的直线叫力的作用线；从支点到动力点作用线的垂直距离叫做动力臂；从支点到阻力点作用线的垂直距离叫做阻力臂。动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆;动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆既不省力也不费力。因此，使用杠杆可以省力，也可以省距离。要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就要多费力。杠杆可以改变力的传递方向和大小，控制物体的运动状态。杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。杠杆平衡的条件是:动力X动力臂=阻力X阻力臂。复式杠杆是一组耦合在一起的杠杆，前一个杠杆的阻力会紧接着成为后一个杠杆的动力，比如指甲钳。杠杆在日常生活中的用途很多，比如撬棍、跷跷板、食品夹、核桃夹等。因此，五年级学生对杠杆并不陌生，但他们缺乏对杠杆进行有目的的观察和研究，不清楚杠杆的含义、构成、类型及作用。本课之前，学生已经认识了生活中各种常见的简单机械，体验到使用简单机械可以省力或提高工作效率，这些都为学生进一步学习本课奠定了基础。【教学目标】科学知识能用自己的话说出杠杆的含义、构成、类型及其作用Q科学探究1 .能从杠杆的结构与功能的联系中提出可探究的科学问题。2 .能通过观察、实验等方式获取杠杆的相关信息。3 .能用科学语言、统计图表等方式记录整理杠杆实验的相关信息，表述探究结果。4 .能运用分析、比较、归纳等方法得出实验结论。5 .能对杠杆的探究过程与结果进行反思与评价。科学态度1 .能对杠杆作用表现出探究兴趣。2 .能以事实为依据，对实验结论作出判断。3 .能与他人合作学习、交流沟通，综合考虑小组成员意见、形成集体的观点。科学、技术、社会与环境(STSE)能说出杠杆及杠杆类工具在生活中的应用。【教师准备】教学课件、杠杆尺、钩码、食品模型、食品夹、核桃、核桃夹、食盐、天平、指甲钳等。【学生准备】科学学生活动手册、笔等。【教学过程】课时安排：建议安排2课时。第一课时：完成活动Io第二课时：完成活动2和“应用与拓展”。第一课时（一）创设情境，提出问题1 .导入：在生活中，想要移动一块大石头，你能想到什么办法呢？其实，我们借助撬杠，就能轻松地撬起巨石。2 .提问：使用撬杠为什么能撬起重物？它有什么作用呢？（二）观察分析，认识杠杆1 .讲解：像撬杠这样，在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。在杠杆上起支撑作用的固定点叫做支点；使杠杆转动的用力点叫做动力点；阻碍杠杆转动的施力点叫做阻力点。（多媒体出示杠杆的课件）版权所有2 .提问：我们知道使用撬杠可以轻松地撬动巨石，也就是说使用撬杠可以省力，但是杠杆一定会省力吗？怎样才能省力？（三）掌握方法，实验探究1 .讲解实验方法：（1）在杠杆尺左侧，确定一个阻力点，挂一定数量的钩码，观察杠杆尺的变化。（2）在杠杆尺右侧，确定一个动力点，试一试需要挂几个钩码才能使杠杆尺保持平衡。（3）改变动力点的位置，重复第二步。实验过程中，阻力点不变，改变动力点到支点的距离，分别大于、等于、小于阻力点到支点的距离，每种情况至少做两次。注意：实验前要调整杠杆尺，保持平衡；实验过程中，要把实验数据及时记录下来。2 .实验：学生分组进行实验，并把实验数据记录在科学学生活动手册第21页中。教师巡视指导。（四）分析结果，得出结论1.汇报：指定小组成员汇报实验数据，其他小组进行补充与评价。（3）在什么情况下，杠杆既不省力也不费力？（4）通过分析、比较实验数据，我们可以得出什么结论呢？学生先在小组内分析、比较实验数据，得出结果；再进行全班交流，并相互补充与评价。3.小结：根据对实验数据的分析、比较、归纳，我们发现杠杆可以改变力的传递方向和大小，控制物体的运动状态。根据是否省力，杠杆可分为三种类型：省力杠杆、费力杠杆和既不省力也不费力的杠杆。（五）应用知识，解释现象解释：撬杠为什么能撬起重物？第二课时（一）提出问题，确定任务引导：生活中，我们经常会遇到一些需要解决的问题或需要完成的任务，比如：修剪指甲、夹取蛋糕、夹开核桃、称量食盐等。怎样才能轻松省力地完成这些任务呢？让我们选择工具动手试一试吧。（二）明确方法，实践操作1 .讲解：每个小组都有一组活动材料，有小蛋糕、核桃、食盐以及四种工具（课件出示图片），请小组成员分工合作，选择合适的工具完成这四项任务，边尝试，边观察，边思考：一是这些工具是杠杆吗？分别标出这些杠杆的支点、动力点和阻力点，并分析是什么类型的杠杆。二是指甲钳是由几种类型杠杆构成的？它们是怎样组合工作的？三是生活中，还有哪些地方用到了杠杆？是哪种类型的杠杆？活动过程中，请及时进行记录。2 .操作：学生分组进行实践操作，并把结果记录在科学学生活动手册第21页中。教师巡视指导。操作活动完成后，小组进行交流，形成初步的结论。（三）分析现象，得出结论1 .汇报：指定小组代表汇报操作结果，其他学生进行补充与评价。2 .小结：在生活中，我们完成某些任务需要特定的工具，比如修剪指甲时，我们使用指甲钳这种复合杠杆就非常方便，两个杠杆组合使用，能够将指甲修剪得非常完美；夹取蛋糕时，我们使用食品夹这种杠杆能够很方便地夹取蛋糕；夹开核桃时，我们使用核桃夹这种省力杠杆，能够轻松夹开核桃坚硬的外壳；称量食盐时，我们借助天平这种杠杆，就能比较精确地称量食盐。同时，在我们身边，人们使用了大量的杠杆类工具，从而非常方便地解决了生活中各种各样的问题。（四）运用知识、拓展延伸1 .讲解：生活中，人们经常需要测定物体的质量。杆秤是以前人们广泛使用的非常便捷的称量工具，天平是直到现在依然广泛使用的更为精确的称量工具。杆秤和天平都是衡器，都是运用杠杆原理制成的。下面我们就利用所学的知识设计制作一个杆秤或简易天平。（出示教材第53页的案例图片）2 .设计：小组查阅杆秤或天平的资料，选择合适的材料设计制作方案。教师巡视指导。3 .制作：学生在小组内根据设计方案，制作杆秤或简易天平。4 .展示：组织学生展示制作的杆秤或简易天平，依据结构合理、精美准确的标准对作品进行评价。【知识拓展】衡器衡器是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的仪器。某些衡器习惯上称为秤。衡器广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器主要由承重系统（如秤盘）、传力转换系统（如秤杆）和示值系统（如刻度盘）几部分组成。衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。机械秤又可以分杠杆秤和弹簧秤，按衡量方法还可以分为非自动秤和自动秤，其主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和袋装秤等。衡器发展的重点是电子衡器，程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用，使衡器功能更齐全，效率更高。杆秤杆秤是秤的一种，是利用杠杆原理来称量物体质量的简易衡器，由木制的带有秤星的秤杆、金属秤锤、提纽等组成。杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种。杆秤的重心在支点外端，称重时根据被称物的轻重，使碗与碇绳在秤杆上移动以保持平衡。根据平衡时就绳所对应的秤杆上的星点，即可读出被称物的质量示值。杆秤制作简单，轻小，携带使用方便，造价低廉，但准确度较低。21教育网天平天平作为一种衡器，是衡量物体质量的仪器。它依据杠杆原理制成，在杠杆的两端各有一个小盘，一端放硅码，另一端放要称的物体，杠杆中央装有指针，两端平衡时，两端的质量（重量）相等。现代的天平，越来越精密，越来越灵敏，种类也越来越多。天平有普通天平、分析天平，有常量分析天平、微量分析天平、半微量分析天平等。