苏教版 (2017)五年级下册13 撬重物的窍门教案设计

13.撬重物的窍门

【课标落实】

1.本单元通过一系列实验操作、体验、设计等活动，落实《小学科学课程标准》高年段的课程目标。

[科学知识]

了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。

[科学探究]

能基于所学的知识，制定比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。

能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。

[科学态度]

表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。

[科学、技术、社会与环境]

了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的阻力，技术的发展和应用深深影响着社会发展。

2.本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”高年段要求。

3.知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。知道完成某些任务需要特定的工具。知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是常见的简单机械。使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械解决生活中的实际问题。

【教材分析】

《撬重物的窍门》是苏教版小学科学五年级下册第4单元《简单机械》第一课时。二年级时学习过运用工具，拧过螺丝、做过小板凳，但对属于简单机械的这些工具省力的原理认识不足，尤其对生活现象背后的原因缺少认知和思考能力。本课要引导学生观察和思考生活中简单机械的应用及蕴含的科学原理。

本课围绕撬动重物为导引，递进式地安排了五个部分的学习内容。第一部分，认识杠杆的结构特点。从比较搬动重物的不同方法中，发现用用支撑物垫着的木棍容易撬动重物，引导学生认识什么是杠杆。然后，教材采用描述性的语言“像这种……叫作杠杆”“它包括……”来介绍杠杆特点，让学生获得直观的认识。第二部分，用平衡尺研究杠杆的秘密。用平衡尺来代表生活中常用的杠杆，通过研究平衡尺在什么情况下能够保持平衡，发现支点的位置对所需用力大小的影响。第三部分，应用研究成果。此部分包括两个主要活动：一是解释现象和解决问题。解释现象的内容为辨析哪些是省力的杠杆，哪些是费力的杠杆。解决问题的内容为分析玩跷跷板时的具体情况，找出可行的平衡方法。第四部分，做小杆秤。教材出示了小杆秤的组成部分和怎样用小杆秤称重的图片，指导学生模仿样品进行制作，并解释其中的原理。第五部分，阅读介绍“阿基米德与杠杆”的资料，了解阿基米德在说明杠杆原理方面所作的贡献。

【学情分析】

对于学生而言，他们对机械的认识基本上集中于那些大型的机器，如挖土机、吊车等，而生活中的门把手、撬棍等工具，他们并不认为是机械；他们知道这些工具在生活中被广泛运用，但为什么在不同的场合要用不同的工具，其中都有什么科学原理，并没有基本的认识；在二年级时他们运用工具，拧过螺丝、做过小板凳，但对属于简单机械的这些工具省力的原理认识不足，尤其对生活现象背后的原因缺少认知和思考能力。本课要引导学生观察和思考生活中简单机械的应用及蕴含的科学原理。

五年级学生对于本学科的特点以及学习方法已经有所了解，已经具备了较高的抽象水平,可以离开具体事物进行抽象的思考。他们对于该学科的学习具有浓厚的兴趣，学会了小组之间、同桌之间合作学习，这都为本节课的教学做好了铺垫。

【教学目标】

[科学知识]

1.通过比较和阅读，认识杠杆的结构，发现用杠杆撬起重物可以省力。

2.辨析生活中的杠杆，了解杠杆有省力的、费力的和为什么要用到费力的杠杆。

[科学探究]

1.通过利用平衡尺研究如何才能平衡，了解利用杠杆撬起重物省力的原因。

2.会做小杆秤并知道道小杆秤称重物的原理。

[科学态度]

1.喜欢进行科学探究活动，并从中体验和感受乐趣；留心周围事物，关注有关机械的使用和研究。

[科学、技术、社会与环境]

1.在组装、制作杠杆的过程中，感受工具发展对社会和生活的影响。

【教学重点】

用平衡尺研究杠杆的秘密。

【教学难点】

将平衡尺平衡的秘密与用杠杆撬起重物建立对应关系。

【教学准备】

[教师]课件和视频

[学生]杠杆尺和钩码12套、杆秤制作材料12套

【教学时间】1课时

【教学过程】

一、导入新课

1.谈话：今天老师给大家带来了一个礼物，它在这奶粉罐里，谁愿意上来打开它？

2.请学生尝试开盒盖并说说自己的感受和体验。

3.提问：谁能想个好办法很轻松地将盖子打开吗？

4.学生讨论并尝试用工具（螺丝刀）将盖子撬开。

5.请学生撬开并再次说说自己的的感受和体验。

［设计意图]利用打开奶粉罐的活动，引入杠杆，让学生亲身体验杠杆的作用，激发学生对学习杠杆的兴趣。

二、探究新知

（一）认识杠杆

1.（出示图片）提问：如果现在要移动一块你徒手无法搬不动的大石头,该怎么办？

2.学生结合自己的生活经验说一说。

3.提问：同学们刚才想了很多方法，都很棒！结合前面打开奶粉罐的经验，我们可以用一根棍来撬，那么只用一根木棍就够了吗？

4.学生回答。

5.过渡：一根棍子，当在它下面垫一块石头或其他能支撑棍子的东西，用它撬重物时，就不再是一根普通的棍子，而成为一种简单的机械装置，像这种装置我们称之为杠杆。这些棍棒怎么会产生这么大的力量呢，这节课我们就一起来研究撬重物的窍门。

6.谈话：要构成一个杠杆，必须有一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。

7.教师画杠杆的示意图，引导学生结合示意图分析，认识杠杆的支点、用力点和阻力点。

8.提问：杠杆到底是怎样省力的呢？让我们借助平衡尺来探究杠杆省力的秘密吧！

9.教师（出示平衡尺）追问：平衡尺的支点、用力点和阻力点在哪里呢？

10.学生回答。 

11.教师说明实验操作：

（1）调节平衡尺，使其在水平位置平衡。

（2）在支点左侧10 厘米处挂两个相同的钩码。（钩码需串起来挂）

（3）分别在支点右侧5 厘米、10 厘米、20 厘米处挂钩码，观察需要多少个钩码才能使平衡尺平衡。

（4）将左侧的钩码移到15 厘米处，在右侧怎么挂钩码才能使平衡尺平衡。

  实验注意事项：

（1）每次平衡之前，都要先让平衡尺保持平衡。

（2）支点右侧每次只能挂一个位置，不能把钩码同时挂在右侧多个地方。

（3）小组分工合作，及时记录实验结果。

12.学生实验，并将结果记录在活动手册13页。

13.学生汇报实验数据。

14.提问：你们发现了杠杆省力的秘密吗？

15.生答。（距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，越省力。）

16.讨论：

（1）杠杆是否都省力？杠杆在什么情况下省力？以前面的平衡尺实验为例，当支点左侧10厘米处挂两个钩码，右侧在什么情况下挂的钩码数少于两个？

学生回答。（支点到钩码的距离大于10厘米时）

杠杆在用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，用力小于阻力，属于省力。我们把这种杠杆称之为省力杠杆。

（2）杠杆在什么情况下费力？平衡尺右侧在什么情况下挂的钩码数少于两个？

 学生回答。（支点到钩码的距离小于10厘米时）

 杠杆在用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时，用力大于阻力，属于费力。我们把这种杠杆称之为费力杠杆。

（3）杠杆在什么情况下不省力也不费力？平衡尺右侧在什么情况下挂的钩码数等于两个？

学生回答。（支点到钩码的距离等于10厘米时）

杠杆在用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时，用力等于阻力，属于不省力也不费力。我们把这种杠杆称之为不省力也不费力杠杆。

［设计意图]借助平衡尺平衡实验，引导学生学生自主探究杠杆省力的秘密，发现平衡尺距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，为知道杠杆省力的秘密构建脚手架，紧接着分析到支点的距离和钩码数量之间的关系，让学生了解杠杆省力的原因并认识杠杆的类型。

（二）了解杠杆在生活中的运用

1.提问：在生产生活中有许多地方用到了杠杆，你能说出哪些？

2.学生回答。

3.图示各种运用了杠杆原理的物品，找出其中的支点，并分析属于省力、费力还是不省力也不费力。

4.讨论：有些杠杆不省力，为什么我们还要用它呢？

5.费力杠杆虽然费力，例如铁锹、扫帚、镊子、钓鱼杆等，但是使用它们可以使操作变得更加方便。

6.提问：杠杆原理在我们生活中也有广泛的运用，瞧，这是生活中常见的跷跷板，小朋友如何才能翘起坐在另一端的成人呢？

7.学生回答。（成人尽可能往支点靠近，小朋友越能轻松翘起大人。）

［设计意图]用生活中的物品引导学生用科学课堂上学到的知识来分析生活中的运用。

（三）制作小秤

1.教师出示小秤，提问：这是什么？它是杠杆吗？

2.学生回答。（它是杠杆，支点位于提纽与秤杆的接触点，用力点位于秤盘或秤钩的吊线与秤杆的接触点，阻力点位于秤砣吊线与秤杆的接触点。）

3.提问：小秤如何使用呢？

4.学生回答并演示如何操作。（在秤盘里放入要秤的物体，另一头挂上秤砣保持平衡）

5.教师追问：小秤属于哪种杠杆？

6.学生分析并回答。（省力杠杆）

7.谈话：其实早在700多年前，我国就开始使用杠秤了，我们今天也借助身边的材料制作一个小秤，我们看看具体怎么制作。（播放视频）

8.提问：在做小秤的过程中有什么需要注意的地方？

9.学生动手制作。

10.学生利用制作好的小秤，尝试秤身边的物品。

11.提问：谁再来完整的说说看这其中蕴含的科学原理？

12.学生回答。

［设计意图]通过制作传统的测量工具杆秤，学会运用杠杆原理，在制作的过程中，手脑并用，提升学生的综合能力。

三、拓展

1.提问：大科学家阿基米德曾经说过，如果在宇宙中找到一个支点，就能把整个地球撬起来。他说得有道理吗？

2.学生回答。

3.讲述：阿基米德与杠杆有着很深的渊源，投石器就是他发明的，我们一起来了解一下。（播放视频）

4.提问：投石器蕴含哪些科学原理呢？

5.学生回答。

［设计意图]通过这节课所学的科学原理，解释阿基米德的名言，并了解阿基米德与杠杆的故事。

【教学后记】