《杠桿》教學實錄及反思

時間：2021-02-12 14:41:19 教學反思我要投稿

《杠桿》教學實錄及反思

　　教學目標

《杠桿》教學實錄及反思

　　1、知識與技能

　　（1）能通過觀察生活和生產勞動中的各種杠桿，提取其共同特征，來認識杠桿。

　　（2）能在杠桿上確認支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂。

　　（3）能根據一定標準對杠桿使用、特點以及作用效果等進行分類。

　　（4）能知道杠桿的一些應用。

　　2、過程與方法

　　（1）通過觀察和實驗，了解杠桿的結構。

　　（2）通過參與科學探究活動，能對杠桿的平衡進行猜想與假設，并設計出實驗方案，對獲得的信息進行處理，得出杠桿平衡的條件。

　　3、情感、態度與價值觀

　　培養學生探索杠桿在日常生活中應用的興趣以及關注歷史、關注科學的意識。

　　教學重點內容

　　杠桿概念的建立過程、杠桿平衡條件的探究及認識過程、杠桿概念和杠桿平衡條件的應用過程。

　　教學準備

　　1、實驗器材準備

　　鐵架臺、光滑圓軸、帶刻度的杠桿、鉤碼一盒、彈簧稱、鉛球、自制杠桿（能夠讓一質量為50克的鉤碼吊起一鉛球）

　　2、課件準備

　　古代埃及金字塔圖（導入新課用）、猜測古代埃及人民建造金字塔的圖、日常生活中的杠桿圖、“大力士推小男孩”的漫畫（供學生提出探究問題）、影片（一段日常生活中的杠桿應用錄像）

　　課堂實錄及反思

　　一、創設情景，導入新課

　　（投出一幅金字塔圖。）

　　師：同學們，請看大屏幕，這是一幅什么圖？

　　生：古代埃及的金字塔。

　　師：作為世界七大奇跡之一的金字塔，它的建造多年來一直是個謎，其中，最主要的謎團是：古代埃及人民在沒有現代工具的條件下，如何來搬運重達200多噸的石塊呢？

　　（投出課本古代埃及人民搬運石塊圖。）

　　師：現在，人們利用物理知識對它的建造進行了科學的猜測：聰明的古代埃及人民就是利用如圖所示的裝置，把巨大的石塊一步步地搬運到金字塔頂部的。以上只是人們的猜想，要解決問題光*猜想行不行？

　　生：不行。

　　師：那好，我們一起來模擬一下那段歷史，通過實驗來驗證一下，怎么樣？

　　生：好（興高采烈地）。

　　（師出示自制教具：一省力杠桿、鉛球、50克重的鉤碼）

　　師：讓鉛球代表巨大的石塊，讓小小的鉤碼的拉力代表人的拉力，讓這一裝置代表如圖所示裝置，現在，就讓這一小小的鉤碼把沉重的鉛球吊起，相信嗎？

　　生：相信（但也有個別學生微微搖頭表示不信）。

　　師：好，咱們就讓實驗現象來證明吧，誰上來操作一下？

　　（一生上講臺演示，鉤碼把鉛球吊起，當學生吊起鉛球時，教師指著這一裝置問其他同學。）

　　師：誰知道我們在物理上如何來稱呼這類裝置？

　　生：杠桿。

　　師：從這節課開始我們就來學習杠桿。

　　（板書課題：12、4杠桿）

　　[從學生熟悉的金字塔入手，并通過自制教具的模擬實驗，成功地創設了情景，既激起學生濃厚的學習興趣，又調動學生學習積極性，并激發起學生對古代文明的自豪感，滲透了情感教育。]

　　二、探究新知

　　一、認識杠桿

　　師：日常生活中你見過或者使用過哪些杠桿？同位間或前后位間互相交流一下。

　　（學生很積極地進行交流）

　　師：誰起來說一下？

　　生一：桿稱、蹺蹺板

　　生二：壓井杠、撬撬棒

　　（教師再補充幾個例子并板書出這幾種杠桿名稱。）

　　師：由此可見，杠桿在我們生活中處處可見，是我們生活上不可缺少的得力助手，現在，我們一起來認識一下杠桿。

　　（師板書：一、認識杠桿）

　　（投影出日常生活中常見的杠桿：桿稱、蹺蹺板、壓井杠、撬撬棒）

　　師：請同學們觀察一下這些常見杠桿，你能發現它們有哪些共同特征？同位間討論一下。

　　（學生觀察、思考，然后同位間討論并交流。）

　　師：誰來說一下？

　　生一：都有一個固定點。

　　生二：都可以轉動。

　　生三：杠桿都受到兩個力的作用。

　　生四：杠桿的桿的組成材料都很硬。

　　師：現在請同學們畫出所投實物的示意圖。

　　（學生畫示意圖，教師巡視，找出學生典型的畫法并投出。）

　　師：這幾位同學的示意圖基本一樣，唯獨蹺蹺板的畫法不一樣，我們可不可以把蹺蹺板的示意圖畫成一條直線？

　　生：可以。

　　師：現在，你認為杠桿還有別的共同特征嗎？

　　生：都有一根硬棒。

　　師：同學們回答的很好，你能不能根據杠桿的共同特征給它下個定義呢？

　　生一：能繞固定點轉動的硬棒叫杠桿。

　　生二：我認為應該是“在力的作用下，能繞固定點轉動的硬棒叫杠桿。”

　　（教師評價學生的.回答并簡要板書杠桿定義。）

　　[當學生在自主探究中遇到困難時，教師及時地進行點撥和引導，保證了學生探究的順利進行。]

　　二、使用杠桿

　　師：通過剛才的學習我們知道杠桿實際就是一個能繞固定點轉動的硬棒。你看，這個裝置是杠桿嗎？

　　（出示實驗室杠桿裝置。）

　　生：是杠桿

　　師：認識了杠桿，想不想使用一下？

　　生：想。

　　師：好，現在我們就來使用杠桿。

　　（教師板書：二、使用杠桿，并演示使用杠桿，在杠桿的左側掛一鉤碼，右側用一彈簧稱在不同位置拉動杠桿。）

　　師：你們發現我兩次使用杠桿的過程中有哪些不同嗎？

　　生：拉力的大小、位置不同。

　　師：為什么會出現這些不同呢？

　　（學生迷惑，不知如何回答。）

　　師：看來我們要使用杠桿，只知它是“一個能繞固定點轉動的硬棒”是不夠的，要解釋上述現象，還需學習杠桿的更多知識。

　　（演示：使杠桿一端掛鉤碼，一端用彈簧稱拉著，并使杠桿處于靜止。）

　　師：現在杠桿處于什么運動狀態？

　　生：靜止

　　師：我們在物理上就把杠桿處于靜止時的狀態稱為杠桿平衡。

　　（板書：1、杠桿平衡）

　　師：現在我再次使用杠桿，請同學們仔細觀察。

　　（演示彈簧稱在不同位置時拉動杠桿的情況，再演示在同一位置用不同方向的拉力拉動杠桿的情況。）

　　師：兩次拉動杠桿時，杠桿處于平衡嗎？

　　生：杠桿處于平衡。

　　師：每次的實驗中有哪些不同現象發生？

　　生：拉力的大小、拉力的方向、拉力的作用點。

　　（師板書學生回答內容。）

　　師：看來影響杠桿平衡的因素與拉力的大小、方向、作用點有關，為研究杠桿平衡時它們的關系，我們再來認識一下杠桿。

　　（投影撬棒撬石頭的例子。）

　　師：現在，我們以撬棒為例，在撬棒上描述出影響杠桿平衡的因素。

　　（師板書出撬棒撬石頭的示意圖。）

　　師：所有的杠桿都有一個固定的支點，我們在物理上就把這一固定點稱為“支點”，用“O”來表示。哪位同學能上來畫出影響杠桿平衡的因素？

　　（學生上黑板作出了影響杠桿平衡的因素。）

　　師：為區別F1和F2的不同，誰能給這兩個力起個名字，并說出原因？

　　生：把F1稱為動力，因為它能使杠桿轉動，是主動的；把F2稱為阻力，因為它阻礙杠桿轉動，是被動的。

　　師板書動力、阻力

　　師：（師帶頭鼓掌）老師鼓掌的原因有兩個：一是這位同學很善于動腦筋，二是回答得非常精彩。請同學們看圖，力的方向實際上也就是力的作用線與杠桿的夾角θ，你們看，能把力的方向θ和力的作用點OA兩個因素合成一個因素來研究嗎？

　　（學生表現得有點迷惑）

　　師：你看我作一條輔助線，（過支點O向F1的作用線作垂線，交于點O），現在構成了一個RTΔOAC，角θ和OA、OC能否建立起聯系呢？

　　生：能。Sinθ=OC/OA。

　　師：很好，上式也可寫為OC=SinθOA，這樣OC的變化就可代替OA、θ角的變化，我們在物理上把OC稱為杠桿的力臂，誰能說一下力臂是怎樣作的？

　　（生重述力臂的作法。）

　　師：剛才我們所作的是支點到力的動力作用線的距離，在物理上稱為動力臂，那支點到阻力作用線的距離稱為什么？

　　生：阻力臂。

　　（引導生作出阻力臂，并強調力的作用線是可延長或反向延長的，師簡要板書動力臂、阻力臂的概念。）

　　師：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂被稱為杠桿的五要素。

　　（教師用大括號把支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂括起來，并板書2、杠桿五要素）

　　師：現在，請同學們把生活中常見杠桿的五要素描述出來。

　　（師投出生活中常見杠桿實物圖，學生練習杠桿五要素的畫法，教師評析并矯正學生的不當做法。）

　　[力臂的引入合情合理，學生很容易地認識到了力臂引入的必要性，學生學會了簡化處理問題的方法]

　　三、探究杠桿

　　投影一幅漫畫：大力士與小男孩比賽推門。

　　師：經過一段時間的學習，同學們是不是有點累了？現在大家放松一下，看一幅漫畫，請你充當裁判，看看誰將獲勝？

　　（學生臉上洋溢著喜悅之情。）

　　生：小男孩

　　師：現在我是一名記者，來采訪一下你們：你充當他們兩人的裁判有什么迷惑的地方？

　　生：為什么大力士推不過一個小男孩？

　　師：你認為是什么原因呢？是不是小男孩有特異功能？請同位間討論交流一下。

　　（學生積極討論，熱情高漲。）

　　師：誰來說一下你們討論的結果是什么？

　　生一：大力士和小男孩作用在門上的作用點不同，導致了大力士的失敗。

　　生二：他們作用在門上的力的大小和方向不同，也是造成小男孩獲勝的原因。

　　生三：門可以看成是一個杠桿，他們兩人作用在杠桿上的力和力臂不相同，這是造成小男孩獲勝的原因。

　　[學生參入到漫畫所創設的情景中，激起學習的熱情。]

　　師：你能上來畫出門的示意圖并標出杠桿五要素嗎？

　　（學生三上黑板畫出杠桿示意圖。）

　　師：從杠桿示意圖和小男孩獲勝的結果中，你能得到什么啟示？

　　生：力臂越長，所用的力可能越小，力臂越短，所用的力可能越大。

　　師：由此看來，動力、動力臂、阻力、阻力臂存在著某一關系時，杠桿才會平衡。它們之間到底存在什么關系呢？現在我們一起來探究杠桿。

　　（師板書：三、探究杠桿）

　　師：科學探究的第一步就是提出問題，針對我們上面對杠桿平衡的討論，你能提出什么問題？

　　生：杠桿平衡時動力、動力臂、阻力、阻力臂存在著怎樣的關系？

　　（師板書：提出問題：F1、L1、F2、L2存在何種關系？）

　　師：要研究幾個量之間的關系，一般把這幾個量放在一個等式中去研究。例如X=Y的形式，X可以代表一個量式幾個量的關系，同理Y也如此。現在請同學們猜想一下，F1、L1、F2、L2存在一個什么樣的關系？同學們先思考，然后同位間討論交流一下。

　　師：誰來說一下你的猜想？

　　生一：F1L1=F2L2

　　生二：F1+L1=F2+L2

　　生三：F1—L1=F2—L2

　　生四：F1/L1=F2/L2

　　生五：F1/F2=L2/L1

　　[等式概念的引入，降低了猜想的難度，為順利突破難點作了鋪墊。]

　　（師板書學生猜想的關系式，然后師生共同分析所猜想的五個關系式，發現生五的猜想是生一猜想的另種表達，可看作同一種猜想；并根據日常中兩個量的相加或相減時其單位必須相同的條件，得出生三和生二的猜想是不合理的，因此，生二、生三和生五的猜想不需再檢驗了。）

　　師：以上關系式只是我們的猜想，要驗證猜想是否準確怎么辦？

　　生：實驗驗證。

　　師：通過實驗驗證上述關系式，需要獲得哪些實驗數據？

　　生：動力、動力臂和阻力、阻力臂。

　　師：現在我們每組都有帶刻度的直桿、鉤碼、鐵架臺、光滑的圓軸。要獲得我們所需的實驗數據，如何去設計實驗方案？請同學們思考、交流一下。

　　（學生思考、討論，設計實驗方案，教師巡回指導。）

　　師：現在請一組到講臺上將實驗方案演示給同學們看一看。

　　（一小組上講臺演示實驗方案并講解。）

　　師：這組同學的實驗方案行不行？你對他們組的實驗方案有何建議？

　　生一：他們的實驗方案可行，不過在使用杠桿前應調節杠桿平衡，即調節杠桿兩端的螺母，使杠桿水平。

　　師：難道是杠桿傾斜靜止就不算是杠桿平衡嗎？

　　生一：對。

　　師：同學們對此問題有何看法？

　　生二：只要杠桿處于靜止就算杠桿平衡。我認為杠桿水平的目的是因為可以直接讀取力臂的長度，即掛鉤碼位置的刻度值就是力臂的長度。

　　（教師帶頭鼓掌，對生二精彩發言表示肯定和祝賀。）

　　師：誰還有不同的建議？

　　生三：我認為方案中還應有記錄實驗數據的表格。

　　師：你們小組設計了嗎？

　　生三：設計了。

　　（教師拿來投在屏幕上。）

　　師：你們為什么要設計三次實驗呢？

　　生三：一次實驗具有偶然性，只有多次實驗才能說明問題。

　　師：誰還有不同的建議或疑惑的地方？

　　生四：我有一問題：不知杠桿哪端的力為動力或阻力？

　　師（面向其它學生）：誰能解答這個問題？

　　生五：哪端都可以。因為杠桿兩端的拉力都是鉤碼的重力，動力和阻力只要我們規定就可以了。

　　師：回答的很好，我們就規定杠桿左側所受的力為動力，杠桿右側所受的力為阻力。現在一個完整的實驗方案出爐了，萬事具備，只欠東風，現在進行實驗，不過，在實驗過程中要注意合作。

　　學生進行實驗，教師巡視，并參與小組實驗，糾正學生不當的操作方式，檢查學生參與實驗的情況。

　　實驗完畢，教師投出實驗結果。

　　師：我們如何利用實驗數據去驗證我們的猜想呢？

　　生：把所得數據代入生一和生四的猜想中，看等式是否成立。

　　師：現在你們就利用所得數據去驗證猜想吧。

　　（學生動手驗算，同位交流結果。）

　　師：你們得到了什么結論？

　　生：生一的猜想是正確的，即F1L1=F2L2。

　　[引導學生通過實驗探究歸納出實驗結論，讓學生成為“杠桿平衡條件”的“發現者”、課堂的主人翁。在教學過程中，教師也將自己作為學生的一員，與學生一起參與學習過程，實現教師角色的轉換，充分體現學生的主體地位。]

　　師：我們在物理上就把此關系式稱為杠桿平衡條件（教師板書：杠桿平衡條件：F1L1=F2L2）。下面，我們利用此結論做一下練習。

　　（練習：1、利用講桌上的實驗裝置，變換杠桿一側鉤碼的個數和位置，讓學生回答出另一側鉤碼的個數或位置，練習杠桿平衡條件的應用。2、利用杠桿平衡條件解釋金字塔建造歷史的猜想及鉤碼吊起鉛球的原理。）

　　四、應用杠桿

　　師：我們學習物理知識的目的就是應用物理知識解決生活中遇到的實際問題，下面我們就來應用杠桿。請欣賞一段錄相。

　　（教師放一段“應用杠桿”的影片。）

　　師：通過觀看影片你獲得了哪些信息？

　　生一：我知道了生活中的杠桿可分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。

　　（教師板書三類杠桿。）

　　生二：通過影片我知道省力杠桿的動力臂大于阻力臂，費力杠桿的動力臂小于阻力臂，等臂杠桿的力臂相等。

　　生三：省力杠桿省力但費距離，費力杠桿費力但省距離。

　　生四：生活中的羊角錘、鐵皮剪、起子、鉗子屬于省力杠桿，船漿、鑷子等屬于費力杠桿，自行車上的車把、車閘、后貨架上的貨物夾等屬于省力杠桿。

　　[讓學生學會獲取有效信息的方法，培養學生將所學知識與生活相結合的能力；此環節體現了物理走向生活的新課程理念。]

　　三、小結

　　師：本堂課已接近尾聲，到了我們談收獲的時侯了。通過本節課的學習，你在知識和方法上有哪些收獲？還有哪些疑惑的地方沒有解決？說出來我們互相交流一下。

　　生一：我知道了杠桿的定義、杠桿的五要素、杠桿平衡的條件。

　　生二：我知道了杠桿可分為三類：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿，并且明白了省力杠桿省力但要費距離、費力杠桿費力但要省距離的道理。

　　生三：我懂得了用實驗驗證猜想的科學研究問題的方法，以及如何來描述幾個量之間的關系。

　　生四：我有一個迷惑的地方：在實驗時為什么要用這裝置？使用別的杠桿不行嗎？

　　師：同學們怎樣看待這個問題呢？你們先小組間交流一下。

　　（小組間進行積極交流。）

　　生一：因為這一裝置簡單，并且可以直接掛鉤碼，通過鉤碼的重力來表示作用力。

　　生二：因為這一裝置可以方便讀取數據，例如可以直接讀出力臂的長度。不過，也可以用其它的杠桿來做此實驗，例如，我們可以把杠桿的支點放在一端，另一端用彈簧稱向上拉，鉤碼可以掛在杠桿的不同位置上。

　　師：（面向其他同學）你們說可以嗎？

　　生：可以（有部分生說不可以）。

　　師：可以用此裝置進行實驗探究，不過，向下的阻力還應包含杠桿的重力。

　　（聽到這里，一生馬上舉手，想必是有疑問。）

　　生：我們做實驗時的那個杠桿的重力為什么沒算進去？

　　師：你提的問題很好，你所說的那個杠桿的支點在它的中點上，杠桿左右兩端的重力及其力臂都相等，所以不影響杠桿平衡，也可以這樣理解：整個杠桿的重心在它的中點上，而支點也在中點上，其重力的力臂為零，杠桿的重力與力臂的乘積也為零，因此不會影響杠桿平衡。

　　師：同學們還有疑問嗎？

　　生：（響亮地、自信地回答）沒有了！

　　師：這節課我們師生齊心協力地合作，順利地完成了關于杠桿的學習任務，老師真誠地希望同學們有一雙善于發現的眼睛，去發現生活中的物理，去發現物理中蘊含的樂趣，不斷追求，不斷探索，努力攀登科學高峰！

　　[師生交流互動互惠，老師和同學共同分享新知，促進學習，達到師生、生生間知識的共識、共享與共進。] 課后反思：

　　上完這節課，我有一個深刻的體悟：教學的過程是教與學的交往、互動的過程，是師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發、相互促進的過程。在這個過程中，教師既要放手讓學生自主探究，又要適時點撥、引導、講授，為學生順利自主探究提供有力的幫助。

　　我在對于杠桿五要素的教學過程中，改變了過去直接講授的方式，而是讓學生在主動學習的過程中和對影響杠桿平衡因素的認識中，通過師生交流合作，引出杠桿的五要素。特別是力臂概念的引出，我考慮了很長時間，如果直接引出，可以節省時間，但不利于學生對力臂的理解和記憶，最后我通過在對“影響杠桿平衡因素”的簡化合并的方法研究中，引出力臂的概念，這樣符合了學生的認知規律。

　　對“杠桿平衡條件”采用探究式教學。通過漫畫情景的創設，讓學生在愉快的氛圍中產生疑問，提出了要探究的問題，然后，通過等式觀念的講解，使學生在明白“如何處理幾個量之間的關系”的方法中，對杠桿平衡條件進行了猜想，既提高了學生學習的積極性，又使學生學會了處理問題的方法。

　　關于“杠桿應用”的教學，采用了學生自主獲取知識的方法，既培養了學生自學的能力，又加深了學生對“學習物理的最終目的就是應用物理知識解決生活中的實際問題”的認識。這一環節既充分體現了“物理來源于生活，又走向生活”的新課程理念，又讓學生在交流中分享了彼此間的思考、經驗和知識，從而達到了共同發展和提高的目的。

　　但是，我感覺我的課堂評價語言過于單調，忽視了評價的三重功能：一是讓生知道“對”與“不對”；二是調動學生學習的積極性；三是給學生指明研究方向。

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