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《杠杆》教学设计与反思
-------教科版八年级下册
一、教学目标：
A、知识与技能:
1、认识杠杆，会画出杠杆的五要素。
2、能用杠杆的平衡条件来解决一些简单问题并进行简单的计算。
B、过程与方法：
1、通过观察和实验、了解杠杆的结构。
2、通过探究、了解杠杆的平衡条件。
C、情感、态度与价值观：
通过了解生活中的杠杆，进一步认识物理与生活相连，是有用的，从而提高学习物理的兴趣。
二、教学重点：
探究杠杆的平衡条件
三、教学突破：
先认识杠杆，从身边、生活中事例抽象出杠杆的定义及特征，在探究杠杆平衡条件时创造一种探究气氛，通过用杆秤称物体，提出猜想，激发学习兴趣。
四、教学过程：
（一）、引入新课，激发兴趣。
师：人们在生活中、劳动中经常使用各种机械，同学们想一想你使用过哪些机械？或者你看到别人使用过哪些机械？
生1：我使用过铁锨、镊子、钳子、锤子。
生2：我使用过剪刀、指甲刀、开瓶盖的启子。
生3：我看见别人使用过播种机、收割机、缝纫机、推土机。
生4：我看见过修房时用的滑轮，还看见过轧制面条的面条机。
师：很好，这说明同学们平时很注意观察。在同学们说出的机械中有的比较复杂，有的比较简单。例如：镊子、钳子、锤子、剪刀、开瓶器等都属于简单机械，播种机、缝纫机等是复杂机械。复杂机械也是由简单机械组合而成的。这一节我们学习几种简单机械。
同学们在你们的桌上放着钳子、锤子、瓶盖起子分别试着用一用，看会有什么发现？
（各小组同学分别进行操作，有的用钳子剪断铁丝，有的用锤子起木板上的钉子，有的用开瓶器开瓶盖，有三个小组用钳子分别把铁丝弯成了三角形、长方形、圆形。很快平静下来。）
第五小组：我们小组发现：使用这些机械可以完成直接用手不能完成的工作。
第六小组：我们小组发现：使用这些机械都可以用一个较小的力获得一个较大的力。
师：同意他们说法的同学举手。
（全体学生举手）
师：同学们的发现很好，那么谁能针对刚才的发现提出一个问题？
生5：我想知道：为什么使用这些机械时可以用一个较小的力获得一个较大的力呢？
师：大家想知道吗？
生：想知道。
师：今天通过学习新的一节“杠杆”就可以解释这一问题。（板书：杠杆）
（二）、快乐学习，积极主动。
师：看课本72页图11-2－2是我国古代劳动人民用一根硬木棒在靠近大石的部分垫一块小石，然后在长的一端用力就可以敲起大石。古代劳动人民聪明不聪明？
生：聪明。
师：这根用来敲石的木棒就是杠杆。刚才同学们使用钳子剪铁丝，用锤子拔钉子，用开瓶器开瓶盖，这时钳子、锤子、起子都可以看成杠杆。使用过程中它们有共同点吗？各小组讨论这一问题。
第三小组：我们小组认为：在使用过程中这些机械都受到了力的作用，都能绕一个点转动。
第六小组：我们小组认为：在使用时这些机械都能绕一个固定点转动，都受到一个使棒转动的力和一个阻碍棒转动的力。
师：你们回答的都很好，那么谁能给杠杆下一个定义呢？
生5：一根棒能绕一个点转动，这根棒就是杠杆。
生6：我想应该是一根硬棒，也就是说棒受力时不发生形变，棒在力的作用下能转动，这根棒就是杠杆。
生7：我认为应该是一根硬棒在力的作用下能绕一个固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
师：同学们给杠杆的定义很好。下面同学们自学杠杆的五要素即支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。并在纸上画一画人用木棒撬石头时的杠杆五要素。
（学生们开始阅读，一会儿后画图，教师让一个学生到黑板上板演，板演的同学把阻力画成了石头的重力，有一个学生指了出来。教师提醒学生杠杆受的动力、阻力要画在杠杆上。）
师：同学们通过独立学习知道了杠杆的五要素，并能在图上准确的画出来，在这一过程中你们也增强了自学能力，老师为你们高兴。
（三）合作探究，深入理解。
师：人们使用杠杆时，有时需要杠杆静止，比如用杆秤称物体时，杆秤要静止；有时需要杠杆转动，比如用锤子起钉子等。杠杆的静止不动或匀速转动我们称为杠杆的平衡，人们是在杠杆平衡或非常接近平衡的条件下使用杠杆，那么杠杆在什么条件下才能平衡呢？在那种情况下研究比较方便呢？
生8：我认为在杠杆静止的情况下研究方便，因为在前面研究二力平衡条件时我们研究的就是物体处于静止的情况。
师：研究二力平衡条件时，研究的是两个力的关系，要研究杠杆的平衡条件应该如何入手呢？
生8：杠杆的五要素是支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂，要探究杠杆平衡的条件，我想应该是在支点固定时，研究动力、动力臂、阻力、阻力臂四者的关系。
师：回答的很好。（教师用杆秤称一物体，用手提起提纽，让学生观看。）用杆秤称物体时，哪一点是支点？如何测量秤砣和物体对秤杆拉力的力臂？
生9：提纽是支点，杆秤水平静止时，用刻度尺量出提纽到挂物体细绳和挂秤砣细绳的距离就是力臂。
师：同学们猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂满足什么条件时杠杆才平衡呢？（此时教师在秤盘中又增加了一个小物体，秤砣向外拨了一小段。）.
生10：我想当秤盘中的物体增加时，杆秤要平衡秤砣要想外拨，秤砣的力臂增加。因此我猜想杠杆的平衡条件是：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂。
生11：我认为有可能是动力x动力臂＝阻力x阻力臂。
（教师板书以上两种猜想）
师：两位同学的猜想很好，但是只有一种猜想正确，哪一种正确呢？下面同学们自己设计实验来验证哪一种猜想正确。可以参考书83页图11—2—8，利用桌上的器材，各小组进行探究，每组至少测三组不同的数据，最后总结出结论。
（各小组学生进行实验探究，教师指导学生实验中出现的问题，以小组为单位汇报。）
第二小组：我们通过调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，因为这样便于测量力臂，我们做了三次实验证明了杠杆的平衡条件是动力x动力臂＝阻力x阻力臂。
第五小组：（刚才猜想平衡条件是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的学生）刚才我没有和同学讨论时，认为我的猜想正确，实验中也确实有两组数据满足了“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”，但是第三组数据不满足。通过讨论我知道了不同的物理量是不能相加的，并且知道了一个结论的得出是通过多次实验总结出来的。
师：这位同学通过做实验，否定了自己的猜想，很可贵。正如这位同学所说科学家们在总结某个规律时，都是通过大量的实验验证。我们在探究问题时也要多做几次实验，对多组数据进行分析。我们为这位同学的回答鼓掌。
（板书实验结论：“杆杠平衡条件：动力x动力臂＝阻力x阻力臂”）
（四）、精彩总结，知识升华。
师：杠杆的平衡条件是希腊学者阿基米德首先发现的，在我们学过的物理规律中还没有我们中国科学家首先发现的规律，希望同学们认真学习，争取长大后为我国的科学事业做出自己的贡献。用我们刚学过的知识解释“什么情况下才能用一个很小的力获得一个很大的力呢？”
生12：我认为要想用一个很小的力获得一个很大的力，可以用一个动力臂很长的杠杆，因为在阻力x阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小，即越省力。
师：回答的很全面。这就是杆杠分类中的第一种 ：
(板书：“杆杠分类：1、省力杆杠”)
师：同省力杆杠相反的情况有没有呢？
生13：有，钓鱼时，拿鱼杆就费力。还有理发剪、吃饭用的筷子。
师：非常好，这就是杆杠分类中的第二种 ：
(板书：“杆杠分类：2、费力杆杠”)
师：有没有既不省力也不费力的杆杠呢？
生14：有。天平平衡时就是。
师：对，这就是杆杠分类中的第三种 ：
(板书：“杆杠分类：3、等臂杆杠”)
五、教学小结（由学生完成）
师：通过这一节的学习你们自己有哪些收获呢？
生15：学习了“杠杆”这一节，我不仅懂得了有关杠杆的物理知识，而且我还知道了杠杆在我们的生活中有着十分广泛的应用。在这一节课中我经历了像科学家一样去探究问题的过程，锻炼了我探究问题的能力，增加了我学习物理的兴趣，增强了我学好物理的信心。
师：说的太好了。
六、作业
书77页自我评价。
七、教学反思
1、优点：这节课通过教师引导学生从身边事物开始观察、动手、应用等方式步步深入，用探究出的规律去解决问题，引导学生进行反思、总结。这样做会使学生在学习过程中激发兴趣，体验和感悟得到进一步升华，有利于学生科学素养的提升。
2、缺点：教学内容较多，时间紧，基础差的学生可能跟不上，被牵着鼻子走。最好还是分着两节课完成。充分利用网络学习的微课程方法来完成教学。