科學(xué)探究：杠桿的平衡條件

科學(xué)探究：杠桿的平衡條件（第一課時(shí)）晉江市南峰中學(xué)邵邦武一、教材分析：本節(jié)課是八年級(jí)物理第八章第一節(jié)的第一課時(shí)，主要是通過(guò)列舉一些日常生活中學(xué)生熟悉的器具，讓學(xué)生想想這些器具的使用，從中發(fā)現(xiàn)它們的共同特征，進(jìn)而建立杠桿的概念，認(rèn)識(shí)力臂的意義，明確這些器具在使用過(guò)程中支點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂的位置，最終達(dá)到能根據(jù)實(shí)際需要正確選擇和使用杠桿的目的。再則就是通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng)，使學(xué)生能對(duì)杠桿平衡條件進(jìn)行猜想與假設(shè)，并設(shè)計(jì)出驗(yàn)證方案，對(duì)獲得的數(shù)字信息進(jìn)行處理，最后得出正確的杠桿平衡條件。其中讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過(guò)程的方式來(lái)認(rèn)識(shí)杠桿平衡條件是本節(jié)課的重點(diǎn)。本節(jié)教學(xué)充分體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，注重科學(xué)探究”的新課程理念。二、教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能：知道什么是杠桿；能在杠桿上確認(rèn)支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂。通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng)，能對(duì)杠桿平衡條件進(jìn)行猜想與假設(shè)，并設(shè)計(jì)出驗(yàn)證方案，對(duì)獲得的數(shù)字信息進(jìn)行處理，得杠桿平衡條件。2、過(guò)程與方法：通過(guò)觀察和討論，弄清什么是杠桿以及與杠桿有關(guān)的概念。用完成科學(xué)探究的全過(guò)程的方式來(lái)認(rèn)識(shí)杠桿的平衡條件。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生觀察生活中的物理現(xiàn)象的能力；了解杠桿在生活中的應(yīng)用體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)他們獨(dú)立思考、合作學(xué)習(xí)以及對(duì)問(wèn)題探索的意識(shí)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。三、教學(xué)重難點(diǎn)：經(jīng)歷科學(xué)探究活動(dòng)，理解杠桿平衡條件；以及運(yùn)用杠桿平衡條件解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。四、教學(xué)思路與方法：根據(jù)“主導(dǎo)和主體”、“學(xué)習(xí)與實(shí)踐”之間的關(guān)系以及學(xué)生的實(shí)際情況，我將本節(jié)課的教學(xué)思路設(shè)計(jì)如下：1、教法方面：（1）通過(guò)列舉日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中的一些事例，結(jié)合圖示的方式呈現(xiàn)杠桿及有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念。（2）通過(guò)學(xué)生自主探索，在觀察、體驗(yàn)、猜測(cè)、求證、發(fā)現(xiàn)、運(yùn)用的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，得出杠桿平衡條件。（3）通過(guò)歸納總結(jié)和大量的應(yīng)用實(shí)例，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。2、學(xué)法方面：（1）充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使之成為學(xué)習(xí)的主體。（2）學(xué)生在教師的指導(dǎo)下參與實(shí)踐探究活動(dòng)，通過(guò)“提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、分析判斷、討論與交流”等科學(xué)探究的幾個(gè)主要環(huán)進(jìn)行操作，并在活動(dòng)中動(dòng)腦、動(dòng)手，運(yùn)用物理知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，去研究問(wèn)題，探索新知，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。五、教學(xué)過(guò)程：

一、引入新課我們的周圍有各種各樣的機(jī)械：飛機(jī)、輪船、起重機(jī)、鉗子、扳手等。有些機(jī)械簡(jiǎn)單，有些復(fù)雜，不管機(jī)械多么復(fù)雜都可以從中找到構(gòu)成它們的基本元素：桿、輪、鏈條等。這里我們就從最簡(jiǎn)單的機(jī)械入手，了解它們是如何幫助我們?nèi)祟惖模《?、新課教學(xué)1、認(rèn)識(shí)杠桿列舉日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中的一些事例，結(jié)合課本圖8—1和圖8—2示出一些學(xué)生熟悉的器具，讓學(xué)生通過(guò)視圖想想這些器具的使用，從中發(fā)現(xiàn)它們的共同特征，進(jìn)而建立杠桿的概念，認(rèn)識(shí)力臂的意義，明確這些器具在使用過(guò)程中支點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂的位置，最終達(dá)到能根據(jù)實(shí)際需要正確選擇和使用杠桿的目的。（1）杠桿：在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。（成為杠桿的條件：有力的作用，能轉(zhuǎn)動(dòng)，是硬棒。棒可直，也可彎---活塞式抽水機(jī)的手柄就是彎的。）（2）杠桿的幾個(gè)概念：支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)---O；動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力---F1；阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力---F2；動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離---L1；阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離---L2。（3）練習(xí)作出圖示中的力臂2、杠桿的平衡（1）講述：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡。（2）科學(xué)探究1：杠桿的平衡條件a.提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？b.學(xué)生猜想與假設(shè)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，猜想出它們之間可能有的關(guān)系。這一階段體現(xiàn)教師是引導(dǎo)者，學(xué)生是發(fā)現(xiàn)者。c.學(xué)生制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（如圖）思考：為什么要使杠桿調(diào)至水平平衡？調(diào)節(jié)平衡時(shí)，平衡螺母如何移動(dòng)？d.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m1234e.交流與合作同學(xué)進(jìn)行討論、交流，與猜想進(jìn)行對(duì)比最后得出結(jié)論：杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2或者（師生互動(dòng)，共同完成探究任務(wù)，體現(xiàn)教師是學(xué)生的合作者。）注意：①、從杠桿平衡條件中可以得出：力和力臂的大小成反比，即力臂越大，力就越小。②、計(jì)算時(shí)，單位要統(tǒng)一，即動(dòng)力與阻力的單位要統(tǒng)一，動(dòng)力臂與阻力臂的單位要統(tǒng)一。f.評(píng)估對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的合理性，結(jié)論的可靠性進(jìn)行評(píng)估，對(duì)錯(cuò)誤所在或誤差過(guò)大的原因進(jìn)行分析。（3）探究實(shí)驗(yàn)2：用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作為動(dòng)力使杠桿平衡時(shí)，沿豎直方向與沿傾斜方向的拉力是否相同？為什么？（力和力臂的大小成反比）3、杠桿平衡條件的應(yīng)用：人類應(yīng)用杠桿平衡條件可以解釋生活中許多現(xiàn)象，解決許多實(shí)際問(wèn)題。（1）人們?cè)谟们税羟耸瘔K時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越容易反撬動(dòng)石塊。（2）你知道擰松生銹的螺帽要用一段水管套在扳手手柄上的道理嗎？（3）不法商販為了坑害消費(fèi)者，在桿秤的秤砣上玩手腳，他把鐵秤砣上鉆一個(gè)孔。你能說(shuō)一說(shuō)，這是怎樣坑害消費(fèi)者的嗎？三、小結(jié)1、通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你了解了杠桿的平衡條件了么？2、你了解了研究杠桿平衡條件的方法了嗎？（通過(guò)提問(wèn)方式引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)本節(jié)主要知識(shí)及學(xué)習(xí)活動(dòng)，養(yǎng)成學(xué)習(xí)——總結(jié)——學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，發(fā)揮自我評(píng)價(jià)的作用，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。）課外活動(dòng)1、了解家中有哪些器具是杠桿，它們是如何工作的？2、回家練習(xí)使用桿秤。（通過(guò)課外活動(dòng)復(fù)習(xí)本節(jié)知識(shí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生探索、研究物理的興趣，體會(huì)物理學(xué)習(xí)在生活中的重要應(yīng)用。）四、作業(yè)：P1381、2、3、4教學(xué)反思：本節(jié)課的設(shè)計(jì)主要是圍繞著科學(xué)探究進(jìn)行的。由于日常生活中的杠桿現(xiàn)象學(xué)生都非常熟悉，因此，我在本節(jié)課教學(xué)中并沒(méi)有花大量時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)分析杠桿的基本概念，尤其是對(duì)力臂的畫法并未加強(qiáng)訓(xùn)練，而是將重點(diǎn)放在學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，得出杠桿的平衡條件上。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，我始終是把學(xué)生放在一個(gè)學(xué)習(xí)的主體地位，而教師只是引領(lǐng)著學(xué)生進(jìn)行研究的一個(gè)主導(dǎo)地位。現(xiàn)在的教學(xué)，不能像傳授知識(shí)一樣直接“教”給學(xué)生，而是要更多的創(chuàng)設(shè)機(jī)會(huì)，通過(guò)參與活動(dòng)，讓學(xué)生親身體會(huì)到一個(gè)完整的探究過(guò)程——從提出疑問(wèn)到自主討論再到作出猜想然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以至最后的得出結(jié)論。并在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，對(duì)一個(gè)問(wèn)題的結(jié)果作多種假設(shè)和預(yù)測(cè)。不再拘泥于某個(gè)特定的結(jié)論，要給學(xué)生充分的空間來(lái)發(fā)揮自己的才能。我在教學(xué)中充當(dāng)?shù)氖墙M織者、共同討論者的角色，在實(shí)驗(yàn)中充分體現(xiàn)了學(xué)生主體地位，發(fā)揮了學(xué)生積極主動(dòng)性，有效地利用了學(xué)生的探究能力，使實(shí)驗(yàn)得到了較為滿意的結(jié)果與正確的結(jié)論。不過(guò)在對(duì)平衡架進(jìn)行研究的時(shí)候，還可以大膽的突破教材原有的框框。讓他們嘗試在多個(gè)（兩個(gè)以上）的掛鉤上掛鉤碼，能否使杠桿平衡，結(jié)果又會(huì)如何？滿足什么關(guān)系？另外，在教學(xué)中也存在一些不足，由于受時(shí)間限制，實(shí)驗(yàn)探究2，沒(méi)辦法讓每一組都能進(jìn)行探究，需在下一課時(shí)，讓學(xué)生繼續(xù)探究。在對(duì)杠桿的力臂理解和作圖上花的時(shí)間較少，還得以加強(qiáng)練習(xí)的方式來(lái)鞏固和理解?？傊竟?jié)課我是充分運(yùn)用生活中的事