我能撬起地球教学设计教材分析我能撬起地球这一探究活动，是在制造平衡这一等臂和不等臂平衡条件研究的基础上学习杠杆省力的原理。对于这个活动，学生已有了实验与记录的切身感受，教师可放手让他们利用杠杆尺、钩码等简单器材，自行设计实验、自行记录实验结果、自行总结省力与不省力的各种规律，切实体验到机械能提高我们的工作效率，能改善我们的工作环境，深切领会“阿基米德大话”的真正含义。学情分析杠杆这种简单机械，在生活中应用广泛，屡见不鲜，但学生对它的工作原理却知道的较少。对于杠杆的认识，学生可能感觉不难，但在探究杠杆原理的过程中对杠杆三个点（支点、重点、力点）学生容易弄混，因此，在探究活动中，教师应注意适当加以引导，突破难点。学习目标1.利用杠杆尺、钩码等简单器材进行观察实验，研究利用杠杆的原理，做好实验记录。2.利用杠杆尺的平衡，研究杠杆是否一定省力。3.培养学生重证据，愿意尝试的精神，使学生关注社会生活。教学重难点重点：通过设计实验，搜集数据并对数据进行分析，研究杠杆省力的条件。难点：明确支点到力点的距离大于支点到重点的距离时省力。评价任务1.设计实验，探究杠杆的作用。2.能判断常见物品中的杠杆是否省力。教学准备演示材料：跷跷板、杠杆尺1个、钩码1盒、重物（三个钩码）、起钉锤、钳子。分组体验材料：（每组）自制杠杆1个。分组实验材料：（每组）杠杆尺1个、钩码1盒、重物（三个钩码、两个钩码）各3组。教学过程一、模型导入，激发兴趣（3分钟）1.模型引入师：同学们，今天，老师带来了一个特殊的跷跷板（教师举起展示），谁想来玩一玩？（指定两位学生上前体验。一位是班里最轻的女生，一位是最重的男生。）师：你认为谁能把谁给翘起来？（重的能把轻的压起来。）师：真是这样么？我们一起来看。2.学生体验活动（学生活动）（轻女生把重男生给翘起来了）师：看到现在的结果，你有什么疑问吗？（生：为什么轻女生会把重男生给翘起来呢？）这就是我们这节课要研究的问题杠杆（板书杠杆）。【设计意图：学生通过感受特殊的跷跷板，引发了浓厚的学习兴趣，提高了学习的积极性。学生通过体验、观察，产生了疑问，引出了本课课题。】二、认识杠杆（2分钟）1.出示课件：介绍杠杆师：什么是杠杆？（指着课件）像这样围绕一个固定的点将重物撬起的简单机械就叫做杠杆。（语速稍慢）杠杆围绕转动的点叫做支点，我们用力的点是力点，重物所在的点是重点。师：老师这里有一根儿木棍（出示木棍）它是杠杆么？为什么？2.小结并板书：一根木棍我们给它一个支点时，（画）它就成为了-杠杆，这是它的（支点），假如这边有一重物，这儿就是（重点），在这边用力，这儿就是（力点）【设计意图：通过课件的直观演示，理解了杠杆的概念，通过实物木板在黑板画图，加深了对杠杆的认识，为突破在探究杠杆的原理时对杠杆尺上支点、重点、力点的清醒认识这个难点奠定了基础。】三、活动体验，做出猜想（6分钟）师：今天老师也带来了一个杠杆，（手拿实物：杠杆）下面我们就来玩一玩，感受一下杠杆的奇妙之处。1.体验活动师：玩之前，老师有几点要求，请看大屏幕：（课件出示图片）第一，小组成员团结合作，力气最大的同学用力按住杠杆红色的一端当作重物，另外一位同学分别去按杠杆另一端的不同位置。第二，在玩的时候要注意观察思考：手在不同的位置有什么不同的感受。第三，每位同学都要亲自体验一次。看明白了么？请每个小组的材料员来领取杠杆吧。（学生上台领取杠杆。）开始体验吧！（学生体验活动，教师巡视辅导。）（3分钟）【设计意图：学生在“玩”杠杆的过程中，体验手在不同的位置所用的力不同，也就是说，支点到力点的距离不同，体验到使用杠杆有时省力，有时费力。】2.交流体验感受请每个小组的材料员把杠杆收起来。师：谁愿意来说说你的感受？请两位学生到前面边演示杠杆边汇报。（至少请两人）当你（问其中一人）用手在不同位置按压的时候有什么不同的感受吗？谁还愿意把你的感受和大家进行分享？（及时对学生的发言给予肯定）3.启发学生猜想课件演示：一个同学用力按住木板的左端（红色一端）作为重点，另一个同学在蓝色一端用力的点就是力点。越往蓝色一端头儿按的时候用的力越小，也就是力点到支点的距离越远越省力。猜想：板书（力点到支点的距离越远越省力。）四、实验探究（18分钟）师：这些是你们的猜想和感受，科学是讲究证据的，我们需要用（生：实验）的方法来搜集数据验证一下。1.介绍实验材料要想验证力点到支点的距离越远越省力，你们认为首先需要用什么器材？学生回答后，教师出示杠杆尺。结合杠杆尺，引导学生明白实验所需的材料及使用方法。老师为大家准备了这样的杠杆，（出示杠杆尺和支架），它的支点在（生回答），还需要什么？（生答：重物）我们把它当作重物。（出示实物：钩码），对照刚才的体验活动，假如我把重物挂在左边的第二格上，我们需要在杠杆尺哪边用力？（生：右边）师：也就是说现在支点（用手指着）的左边是重点，右边是力点。用力的大小我们可以用不同的钩码数量表示。现在，我在左边第二格上挂上2个钩码，根据刚才我们的猜想，你认为在右边第1格上至少挂几个钩码才能将重物敲起来使它平衡？(指定学生说，教师挂)第二格呢？应该比第1格多还是少？下面请每个小组把你认为在右端不同位置使杠杆尺保持平衡所需要的钩码个数画在实验计划表上。2.小组讨论，设计实验教师巡视指导。3.汇报时交流实验方法（结合图表指定1-2组学生上台汇报实验方法）【设计意图：通过设计实验，学生能够对实验的目的、步骤、材料和怎样做有一个清醒的思路，保证了实验的科学性、严谨性，同时加强了计划组织能力和科学严谨的态度。】4.实验（7分钟）师：每个小组都设计出了实验方案，下面，我们准备开始实验，在实验以前，老师提出几点要求。出示课件：实验建议。指定一名学生读实验建议。学生实验，教师巡视。完成实验的小组，收拾实验仪器，分析实验数据，得出结论。【设计意图：学生按实验计划进行实验既可以使实验有步骤、有计划的进行，又可以检测计划的可行性。通过实验，搜集数据，分析数据，可以加深对杠杆工作原理的理解，真正认识到使用杠杆有时省力有时费力，有时不省力也不费力。】五、汇报交流（5分钟）1.请23组学生上前汇报师：哪个小组来汇报一下实验数据？（一个汇报，一个操作）在这个小组汇报的时候，其他小组注意倾听，倾听也是一种好的学习习惯。问：其他小组的有没有不同意见？你认为他们组做的哪点好？哪点需要改进？（学生互评）2.分析学生实验数据师：我们来看这一组实验数据，重物挂在杠杆尺左边第三格固定不动，看杠杆尺的右边：第一次第1格挂6个钩码，第二次第2格挂3个钩码，第三次第3个挂2个钩码，第四次第6格挂一个钩码，力点离支点越来越远，所用钩码的数量越来越少，钩码越少说明越省力。师：通过刚才的实验，同学们验证了自己的猜想：力点到支点的距离越远越省力。【设计意图：学生的交流汇报展示了其实验过程和对实验数据的分析，通过对数据的分析，学生们可以明白力点到支点的距离越远越省力这个道理，同时，也使学生认识做科学研究就要尊重事实尊重证据。】六、联系生活，拓展运用（5分钟）师：再来看看老师这个跷跷板（展示实物：让学生观察），说说为什么很轻的女生能把比她重很多的男生给撬起来？同学们真会动脑筋，已经能把今天学的知识运用到生活中了。如果老师给你一块石头，你能利用杠杆用很小的力把它翘起来么？如果物体特别特别重呢？如果这个物体是地球呢？（我能撬起地球，板书）但是，我们需要一个很长很长的杠杆（延长杠杆图）！给我一个支点，我就能撬起地球，这是古希腊伟大的科学家阿基米德说的，就是他最先发现了杠杆原理（出示阿基米德像）。【设计意图：将探究的知识引入到生活中，建立科学与生活的联系，恰当、适时地揭示课题。】师：杠杆原理在我们的生活中应用十分广泛，瞧：这是什么？它是一个杠杆吗？（生答：是、不是）你们看这个钉子，用手能拔出来吗？用它就可以轻而易举的把钉子拔出来，（拔）（让学生找找起钉时的支点、力点及重点）谁还想来试试？用的时候要注意安全。（找几个孩子试试并问问感受）这是可以剪断非常坚硬的东西的钳子（出示实物，学生体验。）在我们身边还有许多许多这样的杠杆，你们在日常生活中发现过这样的物品吗？谁来说一说？科学就在我们身边，老师希望你们到生活中去发现、去观察、去思考。用你们所学到的科学知识改变我们的生活！（下课）【设计意图：通过跷跷板的再次使用，学生可以把课堂上研究的内容运用到生活中去检验，去体会科学就在自己身边，学生运用起钉锤、钳子之后体会到杠杆能给生活带来方便，切实体验到机械能提高我们的工作效率，改善我们的工作环境。】教学反思1.注重教学情景的创设，激发学生兴趣。从教学开始，把玩跷跷板游戏作为引入，既能挑战学生好胜的心理，又能联系学生生活实际。2.探究过程中扶放结合：虽然学生在上节课学过制造平衡，认识了杠杠尺，并已经有用杠杠尺做过平衡的实验，也研究了改变钩码的位置使杠杠尺处于平衡状态，找出其中的规律。但对杠杠作用的原理还是不清楚，如果一下子放手让他们研究就会比较盲目。因此在复习了上节课的内容后，我还是先演示：“老师刚才是在左边第二格挂了一个钩码，那么右边应该在什么位置挂几个钩码才能使杠杆尺平衡呢？有哪些情况呢？当两边的钩码数一样说明使用杠杠有什么作用？当阻力点的钩码比用力点的钩码多说明杠杠有什么作用？当阻力点的钩码比用力点少说明了杠杠有什么作用？”认识到使用杠杠可能有不同的作用，在力上不同有什么不同作用，为学生后面的自主探究做了铺垫，起到“脚手架”的作用，增强探究的有效性。3.引导学生对学习过程的反思：对收集到的数据进行分析对学生来说比较难，在教学中，扶于实验记录单，学生把实验过程的数据填写在记录单上，降低了学习的难度。在实验后引导学生对收集数据进行反思：“我们是按怎样的方法步骤收集数据的？哪种方法更合理？”让学生充分交流小组在收集数据的方法并发表意见，对学习过程数据的收集进行反思，这样有利于学生在碰到类似的探究如何采用有效和合理的方法奠定了基础。