13撬重物的竅門【課標落實】1本單元通過一系列實驗操作、體驗、設計等活動，落實小學科學課程標準高年段的課程目標。科學知識：了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。科學探究：能基于所學的知識，制定比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力和控制變量的意識，并能設計單一變量的實驗方案。能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。科學態度：表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。科學、技術、社會與環境：了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的阻力，技術的發展和應用深深影響著社會發展。2本單元學習內容基于課程標準課程內容中“技術與工程領域”高年段要求。3知道重大的發明和技術會給人類社會發展帶來的深遠影響和變化。知道完成某些任務需要特定的工具。知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機械。使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題。【教材分析】撬重物的竅門是蘇教版小學科學五年級下冊第4單元簡單機械第一課時。二年級時學習過運用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力的原理認識不足，尤其對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本課要引導學生觀察和思考生活中簡單機械的應用及蘊含的科學原理。本課圍繞撬動重物為導引，遞進式地安排了五個部分的學習內容。第一部分，認識杠桿的結構特點。從比較搬動重物的不同方法中，發現用用支撐物墊著的木棍容易撬動重物，引導學生認識什么是杠桿。然后，教材采用描述性的語言“像這種叫作杠桿”“它包括”來介紹杠桿特點，讓學生獲得直觀的認識。第二部分，用平衡尺研究杠桿的秘密。用平衡尺來代表生活中常用的杠桿，通過研究平衡尺在什么情況下能夠保持平衡，發現支點的位置對所需用力大小的影響。第三部分，應用研究成果。此部分包括兩個主要活動：一是解釋現象和解決問題。解釋現象的內容為辨析哪些是省力的杠桿，哪些是費力的杠桿。解決問題的內容為分析玩蹺蹺板時的具體情況，找出可行的平衡方法。第四部分，做小桿秤。教材出示了小桿秤的組成部分和怎樣用小桿秤稱重的圖片，指導學生模仿樣品進行制作，并解釋其中的原理。第五部分，閱讀介紹“阿基米德與杠桿”的資料，了解阿基米德在說明杠桿原理方面所作的貢獻。【學情分析】對于學生而言，他們對機械的認識基本上集中于那些大型的機器，如挖土機、吊車等，而生活中的門把手、撬棍等工具，他們并不認為是機械；他們知道這些工具在生活中被廣泛運用，但為什么在不同的場合要用不同的工具，其中都有什么科學原理，并沒有基本的認識；在二年級時他們運用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力的原理認識不足，尤其對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本課要引導學生觀察和思考生活中簡單機械的應用及蘊含的科學原理。五年級學生對于本學科的特點以及學習方法已經有所了解，已經具備了較高的抽象水平,可以離開具體事物進行抽象的思考。他們對于該學科的學習具有濃厚的興趣，學會了小組之間、同桌之間合作學習，這都為本節課的教學做好了鋪墊。【教學目標】科學知識：1通過比較和閱讀，認識杠桿的結構，發現用杠桿撬起重物可以省力。2辨析生活中的杠桿，了解杠桿有省力的、費力的和為什么要用到費力的杠桿。科學探究：1通過利用平衡尺研究如何才能平衡，了解利用杠桿撬起重物省力的原因。2會做小桿秤并知道道小桿秤稱重物的原理。科學態度：1喜歡進行科學探究活動，并從中體驗和感受樂趣；留心周圍事物，關注有關機械的使用和研究。科學、技術、社會與環境：1在組裝、制作杠桿的過程中，感受工具發展對社會和生活的影響。【教學重點】用平衡尺研究杠桿的秘密。【教學難點】將平衡尺平衡的秘密與用杠桿撬起重物建立對應關系。【教學準備】教師材料：課件和視頻學生材料：杠桿尺和鉤碼12套、桿秤制作材料12套【教學時間】1課時【教學過程設計】一、導入新課1. 談話：今天老師給大家帶來了一個禮物，它在這奶粉罐里，誰愿意上來打開它？2. 請學生嘗試開盒蓋并說說自己的感受和體驗。3. 提問：誰能想個好辦法很輕松地將蓋子打開嗎？4. 學生討論并嘗試用工具（螺絲刀）將蓋子撬開。5. 請學生撬開并再次說說自己的的感受和體驗。設計意圖：利用打開奶粉罐的活動，引入杠桿，讓學生親身體驗杠桿的作用，激發學生對學習杠桿的興趣。 二、探究新知（一）認識杠桿1.（出示圖片）提問：如果現在要移動一塊你徒手無法搬不動的大石頭,該怎么辦？2. 學生結合自己的生活經驗說一說。3. 提問：同學們剛才想了很多方法，都很棒！結合前面打開奶粉罐的經驗，我們可以用一根棍來撬，那么只用一根木棍就夠了嗎？4. 學生回答。5. 過渡：一根棍子，當在它下面墊一塊石頭或其他能支撐棍子的東西，用它撬重物時，就不再是一根普通的棍子，而成為一種簡單的機械裝置，像這種裝置我們稱之為杠桿。這些棍棒怎么會產生這么大的力量呢，這節課我們就一起來研究撬重物的竅門。6. 談話：要構成一個杠桿，必須有一個支點和一根能繞支點轉動的硬棒。7. 教師畫杠桿的示意圖，引導學生結合示意圖分析，認識杠桿的支點、用力點和阻力點。8. 提問：杠桿到底是怎樣省力的呢？讓我們借助平衡尺來探究杠桿省力的秘密吧！9. 教師（出示平衡尺）追問：平衡尺的支點、用力點和阻力點在哪里呢？10. 學生回答。 11. 教師說明實驗操作：（1）調節平衡尺，使其在水平位置平衡。（2）在支點左側10 厘米處掛兩個相同的鉤碼。（鉤碼需串起來掛）（3）分別在支點右側5 厘米、10 厘米、20 厘米處掛鉤碼，觀察需要多少個鉤碼才能使平衡尺平衡。（4）將左側的鉤碼移到15 厘米處，在右側怎么掛鉤碼才能使平衡尺平衡。實驗注意事項：（1）每次平衡之前，都要先讓平衡尺保持平衡。（2）支點右側每次只能掛一個位置，不能把鉤碼同時掛在右側多個地方。（3）小組分工合作，及時記錄實驗結果。12. 學生實驗，并將結果記錄在活動手冊13頁。13. 學生匯報實驗數據。14. 提問：你們發現了杠桿省力的秘密嗎？15. 生答。（距離支點越遠，保持平衡需要的鉤碼越少，越省力。）16. 討論：（1）杠桿是否都省力？杠桿在什么情況下省力？以前面的平衡尺實驗為例，當支點左側10厘米處掛兩個鉤碼，右側在什么情況下掛的鉤碼數少于兩個？學生回答。（支點到鉤碼的距離大于10厘米時）杠桿在用力點到支點的距離大于阻力點到支點的距離時，用力小于阻力，屬于省力。我們把這種杠桿稱之為省力杠桿。（2）杠桿在什么情況下費力？平衡尺右側在什么情況下掛的鉤碼數少于兩個？學生回答。（支點到鉤碼的距離小于10厘米時）杠桿在用力點到支點的距離小于阻力點到支點的距離時，用力大于阻力，屬于費力。我們把這種杠桿稱之為費力杠桿。（3）杠桿在什么情況下不省力也不費力？平衡尺右側在什么情況下掛的鉤碼數等于兩個？ 學生回答。（支點到鉤碼的距離等于10厘米時）杠桿在用力點到支點的距離等于阻力點到支點的距離時，用力等于阻力，屬于不省力也不費力。我們把這種杠桿稱之為不省力也不費力杠桿。設計意圖：借助平衡尺平衡實驗，引導學生學生自主探究杠桿省力的秘密，發現平衡尺距離支點越遠，保持平衡需要的鉤碼越少，為知道杠桿省力的秘密構建腳手架，緊接著分析到支點的距離和鉤碼數量之間的關系，讓學生了解杠桿省力的原因并認識杠桿的類型。（二）了解杠桿在生活中的運用1. 提問：在生產生活中有許多地方用到了杠桿，你能說出哪些？2. 學生回答。3. 圖示各種運用了杠桿原理的物品，找出其中的支點，并分析屬于省力、費力還是不省力也不費力。4. 討論：有些杠桿不省力，為什么我們還要用它呢？5. 費力杠桿雖然費力，例如鐵鍬、掃帚、鑷子、釣魚桿等，但是使用它們可以使操作變得更加方便。6. 提問：杠桿原理在我們生活中也有廣泛的運用，瞧，這是生活中常見的蹺蹺板，小朋友如何才能翹起坐在另一端的成人呢？7. 學生回答。（成人盡可能往支點靠近，小朋友越能輕松翹起大人。）設計意圖：用生活中的物品引導學生用科學課堂上學到的知識來分析生活中的運用。（三）制作小秤1. 教師出示小秤，提問：這是什么？它是杠桿嗎？2. 學生回答。（它是杠桿，支點位于提紐與秤桿的接觸點，用力點位于秤盤或秤鉤的吊線與秤桿的接觸點，阻力點位于秤砣吊線與秤桿的接觸點。）3. 提問：小秤如何使用呢？4. 學生回答并演示如何操作。（在秤盤里放入要秤的物體，另一頭掛上秤砣保持平衡）5. 教師追問：小秤屬于哪種杠桿？6. 學生分析并回答。（省力杠桿）7. 談話：其實早在700多年前，我國就開始使用杠秤了，我們今天也借助身邊的材料制作一個小秤，我們看看具體怎么制作。（播放視頻）8. 提問：在做小秤的過程中有什么需要注意的地方？9. 學生動手制作。10. 學生利用制作好的小秤，嘗試秤身邊的物品。11. 提問：誰再來完整的說說看這其中蘊含的科學原理？12. 學生回答。設計意圖：通過制作傳統的測量工具桿秤，學會運用杠桿原理，在制作的過程中，手腦并用，提升學生的綜合能力。三、拓展1提問：大科學家阿基米德曾經說過，如果在宇宙中找到一個支點，就能把整個地球撬起來。他說得有道理嗎？2. 學生回答。3. 講述：阿基米德與杠桿有著很深的淵源，投石器就是他發明的，我們一起來了解一下。（播放視頻）4. 提問：投石器蘊含哪些科學原理呢？5. 學生回答。設計意圖：通過這節課所學的科學原理，解釋阿基米德的名言，并了解阿基米德與杠桿的故事。【板書設計】13撬重物的竅門【知識要點】1. 杠桿的定義和結構2. 平衡尺實驗3. 杠桿的類型4. 杠桿在生活中的運用“打開奶粉罐”活動導入新課【課堂流程圖】“平衡尺實驗”探究杠桿省力的秘密認識杠桿結構（方借助“平衡尺實驗”定義三種杠桿尺杠桿尺的運用制作小秤阿基米德與杠桿分析生活中的杠桿蘇教版小學科學五年級下冊 第4單元撬重物的竅門 7