1、杠桿及其平衡條件龍口市大脈中學 王歷銘1.教材版本義務教育課程標準實驗教科書魯教版五四制初中物理八年級下冊第九章第一節杠桿及其平衡條件2.目標確立（1）教材分析。本節課的知識不但與前面的運動和力有密切聯系，而且學生對杠桿及其平衡條件的初步認識，是學習后面滑輪的理論依據，同時也是學習功的原理和機械效率的必要準備。教材中直接給出了杠桿及五要素的概念，通過想想做做“撬起一塊巨石”撬棒怎樣放置時撬石頭省力引出探究杠桿的平衡條件，通過實例介紹杠桿的分類，沒有詳細分析杠桿及五要素的概念，學生不易理解，尤其是動力臂和阻力臂概念的提出對學生來說更是突然，“撬巨石”也是現在學生在生活中很少見過的現象，更不用說做

2、，所以我在教學中讓學生利用課前準備好的杠桿實物（生活中常見的工具：剪刀、電工鉗、羊角錘），引導學生使用并觀察這些簡單機械，找出使用它們時的共同特征，從而科學抽象出杠桿的概念，而后又以推門實例和演示實驗使學生認識并理解杠桿的五要素，再用大象和小孩壓蹺蹺板的圖片提出有什么辦法使蹺蹺板在水平位置平衡的問題，引導學生作出影響杠桿平衡因素的猜想，從而引出實驗探究目的。本節課在設計上盡量貼近學生的生活實際和原有的知識及經驗，從學生的視角看杠桿，由淺入深，層層深入，為學生巧設問題情境，讓學生自己逐步地認識杠桿，從而體驗到生活中無處不在的物理知識，激發學生的學習物理的 興趣。另外，通過讓學生親身經歷杠桿平衡條

3、件的探究過程，引導學生學會科學觀察法、抽象法、實驗法、以及歸納法。（2）學情分析。初三下學期的學生，經過將近一年的物理學習，他們的觀察能力、動手能力、總結歸納能力已逐步形成，因此在教學過程中教師以引導者身份參與學生的學習，學生主動觀察、探究，歸納結論，做自己學習的主人。杠桿雖在生活中比較常見，有些工具作為農村的學生也經常使用，但他們在學習本節之前還不知道這些工具有一個共同的名字叫杠桿，尤其是杠桿五要素中的動力臂和阻力臂對學生來說抽象又陌生，所以在講力臂時設置了趣味小比賽外加老師的演示實驗，讓學生觀察，通過投影注意引導，步步深入，建立模型。通過觀察蹺蹺板引出實驗目的，讓學生覺得物理就在身邊，非常

4、親切又容易理解。（3）自我背景性經驗剖析。在以前的教學中為了節省時間，杠桿的共同特征、杠桿及五要素的概念都是由老師直接歸納得出，限制了學生的觀察能力，束縛了學生的思維能力。本節課我把物理科學方法潛移默化在教學過程中：通過使用并觀察簡單機械歸納總結出它們的共同特征，從而抽象出杠桿的概念； 通過觀察男女同學推門小游戲和作用點相同的演示實驗以及投影說明，使學生發現兩次杠桿在水平位置平衡時所用力不同是因為支點到力的作用線的距離不同，這段距離就叫力臂。這樣就很自然的由實物抽象到模型，學生也很容易接受力臂這一抽象的概念。力臂的畫法是一難點，我利用大屏幕，把力臂的概念投影在杠桿下，這樣學生對照數學知識點到線

5、的距離的畫法，就很容易找到支點到力的作用線的距離，即力臂。在探究杠桿平衡條件的實驗時，前一次的教學策略是完全開放的，自主探究。即創設情境后，由學生提出問題，然后自行設計方案，分組實驗，得出結論，最后根據小組實驗過程的積累進行回答老師給出的思考與討論。但是在教學過程中，明顯感到難于駕馭，有的小組杠桿沒有在水平位置平衡就開始掛鉤碼，且直接從杠桿上讀出力臂，有的小組支點兩側分別有好幾個動力和阻力，記錄數據時無從下手，最后回答老師的問題時很茫然，教學任務沒能全面完成。因此本節課我在設計實驗環節試著改進，采用學案導學，由我設計有針對性、啟發性的問題，給學生必要的引導和溫馨小提示，以期更好地完成教學任務。

6、基于上述分析，我確立的本節課的教學目標是：通過使用并觀察一些簡單機械總結出什么是杠桿：通過觀察，理解杠桿的五要素,對照數學里點到線的距離的畫法學會畫力臂；通過探究活動得出杠桿的平衡條件，會運用杠桿的平衡條件對杠桿進行分類。3.教學流程本著“構建和諧，高效思維對話型”課堂的教學理念，為使課堂活起來，學生動起來，使學生真正參與到教學過程中，成為學習的主人，本節課設計了（1）設疑激趣，導入新課（2）走進生活，探求新知（3）激趣設疑，實驗探究（4）知識應用,深化提高（5）當堂訓練，梳理反思（6）課堂延伸，拓展思維六個層次的學法，層層深入，從而順利完成教學目標。設疑激趣導入新課阿基米德他曾經說過“給我一

7、個支點，我能撬起整個地球。”一個偉大的哲學家、物理學家為何會說出如此的豪言壯語呢？他有什么理論依據呢？不僅激發了學生的興趣，調動了學生學習的積極性，也引發了學生的求知欲望，輕松的引入新課。走進生活探求新知使用觀察總結歸納學生通過觀察使用他們熟悉的剪刀、鉗子、指甲刀、鑷子等簡單機械，歸納出它們的共同特征，從而科學抽象出杠桿的定義。創設情境獲得新知通過讓力氣大的男同學推門推不過力氣小的女同學的趣味游戲，引出支點、動力和阻力，通過教師演示一個小實驗：在同一點不同方向用力，力的大小不同。說明力的大小與支點到力的作用點之間的距離無關，而是與支點到力的作用線的距離有關，引出動力臂和阻力臂，使抽象問題具體形

8、象化。利用多媒體教學生力臂的畫法，并練習畫力臂，為后面杠桿的分類埋下伏筆。依據問題進行猜想利用大象和小孩壓蹺蹺板的圖片，提出問題：有哪些辦法使蹺蹺板在水平位置平衡，從而引導學生對杠桿的平衡條件可能與哪些因素有關大膽作出猜想。利用學案設計實驗探究杠桿平衡時，為避免學生出現實驗過程中的盲目性，我針對學生易出現的現象提出了6個問題，引導學生學習，為學生設計實驗指明方向。激趣設疑實驗探究進行實驗收集數據學生已掌握了實驗探究方法，采用小組合作的方式，讓他們團結協作，為避免學生操作過程中出現失誤，我將溫馨小提示用多媒體呈現出來。得出結論拓展應用學生通過實驗數據歸納得出杠桿的平衡條件，此處為了鞏固實驗結論，

9、我又設計了一個鉤碼多種掛法的實驗操作題，使所學知識得以拓展。和同學們一起分析阿基米德的想法在理論上能否實現？他的理論依據是什么？與新課導入呼應。知識應用深化提高應用杠桿的平衡條件，引導學生對杠桿進行分類，判斷前面練習畫力臂得的杠桿屬于哪一類，分析出對杠桿進行分類的依據是比較力臂的大小。當堂訓練，梳理反思當堂訓練知識升華學生已掌握了杠桿的五要素以及平衡條件和分類，我設計了 3個針對性的練習，幫助學生鞏固所學知識，提高運用知識的能力。梳理反思暢談收獲引導學生談知識方面、科學方法方面的收獲，培養學生的梳理反思能力和科學方法運用能力。課堂延伸拓展思維多媒體展示小猴和小兔分蘿卜的圖片，讓學生課后討論到底

10、誰勝利了，從而激發學生學習物理的興趣。4.精彩片段片段一：動手使用，動眼觀察，動腦歸納 1、杠桿的定義。（1）師：出示羊角錘，剪刀，鑷子、衣服夾等工具，小組內操作使用，觀察這些簡單機械在工作時具有什么共同特征？生：學生操作觀察，總結共同特征。集體交流，這些簡單機械工作時的共同特征，突出并展示圍繞固定點轉動在力的作用下硬棒等知識要點。師生一起歸納總結杠桿的定義。（2）生判斷一根硬棒是不是杠桿？用來撬茶葉桶呢？剪刀是幾個杠桿？（3）請同學們列舉生活中的杠桿。通過實物的展示，讓學生觀察杠桿的形狀，不一定是直的硬棒。（為后面學滑輪埋下伏筆）此環節鍛煉了學生的觀察能力，發現能力，總結歸納能力，也注意培養

11、了學生平時要多觀察生活中與物理有關的現象的能力片段二：觀察發現，抽象模型師：我們一起回顧一下剛才的推門游戲，為什么力氣大的男同學卻推不過力氣小的女同學生：作用點不同師：對，力的作用點不同力的作用效果不同。在杠桿上，當力的作用點相同時，杠桿的運動狀態一定相同嗎？請同學們觀察一個實驗。教師演示用彈簧測力計豎直向下拉杠桿使其水平平衡,讀出此時彈簧測力計的示數F1=2N,保持力的作用點不變，改變力的方向，讀出彈簧測力計的示數F2=3N.出示圖像，觀察由于力的方向不同引起了什么發生變化？生：距離不同師：對，是哪段距離不同生：支點到 F1和F2距離 ，師：物理學中，F1和F2所在的直線叫力的作用線，支點到

12、力的作用線的距離就叫力臂師：那動力臂應該是生：從支點到動力作用線的距離叫動力臂師:那阻力臂應該是生：從支點到阻力作用線的距離，叫阻力臂此環節此環節鍛煉了學生的觀察能力（觀察同學的游戲和老師的演示實驗），發現能力，抽象思維能力總結歸納能力，片段三：依據問題，進行猜想師：有沒有辦法使蹺蹺板在水平位置平衡生：讓人往后一些；多一些人壓；讓小象往前一些等等。師：同學們的方法分別是改變了杠桿的哪些要素？生：力和力臂師：杠桿的平衡可能與哪些因素有關？生：動力、動力臂、阻力、阻力臂。師：同學們猜想它們之間存在什么定量關系？生：猜想師：下面我們通過實驗探究一下杠桿的平衡條件片段四：學案引路，設計實驗師：探究之前

13、請同學們結合實驗器材思考與討論一下以下幾個問題：杠桿兩端的平衡螺母，能起什么作用?杠桿在水平位置平衡的標志是什么？實驗中需要測那幾個物理量用什么充當動力和阻力？杠桿在什么位置平衡容易測力臂?為什么？要做幾次實驗？為什么？生：交流與展示杠桿兩端的平衡螺母，能起什么作用?生：調節杠桿平衡（對比天平的平衡螺母）杠桿在水平位置平衡的標志是什么？生：指針指在零刻線（師點撥是兩指針重合）實驗中需要測那幾個物理量？生：動力、動力臂、阻力、阻力臂用什么充當動力和阻力？生：鉤碼的重力。（師點撥：鉤碼重力作用在哪？動力和阻力必須作用在哪？引導學生答出是鉤碼對杠桿的拉力，大小等于鉤碼的重力） 杠桿在什么位置平衡容易

14、測力臂?為什么？生：在水平位置。因為這是力臂在杠桿上，容易測出。（前面在畫力臂練習的時候已總結過）要做幾次實驗？為什么？生：三次。避免實驗結論的偶然性。師：明確了這些問題，請同學們帶著老師的溫馨小提示分組討論，得到實驗方案。5.自我反思本節課我依據“構建和諧，高效思維對話型”的教學理念，采用了步步引導、層層深入的模式，以學生活動和實驗探究為主線，力求以學生為中心。在教學中有意識、有步驟地滲透物理研究方法：觀察法、模型法、抽象法、比較法、實驗法等，達到促進知識學習，培養能力和提高科學素養的目的。這節課是第九章簡單機械的第一節內容，學生對本章的知識內容比較陌生，所以，杠桿及五要素概念的建立十分重要，要讓學生把自己