《杠桿》教學(xué)設(shè)計(jì)銀川市金鳳區(qū)良田回民中學(xué)曹培一、教學(xué)內(nèi)容分析本章章首圖是一個(gè)大型機(jī)械臂，使學(xué)生意識(shí)生產(chǎn)生活當(dāng)中，機(jī)械已經(jīng)成為重要的工具。與古代人民勞動(dòng)的場(chǎng)景相對(duì)比，兩個(gè)跨越歷史長(zhǎng)河的機(jī)械的變遷，向?qū)W生展示機(jī)械歷史發(fā)展的進(jìn)程，反映人類(lèi)對(duì)機(jī)械的不斷探索。《杠桿》是魯科五四學(xué)制2011課標(biāo)版物理八年級(jí)下冊(cè)第九章的第一節(jié)，本節(jié)課的教學(xué)安排兩課時(shí)完成，第一課時(shí)的主要內(nèi)容是認(rèn)識(shí)杠桿和探究杠桿的平衡條件，第二課時(shí)的主要內(nèi)容是杠桿的應(yīng)用。本節(jié)課的內(nèi)容是第一課時(shí)。具體內(nèi)容是：通過(guò)觀察使用生活中常見(jiàn)的工具認(rèn)識(shí)杠桿，了解杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究杠桿在什么條件下才能達(dá)到平衡。作為簡(jiǎn)單機(jī)械的基本原理，杠桿的平衡條件是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為此，教學(xué)過(guò)程中首先借助生活中學(xué)生耳熟能詳?shù)膶?shí)例，讓學(xué)生通過(guò)觀察總結(jié)，了解支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂、杠桿的平衡狀態(tài)（靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）等基本概念，其中，準(zhǔn)確找出、畫(huà)出力臂是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)中要適度的進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)。在此基礎(chǔ)上，引領(lǐng)學(xué)生合理猜想“杠桿在什么條件下可以處于平衡狀態(tài)”，然后放手讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探究杠桿的平衡條件。對(duì)杠桿平衡條件的探究，能對(duì)學(xué)生探究能力的養(yǎng)成起到一定的輔助作用，也就是說(shuō)利用這樣的探究活動(dòng)，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生在探究過(guò)程中的各種能力。在探究過(guò)程中要鼓勵(lì)學(xué)生大膽的提出問(wèn)題，比如有的學(xué)生會(huì)提出“杠桿在非水平位置靜止平衡時(shí)滿足的條件和在水平位置靜止平衡時(shí)滿足的條件一樣嗎？”教師要進(jìn)可能滿足學(xué)生的探究欲望，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生通過(guò)親自實(shí)驗(yàn)去尋找答案。教科書(shū)對(duì)于數(shù)據(jù)處理的要求更加開(kāi)放，沒(méi)有像有的教科書(shū)那樣“例如可以對(duì)它們進(jìn)行加減乘除等運(yùn)算，找出它們之間的關(guān)系”的導(dǎo)引。這樣的處理在一定程度上可以避免學(xué)生形成“湊數(shù)”的習(xí)慣?？梢酝ㄟ^(guò)用橡皮、尺子、筆等工具設(shè)計(jì)一個(gè)小活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)動(dòng)力與動(dòng)力臂的長(zhǎng)短可能有關(guān)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，需要的動(dòng)力好像越小……由此進(jìn)一步分析，二者可能是反比關(guān)系，等等。這樣就會(huì)使學(xué)生的猜想符合邏輯、有理、有據(jù)。久而久之，形成良好的理性思維習(xí)慣。由于初中生的探究能力是非常有限的，要培養(yǎng)學(xué)生在這方面的能力，就必須通過(guò)教師精心的教學(xué)設(shè)計(jì)幫助學(xué)生完成探究的活動(dòng)過(guò)程。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)1、能識(shí)別出杠桿，并能準(zhǔn)確找出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，能得出杠桿在水平位置的平衡條件。3、能對(duì)杠桿進(jìn)行分類(lèi)，并能根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的杠桿。三、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究杠桿的平衡條件教學(xué)難點(diǎn)：畫(huà)杠桿的力臂。四、學(xué)生學(xué)情分析盡管學(xué)生在小學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)怎樣做三角形的高，在初中也學(xué)過(guò)“過(guò)一個(gè)點(diǎn)做一條直線的垂線”，由于時(shí)間關(guān)系加上大部分學(xué)生基礎(chǔ)略有欠缺，畫(huà)杠桿的力臂對(duì)于大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)還是一個(gè)難點(diǎn)，所以課前要讓學(xué)生做好復(fù)習(xí)，課堂上也要適度訓(xùn)練，既不能一帶而過(guò)，也不能花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間。學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)有一定的基礎(chǔ)，但是學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的處理以及結(jié)論的總結(jié)還沒(méi)有養(yǎng)成正確的理性思維習(xí)慣，需要教師在授課過(guò)程中適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。同時(shí)在探究杠桿在非水平位置平衡時(shí)的條件時(shí)，如何正確讀出力臂也考驗(yàn)學(xué)生正確使用刻度尺的基本功。五、教學(xué)策略分析1、教學(xué)時(shí)注意溫故知新，已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容盡量讓學(xué)生提前復(fù)習(xí)。比如過(guò)一個(gè)點(diǎn)做一條直線的垂線、物體的平衡條件這些知識(shí)點(diǎn)都是以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，課前預(yù)習(xí)要提前布置。2、科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)盡量創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生自主探究的課堂氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生合作探究，提倡用學(xué)生的智慧解決學(xué)生的問(wèn)題（如想辦法解決杠桿在非水平位置靜止時(shí)力臂的測(cè)量），讓他們?cè)谔骄恐袑W(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題.3、利用多種信息技術(shù)手段輔助教學(xué)。要在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)使教師教的輕松，學(xué)生學(xué)的愉快，那么合理的信息技術(shù)是必不可少的。借助微視頻，讓學(xué)生體會(huì)到物理來(lái)源于生活，它又服務(wù)于生活，這樣不僅拓展了學(xué)習(xí)的空間，也增加了視覺(jué)沖擊，改變以往物理課的枯燥乏味，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；利用希沃手機(jī)助手同步直播學(xué)生作圖的過(guò)程，使全班同學(xué)都能看到，給其他學(xué)生一個(gè)良好的示范，同時(shí)也增強(qiáng)了其他學(xué)生努力完成任務(wù)的信心；課堂中拍攝學(xué)生作品，及時(shí)上傳展示，教師講解批注指出學(xué)生的不足和錯(cuò)誤，探究實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，上傳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讓學(xué)生分析、匯報(bào)結(jié)果；在課堂小結(jié)中使用思維導(dǎo)圖，形象直觀的幫助學(xué)生理清知識(shí)框架，有利于完善知識(shí)體系.4、教與學(xué)形式的多樣化.教師借助交互式電子白板的功能實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，讓學(xué)生積極的參與課堂，有效地改變教與學(xué)的方式，從而提高了課堂教學(xué)的實(shí)效性。六、教學(xué)環(huán)境與資源準(zhǔn)備（1）電子白板教室（2）學(xué)生課堂學(xué)案（3）學(xué)具準(zhǔn)備：探究杠桿平衡實(shí)驗(yàn)演示板、杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、直尺、三角板、橡皮等七、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)媒體運(yùn)用設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)1導(dǎo)入新課試一試1、有一瓶汽水，哪位同學(xué)能夠用手將瓶蓋成功取下，順利喝到汽水？2、一塊木板上釘了幾個(gè)釘子，哪位同學(xué)能夠用手幫老師將釘子拔下來(lái)？如果不能成功完成任務(wù)，你能借助合適的工具來(lái)完成嗎？學(xué)生嘗試徒手完成老師布置的任務(wù)，如果不能完成，選擇合適的工具試一試運(yùn)用白板將任務(wù)展示出來(lái)利用身邊的小事兒讓學(xué)生感知杠桿工具的重要性。環(huán)節(jié)2認(rèn)識(shí)杠桿剛才同學(xué)選擇的工具就是杠桿，生活中有各種各樣的杠桿，觀看視頻，總結(jié)他們?cè)谑褂眠^(guò)程中有什么共同點(diǎn)。學(xué)生觀察并說(shuō)出自己的觀點(diǎn)學(xué)生1：它們都有一個(gè)固定的點(diǎn)，能繞這個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。學(xué)生2：在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。學(xué)生3：杠桿都是硬的，不是軟的師（總結(jié)）：在力的作用下能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就叫杠桿。實(shí)物展示各種杠桿學(xué)生通過(guò)觀看視頻使用各種工具來(lái)歸納總結(jié)什么是杠桿。白板展示各種杠桿的圖片播放視頻通過(guò)觀看視頻中的實(shí)例總結(jié)杠桿的特點(diǎn)環(huán)節(jié)3認(rèn)識(shí)杠桿的幾個(gè)概念提問(wèn)：古猿要把大石塊移動(dòng)，用木棍捅石塊捅不動(dòng)，你能想法幫幫它嗎？古猿用的木棍是杠桿嗎？怎么做就叫使用杠桿了呢？以撬石頭為例支點(diǎn)：動(dòng)力：阻力：動(dòng)力臂：阻力臂：練一練練習(xí)畫(huà)杠桿的力臂提問(wèn)：為什么人們利用杠桿橇石塊時(shí)總是把支點(diǎn)放在離石塊很近的地方？而不放到離石塊遠(yuǎn)一些的地方？做一做學(xué)生用橡皮、筆、書(shū)、直尺設(shè)計(jì)一個(gè)杠桿探究支點(diǎn)在不同位置時(shí)動(dòng)力的大小情況，說(shuō)說(shuō)你的看法。所以人們?yōu)榱擞幂^小的力撬大石塊時(shí)，就要把支點(diǎn)放到離石塊較近的地方，增大動(dòng)力臂、減小動(dòng)力。在黑板上畫(huà)出撬石頭的示意圖，講解杠桿的五要素。強(qiáng)調(diào)力臂的畫(huà)法：找支點(diǎn)；畫(huà)出動(dòng)力和阻力的作用線；過(guò)支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂線的長(zhǎng)度即是力臂。概括為：一找點(diǎn)二畫(huà)線三作垂線段。學(xué)生在學(xué)案上練習(xí)畫(huà)杠桿的力臂學(xué)生通過(guò)用支持、筆橡皮等演示，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論：動(dòng)力臂越長(zhǎng)、阻力臂越短，越省力；動(dòng)力臂越短、阻力臂越長(zhǎng)，越費(fèi)力。白板展示使用撬棒撬石頭的力的示意圖認(rèn)識(shí)杠桿的五要素，學(xué)會(huì)力臂的做法。利用希沃手機(jī)助手，將學(xué)生畫(huà)力臂的過(guò)程和結(jié)果記錄下來(lái)，拍照上傳，講解批注。通過(guò)比較古猿移動(dòng)大石塊和人撬動(dòng)石塊的不同，認(rèn)識(shí)什么叫使用杠桿。通過(guò)圖示，了解杠桿五要素，通過(guò)做杠桿的力臂總結(jié)力臂的做法通過(guò)做一做，感知力和力臂的大小有一定的關(guān)系。環(huán)節(jié)4探究杠桿的平衡條件物體的平衡狀態(tài)指的是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，杠桿的平衡指的是杠桿保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。我們要研究杠桿的平衡條件，就要讓杠桿保持靜止?fàn)顟B(tài)。提出問(wèn)題：大家能否猜想一下杠桿達(dá)到平衡可能與什么因素有關(guān)呢？猜想與假設(shè)學(xué)生猜想：杠桿的平衡條件與動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂有一定的關(guān)系。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛軛U平衡的條件實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、支架、鉤碼實(shí)驗(yàn)步驟：把杠桿的重點(diǎn)支在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。在杠桿兩邊掛適量鉤碼，并移動(dòng)鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡，計(jì)算兩個(gè)力的大小，并讀出兩力臂的值，將力和力臂的數(shù)值填入表格中。（學(xué)生提問(wèn)：能不能使杠桿不在水平位置靜止，這種情況和在水平位置靜止的結(jié)論會(huì)不會(huì)不相同呢？）分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，一部分同學(xué)做實(shí)驗(yàn)使杠桿在水平位置靜止，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其他學(xué)生使杠桿在非水平位置靜止，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。重復(fù)步驟2，做3次實(shí)驗(yàn)。分析數(shù)據(jù)，歸納杠桿的平衡條件。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm1

2

3

合作、交流、評(píng)估你的結(jié)論和你的假設(shè)一致嗎？你的結(jié)論是什么？得出結(jié)論：杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1=F2×L2）提問(wèn)：剛才我們做的實(shí)驗(yàn)動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的兩端，如果動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的同側(cè)，是否同樣滿足杠桿的平衡條件呢？請(qǐng)大家通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。學(xué)生小組探究并記錄數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，分享結(jié)果。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上述幾種情況杠桿滿足的平衡條件都是動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂。通過(guò)物體的平衡狀態(tài)類(lèi)比杠桿的平衡狀態(tài)，通過(guò)物體的平衡條件類(lèi)比杠桿的平衡條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探究實(shí)驗(yàn)?；貞浱炱降恼{(diào)平方法，類(lèi)比杠桿平衡的調(diào)節(jié)方法：左沉右旋，右沉左旋。第一次使杠桿在水平位置平衡目的是消除杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響第二次使杠桿在水平位置平衡目的是為了便于讀出力臂。多次實(shí)驗(yàn)的目的是便于總結(jié)規(guī)律避免偶然性。師生共同分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因通過(guò)白板展示物體平衡和杠桿平衡相關(guān)內(nèi)容。白板展示杠桿水平靜止和非水平靜止的圖片，引發(fā)學(xué)生思考學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中利用希沃手機(jī)助手記錄學(xué)生操作情況將學(xué)生記錄的數(shù)據(jù)拍成照片，上傳至白板，和同學(xué)們一起分析結(jié)果。學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證老師提出的問(wèn)題提高學(xué)生知識(shí)遷移的能力通過(guò)天平的調(diào)平方法類(lèi)比杠桿的調(diào)平方法學(xué)生提出問(wèn)題，教師要鼓勵(lì)，并引導(dǎo)學(xué)生去探索。一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能得出結(jié)論，所以實(shí)驗(yàn)至少做3次，避免偶然性環(huán)節(jié)5展示學(xué)生在白板上做的關(guān)于力臂的圖片，利用杠桿是平衡條件分析動(dòng)力和阻力的關(guān)系，并對(duì)杠桿進(jìn)行分類(lèi)?？煞譃槭×Ω軛U、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。同時(shí)明確三種杠桿的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。省力杠桿：省力費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿：費(fèi)力省距離；等臂杠桿：不省力也不費(fèi)力課堂小結(jié)提問(wèn)：本節(jié)課你都有哪些收獲？學(xué)生分享自己這節(jié)課所學(xué)到的知識(shí)。利用思維導(dǎo)圖與學(xué)生一起總結(jié)本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容環(huán)節(jié)6作業(yè)布置課后作業(yè)1、2、4、5學(xué)生課后獨(dú)立完成，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)．不僅鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，也便于教師掌握學(xué)生情況。板書(shū)設(shè)計(jì)杠桿杠桿的定義在力的作用下繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。杠桿的五要素支點(diǎn)O動(dòng)力F1阻力F2動(dòng)力臂l1阻力臂l2二、探究杠桿的平衡條件1、杠桿的平衡狀態(tài)：靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)2、杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2三、杠桿的分類(lèi)1、省力杠桿特點(diǎn)：省力，費(fèi)距離2、費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力省距離等臂杠桿特點(diǎn)：不省力，不費(fèi)力，不省距離也不費(fèi)距離評(píng)價(jià)與反思本節(jié)課的設(shè)計(jì)主要分為兩部分，一是杠桿的定義及相關(guān)概念，二是探究杠桿的平衡條件。由于日常生活中使用的很多工具都是杠桿，所以我在一開(kāi)始的時(shí)候設(shè)計(jì)了一個(gè)小任務(wù)：讓學(xué)生徒手開(kāi)汽水瓶、徒手拔釘子，這是學(xué)生無(wú)法完成的，同時(shí)提供幾種工具，讓學(xué)生自己選擇合適的工具去完成任務(wù)。這樣的活動(dòng)提高了學(xué)生的興趣，播放各種工具使用的視頻也引起了學(xué)生的共鳴，通過(guò)觀察和老師的引導(dǎo)更容易總結(jié)出杠桿的定義。通過(guò)具體的實(shí)例分析杠桿的五要素，在黑板上板演力臂的做法，加深了學(xué)生對(duì)杠桿五要素的認(rèn)識(shí)。雖然學(xué)生有一定的作圖基礎(chǔ)，但是在實(shí)際教學(xué)中還是會(huì)遇到很多細(xì)節(jié)問(wèn)題，我在授課過(guò)程中先讓學(xué)生作圖然后找出典型進(jìn)行批注講解，在一定程度上提高了學(xué)生對(duì)做力臂時(shí)需要注意的問(wèn)題的重視程度。本節(jié)課的重點(diǎn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，得出杠桿的平衡條件。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程我始終把學(xué)生放在學(xué)習(xí)的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生探究杠桿在水平位置平衡的條件，當(dāng)有學(xué)生提出杠桿在非水平位置平衡時(shí)又滿足什么條件時(shí)，我鼓勵(lì)