第12章第1節杠桿（教學設計）2023-2024學年八年級下冊物理人教版（安徽專版）授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間設計思路本節課以“杠桿”為主題，結合八年級下冊物理人教版（安徽專版）教材內容，通過實驗演示、案例分析、小組討論等多種教學方法，引導學生掌握杠桿的分類、平衡條件以及實際應用。課程設計注重理論與實踐相結合，以增強學生對物理知識的理解和應用能力。核心素養目標培養學生觀察現象、提出問題的能力，通過實驗探究，提升科學探究素養。引導學生運用數學工具分析物理問題，發展數學建模素養。強調工程思維，讓學生在解決實際問題時，學會設計簡單機械，增強技術應用素養。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：學生在進入本節課之前，已具備一定的物理基礎，了解力的基本概念，對力的作用效果有所認識。在幾何方面，學生對直線、角度等基本概念有一定了解，能夠進行簡單的幾何計算。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對物理學科的興趣普遍較高，樂于通過實驗和操作來探究物理現象。學生在動手操作和實驗探究方面具備一定能力，但部分學生在抽象思維和數學建模方面可能存在一定困難。學習風格上，部分學生傾向于通過觀察和操作學習，而另一部分學生則更喜歡通過邏輯推理和數學計算來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：學生在理解杠桿原理時可能遇到困難，尤其是在分析杠桿的分類、平衡條件等方面。此外，學生在將杠桿原理應用于實際問題時，可能會面臨如何設計簡單機械以及如何將數學知識與物理知識結合的挑戰。此外，學生在小組合作學習中，可能需要克服溝通障礙，共同解決問題。教學資源-軟硬件資源：杠桿模型教具、彈簧測力計、砝碼、直尺、三角板、刻度尺、白板或黑板、粉筆或白板筆。

-課程平臺：物理教學軟件或平臺，用于在線資源訪問和互動討論。

-信息化資源：杠桿原理動畫視頻、杠桿應用案例圖片集、在線互動實驗平臺。

-教學手段：實物演示、小組合作實驗、課堂討論、多媒體課件展示。教學過程1.導入（約5分鐘）

激發興趣：教師通過展示生活中常見的杠桿現象，如撬棍、鉗子等，提問學生：“你們知道這些工具是如何工作的嗎？”以此引發學生的好奇心和興趣。

回顧舊知：教師引導學生回顧力的基本概念，如力的作用效果、力的合成與分解等，為學習杠桿原理做好鋪墊。

2.新課呈現（約30分鐘）

講解新知：教師詳細講解杠桿的分類、平衡條件、力臂等概念，通過板書和多媒體課件展示，確保學生理解每個知識點。

舉例說明：教師通過實際案例，如撬棍撬起重物、杠桿平衡天平等，幫助學生理解杠桿原理在實際中的應用。

互動探究：教師組織學生進行小組討論，讓學生思考如何設計一個簡單的杠桿來完成任務，同時鼓勵學生提出問題和假設。

3.實驗探究（約20分鐘）

學生活動：學生分組進行實驗，使用杠桿模型和彈簧測力計，驗證杠桿的平衡條件。學生記錄實驗數據，分析實驗結果。

教師指導：教師巡回指導，解答學生在實驗過程中遇到的問題，確保實驗順利進行。

4.鞏固練習（約15分鐘）

學生活動：教師布置練習題，要求學生獨立完成。練習題包括選擇題、填空題和計算題，涵蓋杠桿的分類、平衡條件等知識點。

教師指導：教師巡視課堂，解答學生疑問，幫助學生鞏固所學知識。

5.總結反思（約5分鐘）

教師總結：教師對本節課的重點知識進行梳理，強調杠桿原理在實際生活中的應用。

學生反思：學生分享自己在實驗探究過程中的收獲和體會，教師引導學生反思學習過程。

6.課后作業（約10分鐘）

布置作業：教師布置課后作業，要求學生完成相關練習題，鞏固所學知識。

7.課堂評價（約5分鐘）

教師評價：教師對學生的課堂表現進行評價，包括學習態度、參與度、實驗操作等方面。

學生自評：學生進行自我評價，反思自己在課堂上的表現，為今后的學習提出改進措施。

8.課堂延伸（約5分鐘）

教師提出：教師提出與本節課相關的生活現象或科技應用，鼓勵學生在課后進行進一步探究。

學生反饋：學生分享自己的思考和發現，教師給予點評和指導。教學資源拓展1.拓展資源：

-杠桿原理在古代工程中的應用：介紹中國古代建筑中使用杠桿原理的例子，如趙州橋、曹娥石閘等，讓學生了解杠桿在古代工程中的重要性。

-動力學中的杠桿：討論杠桿在動力學中的作用，包括動力、阻力、力臂等概念，以及如何計算杠桿的力矩。

-杠桿的數學建模：介紹如何使用數學方法來分析杠桿的平衡問題，包括建立方程、求解力矩平衡等。

-杠桿在現代生活中的應用：展示杠桿在現代工業、醫學、家居用品等領域的應用實例，如手術器械、汽車剎車系統、家用剪刀等。

2.拓展建議：

-閱讀相關書籍：推薦學生閱讀《中國建筑史》、《工程力學》等書籍，深入了解杠桿原理在古代工程中的應用。

-觀看科普視頻：推薦學生觀看關于杠桿原理科普的視頻，如“杠桿原理在生活中的應用”、“杠桿原理的數學推導”等。

-參與科學實驗：鼓勵學生參與學校或社區組織的科學實驗活動，通過實際操作體驗杠桿原理。

-設計簡單機械：引導學生設計一個簡單的機械，如杠桿剪刀、杠桿天平等，并分析其工作原理。

-進行小組研究：組織學生進行小組研究，探討杠桿原理在不同領域中的應用，如機械工程、生物力學等。

-參考在線教育資源：利用在線教育平臺，如國家精品在線開放課程、MOOC等，尋找更多與杠桿原理相關的學習資源。

-參加科學講座：鼓勵學生參加學校或社區舉辦的科學講座，了解最新的科學研究成果和工程應用。課后作業1.實際應用題：

一根杠桿的支點在中間，動力臂是阻力臂的兩倍。如果動力是10N，那么阻力是多少？

解答：由于動力臂是阻力臂的兩倍，根據杠桿平衡條件，動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。設阻力為F，則有：

10N×2=F×1

F=10N×2/1

F=20N

因此，阻力是20N。

2.力臂計算題：

一根杠桿上有一個重物，其重量為30N，距離支點10cm。如果杠桿的另一端施加一個力使杠桿平衡，這個力距離支點的距離是多少？

解答：設這個力為F，根據杠桿平衡條件，有：

30N×10cm=F×x

x=(30N×10cm)/F

由于杠桿平衡，F=30N/10cm=3N/cm

x=(30N×10cm)/3N/cm

x=100cm

因此，這個力距離支點的距離是100cm。

3.力矩計算題：

一個杠桿的支點在中間，動力臂是阻力臂的三倍。如果動力是15N，動力臂是20cm，那么阻力是多少？

解答：設阻力為F，根據杠桿平衡條件，有：

15N×20cm=F×(20cm/3)

F=(15N×20cm)/(20cm/3)

F=15N×3

F=45N

因此，阻力是45N。

4.力臂比較題：

有兩根杠桿，第一根杠桿的動力臂是阻力臂的兩倍，第二根杠桿的動力臂是阻力臂的三倍。如果兩根杠桿都處于平衡狀態，動力分別是10N和15N，那么阻力分別是多少？

解答：對于第一根杠桿，設阻力為F1，有：

10N×2=F1×1

F1=10N×2

F1=20N

對于第二根杠桿，設阻力為F2，有：

15N×3=F2×1

F2=15N×3

F2=45N

因此，第一根杠桿的阻力是20N，第二根杠桿的阻力是45N。

5.力矩應用題：

一個杠桿的支點在中間，一個重物距離支點15cm，重量為25N。如果杠桿的另一端施加一個力使杠桿平衡，這個力距離支點的距離是多少，如果這個力是10N？

解答：設這個力距離支點的距離為x，根據杠桿平衡條件，有：

25N×15cm=10N×x

x=(25N×15cm)/10N

x=37.5cm

因此，這個力距離支點的距離是37.5cm。課堂1.課堂評價

課堂評價是教學過程中的重要環節，它有助于教師了解學生的學習情況，及時調整教學策略，同時也能夠幫助學生自我反思和改進學習。

（1）提問與反饋

在課堂上，教師通過提問來檢驗學生對杠桿原理的理解程度。問題可以設計為開放式或封閉式，旨在激發學生的思考并檢驗他們的知識掌握情況。例如，教師可以提問：“如果你有一個重物需要移動，你會選擇哪種類型的杠桿來使用？”通過學生的回答，教師可以評估他們對不同類型杠桿的理解。

（2）觀察與記錄

教師通過觀察學生的參與度、實驗操作、小組討論等活動來評估學生的學習效果。例如，在實驗探究環節，教師可以記錄學生是否能夠按照步驟正確操作，是否能夠獨立分析實驗數據，是否能夠與其他同學有效合作。

（3）測試與評估

（4）及時反饋

對于學生在課堂上的表現，教師應給予及時的反饋。對于表現好的學生，教師應給予肯定和鼓勵；對于表現不佳的學生，教師應耐心指導，幫助他們找到學習中的難點和問題。

2.作業評價

作業是課堂學習的重要補充，它有助于鞏固課堂所學知識，培養學生的獨立思考能力和解決問題的能力。

（1）作業批改

教師對學生的作業進行認真批改，確保作業的準確性和完整性。批改過程中，教師應關注學生的解題思路、計算過程和最終答案。

（2）作業點評

在批改作業的基礎上，教師應給予學生具體的