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《槓桿類工具的研究》教案設計

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(一)背景和目標

《槓桿類工具的研究》教案設計

在前一課,學生初步認識了槓桿類工具,並通過對實驗數據的分析研究,發現槓桿省力、費力和不省力也不費力的規律。本課學生將通過對生活中槓桿類工具的省力情況進行分析、識別和分類,認識各類槓桿的作用。這一探究,能讓學生對槓桿類工具的認識向生活遷移,幫助學生理解生活中熟悉的各種槓桿類工具的科學原理。

生活中的槓桿並不像槓桿尺那樣簡單直觀,不同槓桿的用力點、支點和阻力點的位置是不相同的',即使是同一個工具,由於使用方法的不同,它的三個重要位置也會發生變化。

學生對槓桿類工具的認識是需要一個過程的。本課的探究將把學生對槓桿類工具的認識引向生活實際。學生將經歷省力、費力和不省力也不費力槓桿的分析,既能找到各類槓桿工具的三個重要位置,也能根據省力情況進行分類。

科學概念

●槓桿可以分為省力槓桿、費力槓桿、不省力也不費力的槓桿。

過程與方法

●通過實驗認識到槓桿是否省力是由它的三個點的位置決定的。

情感、態度、價值觀

●意識到不同種類的槓桿有不同的用途,在不同條件下需要使用不同類型的槓桿。

(二)教學準備

為每位學生準備:1支長竹筷(秤桿)、螺絲帽或鈎碼(秤砣)、粗棉線或釣魚線、小塑料圓盤(秤盤)、記錄單。

為每組學生準備:撬蓋的鐵片、開瓶器和夾子。

為全班學生準備:鐵片撬蓋子、開瓶器開瓶子和夾子夾東西放大的情景圖,傳統桿秤。

(三)教科書説明

教科書分為兩部分。

第一部分:槓桿類工具的比較

為幫助學生認識生活中的槓桿也和槓桿尺一樣有省力、費力和不省力也不費力三種情況。教科書選擇了代表省力槓桿的打開油漆桶的鐵片、打開飲料瓶的開瓶器和代表費力槓桿的夾東西的夾子。這些槓桿都是學生較熟悉的工具,生活中應該有使用類似工具的經歷。教學中從槓桿工具的三個重要位置着手進行比較,這是學生比較容易做到的。

教科書呈現了10種工具,依次是偏口鉗、園林剪、鑷子、切刀、剝線鉗、剪刀、核桃夾、尖嘴鉗、訂書器、筷子。分析這些常用的槓桿類工具,按是不是省力的標準給它們分類:用比較分析的辦法去判斷哪些槓桿工具像開瓶器一樣是省力的,哪些槓桿和夾子一樣是費力的。

夾子等槓桿工具用起來不省力,為什麼還要設計這樣的槓桿工具呢?學生在這裏可能很自然地提出這樣的科學問題,所以有必要討論,省力只是工具的一個作用,工具還有給人們帶來方便的作用,如:延長手臂(指)、方便拿取等。

第二部分:小桿秤的研究

“秤砣雖小,能壓千斤”,這是槓桿類工具運用的一個典型現象。學生在生活中也許沒有很多機會見到桿秤,所以這裏先通過實際的生活場景讓學生了解桿秤:在中藥房、農貿市場等地方都有可能見到桿秤的身影。如仍不容易見到桿秤,建議教師準備一把桿秤,讓學生進行觀察。

在學生仔細觀察桿秤實物後,要讓學生親自動手製作一個桿秤,這樣能很容易地分析桿秤這個槓桿工具的三個重要位置及其關係,讓學生感受到槓桿是怎樣省力的以及桿秤設計的巧妙。

附:小桿秤製作步驟

●把一根小手指粗的竹筷或直木棍(長約30~50釐米)打磨光滑;50克鈎碼1~10個,其中一個用釣魚線繫好做秤砣。

●自制一個秤盤,繫好三條一樣長的細繩並固定在秤桿上。

●在秤砣與秤盤間選擇適當的位置繫上一個繩套,作為初次實驗的平衡點。

●利用平衡原理製作托盤小桿秤刻度,在稱盤內每次加一個砝碼(50克),移動秤砣使秤平衡,並在秤桿的掛秤砣的位置做好標記,直到秤桿用完為止。