《第一节杠杆》教学设计(宁夏县级优课)x-八年级物理教案

《杠杆》教学设计银川市金凤区良田回民中学曹培一、教学内容分析本章章首图是一个大型机械臂，使学生意识生产生活当中，机械已经成为重要的工具。与古代人民劳动的场景相对比，两个跨越历史长河的机械的变迁，向学生展示机械历史发展的进程，反映人类对机械的不断探索。《杠杆》是鲁科五四学制2011课标版物理八年级下册第九章的第一节，本节课的教学安排两课时完成，第一课时的主要内容是认识杠杆和探究杠杆的平衡条件，第二课时的主要内容是杠杆的应用。本节课的内容是第一课时。具体内容是：通过观察使用生活中常见的工具认识杠杆，了解杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂；通过实验探究杠杆在什么条件下才能达到平衡。作为简单机械的基本原理，杠杆的平衡条件是本章的重点和难点。为此，教学过程中首先借助生活中学生耳熟能详的实例，让学生通过观察总结，了解支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、杠杆的平衡状态（静止或匀速转动）等基本概念，其中，准确找出、画出力臂是一个教学难点，教学中要适度的进行强化练习。在此基础上，引领学生合理猜想“杠杆在什么条件下可以处于平衡状态”，然后放手让学生自主设计实验、探究杠杆的平衡条件。对杠杆平衡条件的探究，能对学生探究能力的养成起到一定的辅助作用，也就是说利用这样的探究活动，侧重培养学生在探究过程中的各种能力。在探究过程中要鼓励学生大胆的提出问题，比如有的学生会提出“杠杆在非水平位置静止平衡时满足的条件和在水平位置静止平衡时满足的条件一样吗？”教师要进可能满足学生的探究欲望，设计实验让学生通过亲自实验去寻找答案。教科书对于数据处理的要求更加开放，没有像有的教科书那样“例如可以对它们进行加减乘除等运算，找出它们之间的关系”的导引。这样的处理在一定程度上可以避免学生形成“凑数”的习惯。可以通过用橡皮、尺子、笔等工具设计一个小活动，引导学生通过观察发现动力与动力臂的长短可能有关，动力臂越长，需要的动力好像越小……由此进一步分析，二者可能是反比关系，等等。这样就会使学生的猜想符合逻辑、有理、有据。久而久之，形成良好的理性思维习惯。由于初中生的探究能力是非常有限的，要培养学生在这方面的能力，就必须通过教师精心的教学设计帮助学生完成探究的活动过程。二、教学目标设计1、能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。2、通过实验探究，能得出杠杆在水平位置的平衡条件。3、能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。三、教学重难点教学重点：探究杠杆的平衡条件教学难点：画杠杆的力臂。四、学生学情分析尽管学生在小学已经学过怎样做三角形的高，在初中也学过“过一个点做一条直线的垂线”，由于时间关系加上大部分学生基础略有欠缺，画杠杆的力臂对于大部分学生来说还是一个难点，所以课前要让学生做好复习，课堂上也要适度训练，既不能一带而过，也不能花费过多的时间。学生对探究实验有一定的基础，但是学生对数据的处理以及结论的总结还没有养成正确的理性思维习惯，需要教师在授课过程中适当的引导。同时在探究杠杆在非水平位置平衡时的条件时，如何正确读出力臂也考验学生正确使用刻度尺的基本功。五、教学策略分析1、教学时注意温故知新，已经学过的内容尽量让学生提前复习。比如过一个点做一条直线的垂线、物体的平衡条件这些知识点都是以前学过的知识，课前预习要提前布置。2、科学探究实验尽量创设有利于学生自主探究的课堂氛围，鼓励学生合作探究，提倡用学生的智慧解决学生的问题（如想办法解决杠杆在非水平位置静止时力臂的测量），让他们在探究中学会思考，学会分析问题和解决问题.3、利用多种信息技术手段辅助教学。要在有限的教学时间内使教师教的轻松，学生学的愉快，那么合理的信息技术是必不可少的。借助微视频，让学生体会到物理来源于生活，它又服务于生活，这样不仅拓展了学习的空间，也增加了视觉冲击，改变以往物理课的枯燥乏味，从而激发学生的学习兴趣；利用希沃手机助手同步直播学生作图的过程，使全班同学都能看到，给其他学生一个良好的示范，同时也增强了其他学生努力完成任务的信心；课堂中拍摄学生作品，及时上传展示，教师讲解批注指出学生的不足和错误，探究实验结束后，上传实验数据让学生分析、汇报结果；在课堂小结中使用思维导图，形象直观的帮助学生理清知识框架，有利于完善知识体系.4、教与学形式的多样化.教师借助交互式电子白板的功能实现师生互动、生生互动，让学生积极的参与课堂，有效地改变教与学的方式，从而提高了课堂教学的实效性。六、教学环境与资源准备（1）电子白板教室（2）学生课堂学案（3）学具准备：探究杠杆平衡实验演示板、杠杆、钩码、弹簧测力计、直尺、三角板、橡皮等七、教学过程教学内容师生活动媒体运用设计意图环节1导入新课试一试1、有一瓶汽水，哪位同学能够用手将瓶盖成功取下，顺利喝到汽水？2、一块木板上钉了几个钉子，哪位同学能够用手帮老师将钉子拔下来？如果不能成功完成任务，你能借助合适的工具来完成吗？学生尝试徒手完成老师布置的任务，如果不能完成，选择合适的工具试一试运用白板将任务展示出来利用身边的小事儿让学生感知杠杆工具的重要性。环节2认识杠杆刚才同学选择的工具就是杠杆，生活中有各种各样的杠杆，观看视频，总结他们在使用过程中有什么共同点。学生观察并说出自己的观点学生1：它们都有一个固定的点，能绕这个点转动。学生2：在力的作用下能绕固定点转动。学生3：杠杆都是硬的，不是软的师（总结）：在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒就叫杠杆。实物展示各种杠杆学生通过观看视频使用各种工具来归纳总结什么是杠杆。白板展示各种杠杆的图片播放视频通过观看视频中的实例总结杠杆的特点环节3认识杠杆的几个概念提问：古猿要把大石块移动，用木棍捅石块捅不动，你能想法帮帮它吗？古猿用的木棍是杠杆吗？怎么做就叫使用杠杆了呢？以撬石头为例支点：动力：阻力：动力臂：阻力臂：练一练练习画杠杆的力臂提问：为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方？而不放到离石块远一些的地方？做一做学生用橡皮、笔、书、直尺设计一个杠杆探究支点在不同位置时动力的大小情况，说说你的看法。所以人们为了用较小的力撬大石块时，就要把支点放到离石块较近的地方，增大动力臂、减小动力。在黑板上画出撬石头的示意图，讲解杠杆的五要素。强调力臂的画法：找支点；画出动力和阻力的作用线；过支点向力的作用线作垂线，垂线的长度即是力臂。概括为：一找点二画线三作垂线段。学生在学案上练习画杠杆的力臂学生通过用支持、笔橡皮等演示，观察现象，得出结论：动力臂越长、阻力臂越短，越省力；动力臂越短、阻力臂越长，越费力。白板展示使用撬棒撬石头的力的示意图认识杠杆的五要素，学会力臂的做法。利用希沃手机助手，将学生画力臂的过程和结果记录下来，拍照上传，讲解批注。通过比较古猿移动大石块和人撬动石块的不同，认识什么叫使用杠杆。通过图示，了解杠杆五要素，通过做杠杆的力臂总结力臂的做法通过做一做，感知力和力臂的大小有一定的关系。环节4探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态指的是物体保持静止状态或保持匀速直线运动状态，杠杆的平衡指的是杠杆保持静止状态或匀速转动。我们要研究杠杆的平衡条件，就要让杠杆保持静止状态。提出问题：大家能否猜想一下杠杆达到平衡可能与什么因素有关呢？猜想与假设学生猜想：杠杆的平衡条件与动力、动力臂、阻力、阻力臂有一定的关系。制定计划与设计实验实验目的：探究杠杆平衡的条件实验器材：杠杆、支架、钩码实验步骤：把杠杆的重点支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。在杠杆两边挂适量钩码，并移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，计算两个力的大小，并读出两力臂的值，将力和力臂的数值填入表格中。（学生提问：能不能使杠杆不在水平位置静止，这种情况和在水平位置静止的结论会不会不相同呢？）分组实验时，一部分同学做实验使杠杆在水平位置静止，记录实验数据，其他学生使杠杆在非水平位置静止，记录实验数据。重复步骤2，做3次实验。分析数据，归纳杠杆的平衡条件。进行实验并收集数据

实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm1

2

3

合作、交流、评估你的结论和你的假设一致吗？你的结论是什么？得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1=F2×L2）提问：刚才我们做的实验动力和阻力在支点的两端，如果动力和阻力在支点的同侧，是否同样满足杠杆的平衡条件呢？请大家通过实验验证。学生小组探究并记录数据实验结束，分享结果。经过实验发现，上述几种情况杠杆满足的平衡条件都是动力×动力臂＝阻力×阻力臂。通过物体的平衡状态类比杠杆的平衡状态，通过物体的平衡条件类比杠杆的平衡条件，引导学生进入探究实验。回忆天平的调平方法，类比杠杆平衡的调节方法：左沉右旋，右沉左旋。第一次使杠杆在水平位置平衡目的是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响第二次使杠杆在水平位置平衡目的是为了便于读出力臂。多次实验的目的是便于总结规律避免偶然性。师生共同分析实验误差产生的原因通过白板展示物体平衡和杠杆平衡相关内容。白板展示杠杆水平静止和非水平静止的图片，引发学生思考学生实验过程中利用希沃手机助手记录学生操作情况将学生记录的数据拍成照片，上传至白板，和同学们一起分析结果。学生小组实验，验证老师提出的问题提高学生知识迁移的能力通过天平的调平方法类比杠杆的调平方法学生提出问题，教师要鼓励，并引导学生去探索。一组实验数据不能得出结论，所以实验至少做3次，避免偶然性环节5展示学生在白板上做的关于力臂的图片，利用杠杆是平衡条件分析动力和阻力的关系，并对杠杆进行分类。可分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。同时明确三种杠杆的特点及优缺点。省力杠杆：省力费距离；费力杠杆：费力省距离；等臂杠杆：不省力也不费力课堂小结提问：本节课你都有哪些收获？学生分享自己这节课所学到的知识。利用思维导图与学生一起总结本节课所学的内容环节6作业布置课后作业1、2、4、5学生课后独立完成，进一步巩固所学知识．不仅巩固学生所学知识，也便于教师掌握学生情况。板书设计杠杆杠杆的定义在力的作用下绕固定点转动的硬棒。杠杆的五要素支点O动力F1阻力F2动力臂l1阻力臂l2二、探究杠杆的平衡条件1、杠杆的平衡状态：静止或匀速转动2、杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2三、杠杆的分类1、省力杠杆特点：省力，费距离2、费力杠杆特点：费力省距离等臂杠杆特点：不省力，不费力，不省距离也不费距离评价与反思本节课的设计主要分为两部分，一是杠杆的定义及相关概念，二是探究杠杆的平衡条件。由于日常生活中使用的很多工具都是杠杆，所以我在一开始的时候设计了一个小任务：让学生徒手开汽水瓶、徒手拔钉子，这是学生无法完成的，同时提供几种工具，让学生自己选择合适的工具去完成任务。这样的活动提高了学生的兴趣，播放各种工具使用的视频也引起了学生的共鸣，通过观察和老师的引导更容易总结出杠杆的定义。通过具体的实例分析杠杆的五要素，在黑板上板演力臂的做法，加深了学生对杠杆五要素的认识。虽然学生有一定的作图基础，但是在实际教学中还是会遇到很多细节问题，我在授课过程中先让学生作图然后找出典型进行批注讲解，在一定程度上提高了学生对做力臂时需要注意的问题的重视程度。本节课的重点是学生进行科学探究，得出杠杆的平衡条件。整个实验过程我始终把学生放在学习的主体地位，引导学生探究杠杆在水平位置平衡的条件，当有学生提出杠杆在非水平位置平衡时又满足什么条件时，我鼓励