10.1 科学探究：杠杆的平衡条件教学设计 2022－2023学年沪科版物理八年级全一册

《科学探究：杠杆的平衡条件》教学设计 一、教材分析 本节选自沪科版《义务教育物理教科书》八年级全一册 第十章 第一节。杠杆是最简单的机械，杠杆平衡条件是贯穿于本节的主线，起到统领该节的作用。杠杆是对前面所学力的作用效果和二力平衡知识的扩展内容。同时，学习杠杆也是为后面学习滑轮简单机械打下基础，所以本节课具有承上启下的作用。 教材在“认识杠杆”模块中首先从生活中的常见的杠杆入手，通过观察，总结出杠杆的特征，得出杠杆的定义；然后将用棒撬动物体的生活场景抽象出杠杆的物理模型，并介绍杠杆模型的五个要素。在“杠杆的平衡”模块中，先介绍杠杆平衡的定义，然后抛出“杠杆在什么条件下才能保持平衡”问题从而引发学生思考，提出猜想和假设，设计实验并进行实验，通过对实验数据的收集和整理，进行交流与合作，得出实验结论，注重培养学生科学探究的能力。在“杠杆的运用”模块中首先介绍了古代劳动人民对杠杆巧妙的应用；然后展示出生产、生活中常见的杠杆；继而引导学生依据杠杆平衡条件，对杠杆进行分类，让学生了解古代劳动人民对杠杆的成就，增强民族自豪感。“信息窗”向学生展示的人体中的“杠杆”，拓宽学生知识的视野。“交流与讨论”展示了不同的专题，让学生选一个专题写出调查报告并进行交流，培养学生收集资料和数据以及语言表达能力。课后习题创设了生产、生活的情境，情境中涉及杠杆、杠杆平衡条件的应用等问题，让学生利用所学知识解决生产生活中的实际问题。 《义务教育物理课程标准（2022年版）》中对杠杆一节的要求是：知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。课标对杠杆要求学生达到知道水平，而且要对杠杆的平衡条件进行实验探究。 二、学情分析 学生在学杠杆这一节之前已经学习了力的三要素，为学生探究杠杆的平衡条件奠定了知识基础；并且学生已经学习了弹簧测力计的使用，为杠杆的平衡条件的探究奠定了能力基础；同时，杠杆贴近生活实际，学生在日常生活中随处可见，对杠杆存在感性的认识，这也使得学生能够从熟悉的生活入手，便于学生对杠杆的理解。但是，学生在学过力的三要素，常常会着重考虑力的作用点，从而常常会认为力臂是支点到作用点的距离；学生对杠杆存在感性认识，对于杠杆平衡条件需要理性地探索。 三、教学目标 1.理解杠杆概念，能够区分生产、生活中的机械是否是杠杆； 2.能够从实际生产、生活的机械中抽象出杠杆模型，在杠杆中确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂； 3.在科学探究中，能够对杠杆的平衡条件进行猜想和假设，设计实验方案，对获得的实验数据进行处理，交流，得出杠杆的平衡条件。 4.通过科学探究中，体会小组合作探究的重要性，养成实事求是的科学态度，并在古代劳动人民对杠杆的应用成就中增强民族自豪感。 四、教学重难点 教学重点：探究杠杆的平衡条件； 教学难点：理解力臂概念，并能够确定力臂。 五、教学方法 本节主要采用以启发式教学为主的教学方法。在认识杠杆部分，采用演示法和讨论法，通过展示杠杆，小组合作讨论引导学生总结杠杆的特征，得出杠杆的定义；在探究杠杆的平衡条件部分，采用实验探究法，小组交流确定实验方案，小组合作进行实验；在杠杆的应用部分，采用练习法，通过练习画出对生产、生活中常见的杠杆的力臂，比较其它们大小，从而得出不同种类的杠杆。 六、教学用具 分组实验:钩码、杠杆、铁架台、弹簧测力计、杆秤 PPT课件、钳子、剪刀、天平、羊角锤、撬棍、沙袋 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 （一）新课导入 展示“阿基米德撬地球”图片。并向同学们介绍：阿基米德曾说过：“给我一个支点，我就能撬起整个地球”，问：“阿基米德说这句话的根据是什么？你认为这可能吗？”(答案留到课后揭晓) 学生根据教师问题，依据自己的经验和认识，进行猜想。 设计意图：通过物理学史引入新课，激发学生兴趣，让学生带着思考学习新课。 （二）新课讲授 1．认识杠杆 向学生展示钳子、剪刀、天平实物，并用撬棍在课上演示撬动沙袋的情境，让学生观察杠杆寻找共同点并在小组内讨论总结杠杆的特征。 仔细观察教师展示的物品以及教师进行的演示，小组讨论总结杠杆特征 活动（1）利用杆秤称物体的质量，观察杆秤的秤杆的状态。 教师向学生介绍杠杆的平衡——杠杆处于静止状态 学生用杆秤称量生活中的物品；观察撑杆处于静止状态。 活动（2）利用杆秤，保持称量物体一定，分别从距离固定点远近不同的位置用弹簧测力计竖直向下拉，使得撑杆保持静止状态，记录两个拉力大小。 学生根据要求进行实验，发现：距离固定点越近，所用的拉力越小；距离固定的越远，所用拉力越大。得出初步结论：杠杆的平衡与固定点到力的作用点的距离有关。 活动（3）利用杆秤，保持称量物体一定，分别从距离固定点相同位置用弹簧测力计竖直向下拉和斜向下拉，使得杆秤保持水平静止状态，记录两个拉力大