2.4 撬棍的学问（教学设计）科学冀人版五年级上册（新教材）

课题

2.4 撬棍的学问

课型

新授课

教学目标

科学观念：

1.能结合实例说明杠杆的基本构造（支点、动力点、阻力点），知道杠杆是一种简单机械。

2.通过实验探究，理解杠杆的平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂），能解释杠杆省力或费力的原因。

3.能识别生活中常见的杠杆工具，并判断其属于省力杠杆还是费力杠杆。

科学思维：

1.通过类比、抽象的方法，从撬棍等具体工具中提炼出杠杆的共同特征，发展抽象概括能力。

2.能基于实验数据进行逻辑推理，归纳出杠杆平衡的规律，培养证据意识和模型建构思维。

探究实践：

1.能利用杠杆尺、钩码等器材设计并完成“探究杠杆平衡条件”的实验，准确记录数据。

2.能运用杠杆原理解释生活中的杠杆现象，分析核桃夹等工具的省力原理。

3.能动手制作或改进简单杠杆工具（如核桃夹），体验工程技术实践。

态度责任：

1.对杠杆原理的探究保持好奇心和求知欲，乐于动手实验与合作交流。

2.体会科学原理在生活中的广泛应用，增强利用科学改善生活的意识，感受科学家的创新精神（如阿基米德）。

教学重难点

重点：

1.认识杠杆的三要素（支点、动力点、阻力点）。

2.通过实验探究杠杆的平衡条件（动力×动力臂 = 阻力×阻力臂）。

难点：

1.准确理解“力臂”的概念（支点到力的作用线的垂直距离），并在实验中正确

测量。

2.运用杠杆平衡条件分析、解释生活中的杠杆工具是否省力。

教学环节

教学过程

课堂导入

活动1：情境创设——“大力士也无奈”

教师出示图片或视频：工人用撬棍撬动巨石，或用羊角锤拔钉子。

“同学们，一块大石头，人直接搬不动，但用一根棍子（撬棍）就能轻松撬动；一颗钉子，用手拔不出来，但用锤子一撬就出来了。这根神奇的棍子背后藏着什么科学道理呢？”

活动2：初识杠杆，抽象概念

教师出示撬棍、跷跷板、剪刀等图片：

“像撬棍这样，在力的作用下绕着固定点转动的直杆或曲杆，我们叫它杠杆。请大家观察跷跷板，思考：它绕着哪个点转动？谁在用力？谁在承受重量？”

引导学生指出“固定点”（支点）、“用力点”（动力点）、“承受重量的点”（阻力点），教师板书关键词。

过渡：“今天我们就来深入研究——撬棍的学问，揭开杠杆的奥秘。”

课

程

学

习

环节一：探究杠杆的奥秘（构建模型）

1. 认识杠杆三要素

教师演示：用撬棍撬石头，标出支点、动力点、阻力点。

学生活动：观察跷跷板示意图，小组合作画出支点、动力点、阻力点，并用箭头标出动力和阻力方向。

教师总结：

支点：杠杆绕着转动的固定点。

动力点：施加动力的点。

阻力点：承受阻力的点。

2. 提出问题，引发猜想

教师出示杠杆尺和钩码：

“杠杆在什么条件下能保持平衡？是不是只要两边挂的钩码一样多就能平衡？还是和距离有关？”

学生猜想：可能与钩码数量、距离支点的远近有关。

3. 设计实验，验证假设

教师引导学生阅读课本实验方法，明确：

实验材料：杠杆尺、钩码、支架。

实验步骤：

在杠杆尺右侧（阻力点）固定一个位置，挂一定数量的钩码（如2个），观察杠杆是否平衡。

在左侧（动力点）尝试在不同位置挂钩码，使杠杆保持水平平衡。

记录每次的动力点距离、动力钩码数、阻力点距离、阻力钩码数。

变量控制：阻力点和阻力大小不变，改变动力点位置和动力大小。

4. 进行实验，收集数据

学生分组实验，填写表格：

5. 分析数据，得出结论

教师引导学生观察数据：

“大家看看，当阻力点和阻力不变时，动力点距离越大，需要的动力钩码数是越多还是越少？动力×动力距离 和 阻力×阻力距离 有什么关系？”

学生发现：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂（动力臂=动力点到支点距离，阻力臂=阻力点到支点距离）。

6. 拓展思考

教师提问：

“如果动力臂大于阻力臂，是省力还是费力？反过来呢？”