杠杆——教学设计

《杠杆》教学设计一教材分析与学情分析（一）教材分析《杠杆》选自人教版九年义务教育新课程九年级物理第十三章第四节。１知识内容杠杆是一种与生活实践密切相关的简单机械，涉及力的基本概念及应用。《杠杆》一节从内容设计上看，既是前几章力学知识的总结和巩固，又是力学知识的进一步应用和扩展。本节课主要研究杠杆的基本概念及杠杆五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），并以此为基础，研究探讨杠杆的平衡条件，最后理论结合实践，讲述杠杆的应用。２知识地位《杠杆》一节在整个知识体系中起到了承前启后的作用。从教材编排上来看，本节课的学习安排在力和运动以及重力、弹力、摩擦力等内容之后，使学生能够在掌握基本力学概念的基础上对力及二力平衡的应用进一步巩固和理解。通过对杠杆的学习，能够为后面学习滑轮等其它机械运动及功和能的相关知识打下坚实的基础。杠杆作为日常生活中最为常见的简单机械之一，是力的一种基本应用，教材后面讲述的其他机械均可以由杠杆引出，从内容安排上既符合由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识体系的系统性和条理性，讲解起来容易被中学生接受。(二)学情分析１知识方面九年级的学生在小学自然课、杂志、电视及生活的方方面面接触过杠杆，对于杠杆现象有比较充分的生活感性认识，但可能描述不够科学严谨，因此可以通过多媒体技术再现生活画面，加深体验，强调观察，引导学生得出科学的结论。２能力方面学生对物理现象有基本的观察和分析能力，具有一定分析问题、解决问题的能力，若能加以正确引导，能够相对正确独立地设计解决问题的方案，具有较强的参与意识和表现欲望。3情感方面初中生的年龄和心理特点以及知识水平使他们对操作实验和趣味故事情有独钟，课堂上结合生活中的趣事或是带有一定神秘色彩的故事或魔术，极易引发他们的兴趣和探知欲，使他们更快地进入课堂。（三）重点难点分析：教学重点：力臂的概念;杠杆的平衡条件。教学难点：力臂的定义及画法；杠杆平衡条件的得出过程。初三学生要记住杠杆的定义并不难，难的是真正的理解。他们对杠杆及杠杆的平衡条件的理解往往只停留在表面，对动力杠杆、阻力杠杆往往混淆不清。有时找不到动力和阻力，有时画不出力臂，究其原因，主要是对杠杆理解不够透彻。所以，在教学当中怎样使学生真正理解杠杆及其五要素，包括力及力臂的正确画法，就是该节课设计和讲授的重点也是难点。在讲解中，教师需要从一开始就做严格标准的画图示范，在示范的过程中耐心细致的讲解是必不可少，用逐步启发的办法让学生自己理解“力的作用线”、“支点到力的作用线的垂线”等概念及画法。通过例题，习题，讲练结合，层层深入。二教学目标为了全面提高学生的素质，适应社会对新一代人才的需求，根据新课程标准要求和对教材的挖掘，我确定了三个方面的教学目标：1．知识与技能目标①认识杠杆，了解有关杠杆的几个概念。②能识别常见的工具及简单机械中应用的杠杆及其类型。③理解掌握杠杆的平衡条件及其应用。2．能力目标通过动手参与小实验，体验杠杆的惊奇效果，培养学生把复杂的物理问题转化成简单的物理模型的能力；通过实际生活场景的再现，培养学生的观察能力和分析总结问题的能力；通过课堂讨论、交流所得，培养学生的语言表达能力和辨析判断能力。３．情感目标通过本课的学习让学生在观察、讨论、交流中体会拨开迷雾发现真理的喜悦；培养看待事物一分为二的科学态度；通过学习研究杠杆工作的原理及其应用，增加学生对物理学格物致知、学以致用的理解和认识。通过学生自己动手动脑的探究实验活动，增进交流与合作的意识，加强学生之间的相互协作精神，加强对科学的求知欲望，使学生勇于并乐于参与科学探究，亲身感受物理知识源于生活又高于生活。三教法和学法（一）教法：采用分---总---分---总的形式，从观察现象到分析问题，再讨论归纳，1．目标教学法：教学目标是课堂教学的出发点和归宿，我以目标为导围绕教学目标展开教学。2．启发式教学：在课堂教学中遵循课堂教学“三主”（学为主体、教为主导、练为主线）的原则，充分利用实验电教手段启发学生思维，通过观察分析规律让学生从中领悟物理现象，理解物理规律。3．讨论法：在学习中充分发挥学生的主体能动作用，让每一位学生在讨论中发表自己的见解，吸收别人的方法、学会交流与合作。然后分组实验再讨论，最后总结突出重点，突破难点。（二）学法：学生是教学活动的主体,要使学生从学会转化成会学,教师在教学中要注意学生学法的指导,根据本节的内容特征,教师引导学生去思考现象并由他们发现总结规律,同时注意学生的非智力因素:自信心、毅力、兴趣、动机等培养,通过手势、眼神,表情等形体语言来激发学生的积极性。使学生通过观察总结规律,联系实际,运用规律解决问题。本节采用探究式学习法、自主学习法、合作学习法,引导学生获取知识；通过思考讨论,总结归纳出基本规律,应用所学知识解释一些自然现象,使学生能够在生活中发现各种杠杆，善于利用杠杆来解决实际问题，能够将课本知识转化为生活实践中实用的工具，真正体验知识带给我们的便利与乐趣。通过杠杆平衡条件的探究，让学生认识到科学探究中必须要有团队合作的精神，强调数据规律分析方法的重要性。四．教学程序设计1教学程序示意图总结回顾知识应用实验探究（研究影响杠杆平衡的因素及平衡条件）创设情境，引入新课引入魔术，激发兴趣画面播放，形成感性认识设问置疑，介绍杠杆的相关概念讨论分析2.教学过程教学环节教师组织活动学生活动设计意图创设情境新课导入3分钟1、引导学生复习有关力的基础知识；2、多媒体给同学们播放一个魔术视频;3、由多媒体展示一些图片，再举一些生活常见的例子如跷跷板等，看看它们有什么共同点，从而引出杠杆这个名词。复习力的相关知识；认真观看视频；根据生活中这些常见的例子，引出杠杆。创设情景活跃课堂气氛，引入课题。再现生活情景，激发学习兴趣。设问置疑，介绍新知7分钟疑问一：找一位同学上讲台打开瓶子，先让他用手开，开不了后再用瓶起子打开，提出为什么？疑问二：如何把一块大石头用杠杆搬走？让学生讨论杠杆的共同点，由老师板书讨论结果：（1）都是硬棒；（2）工作过程中绕着一个点转动；（3）受到两个力的作用；（4）一个力使之转动，另一个力阻碍它转动；教师引导学生总结杠杆的概念1、杠杆：在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒。教师利用多媒体展示杠杆撬石头的动画，和学生一起重新认识杠杆。2、讲解杠杆的基本要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。3、教师画出杠杆的示意图，结合力臂的概念，讲解力臂的画法，并让同学们在草稿纸上画出起子工作时的力臂。通过比较两次开瓶盖的过程了解杠杆的特点。通过解决疑问，由其特点与老师一起总结概括杠杆的定义;认真识计并深刻理解。通过学习杠杆的五要素以及对几种常见工具力臂的画法，学会如何画力臂。通过具体操作实物，丰富学生的感性认识。理论联系实际，体现从物理走向生活的理念。培养学生逻辑思考能力、归纳总结能力、解决问题能力、动手能力。引入探究1引入杠杆平衡的概念；2创设情景找一位瘦小的女生和一位力气大的男生用如图所示方式推门；然后展示不同的剪刀，并从构造及用途上分析讲解。理解什么是杠杆平衡体验力作用在杠杆上的效果不但与力有关，还与力的作用点有关。猜想并讨论，总结影响创设情景，学生参与游戏活跃课堂气氛，通过亲自体验，可以加深记忆，在激起构建新知20分钟3提问：影响杠杆平衡的条件是什么?什么情况下达到杠杆平衡？引导学生分析猜想，根据分析将猜想归纳为几类并设计实验思路。4引入实验探究杠杆平衡实验前强调一下注意事项；指导学生每三人一组，设计探究方案，并进行试验。用控制变量法与反证法来验证影响杠杆平衡的因素，然后分析两者之间的关系。教师巡视，并参与小组实验，纠正不当的操作方式。5将实验数据填入设计的表格中。6分析实验数据，验证猜想观察每组数据，将其加减乘除，看平衡时它们能成为一个什么样的等式7用反证法，当等式成不等式时能否找到平衡状态先用天平，力臂不变，改变力找平衡状态；用杆称，力不变改变力臂再找平衡状态；力与力臂同时改变，找平衡状态。总结：杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2杠杆平衡的条件。学生观察并思考；课堂记录并讨论各自的实验结果，找出杠杆平衡时的共性实验次数动力动力臂阻力阻力臂123学生根据测量数据得出结论：2211LFLF认真观看老师实验，观察平衡状态兴趣的同时还可以降低后面设计实验的难度；培养学生辩证思维能力，用反证法使实验结论更具有说服力。实践应用，鼓励创新10分钟（1）探究活动：准备好一个书包、一根1.5米长的杆，请一位同学体验撬书包的方式和感觉。（2）将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类，并对不同类型的杠杆的特点及功能做一总结。杠杆分类力臂关系平衡时力的比较特点应用举例省力杠杆L1L2F1F2省力费力距撬棍费力杠杆L1L2F1F2费力省力距铡刀等力杠杆L1=L2F1=F2不省力不费距离天平体验撬书包的感觉：书包离肩很近，感觉轻松；书包离肩很远，感到吃力。发现杠杆在不同的情况下既可以省力，还可以费力。理解杠杆分类原理，结合实际记忆不同杠杆的特点及应用。切身体验，加深影响；让学生进一步体会到物理是有用的；分类总结，便于记忆。归纳小结，巩固提高5分钟从概念到分析相对的出一些题目来梳理知识结构1在力的作用下能够绕固定点转动的________叫杠杆；杠杆处于静止或________的状态叫杠杆平衡，杠杆的平衡条件是________；当杠杆的动力臂比阻力臂________时是费力杠杆，但可省________.2将体积相同的实心铜块和铁块分别挂在杠杆的两端，如图。调节杠杆使杠杆处于平衡状态当两物体同时向支点移近相同的距离利用这节课的知识回答问题：硬棒：2211LFLF匀速运动;短;距离;回顾平衡条件，分析两边重物的质量（不变），根据L的变化，判断是否平衡。复习巩固了重点的概念知识；将杠杆平衡条件用于例题，加深理解；五．版书设计第四节杠杆1.杠杆的定义：3.杠杆平衡条件：草稿区一根可以绕着固定点转动的硬棒。F1×L1=F2×L22.杠杆的五要素：支点：动力：阻力：动力臂：阻力臂：教学评价与反思：从生活现象出发，用魔术引入新课概念，利用多媒体对问题进行解析，使问题简显易懂。讨论过程中，有目的的将重难点引入，让同学们在讨论与探究的过程中使其的到解决并加深理解与记忆。整节课堂，教师辅导学生自主探索，给学生时间和空间来实践，由现象到概念，再到实验，最终回归现实的过程，真正的让学生由知识的学会道能力的会学。Ｌ，杠杆是否平衡？若不平衡，哪端下沉？3多媒体展示的动画里有几个杠杆，都属于什么类型的杠杆4杠杆效应在学习中的应用利用这节课所学的知识分解剖动画的整个过程，分析杠杆。提高学生的兴趣培养学生的创新能力；运用知识的能力。提醒学生学习时注意学习方法。