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1、 2019 最新教科版科學(xué)六上《杠桿的科學(xué)》教學(xué)指導(dǎo) 儀器電教站 沈福鑫 摘要： 杠桿是小學(xué)科學(xué)和初中物理教科書都涉及到的教學(xué)內(nèi)容 , 如何把握好兩個階段的教 學(xué)要求 , 根據(jù)小學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平搞好小學(xué)科學(xué)《杠桿的科學(xué)》的教學(xué) , 筆者提出 關(guān)鍵是要以實(shí)驗(yàn)為突破口 , 一方面把握小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn) , 因勢利導(dǎo) , 另一方面是要鼓勵兒童動手動腦。 關(guān)鍵詞：杠桿的科學(xué)、動手探究、蹺蹺板實(shí)驗(yàn)、杠桿尺實(shí)驗(yàn) 《杠桿的科學(xué)》是教育科學(xué)出版社出版的小學(xué)科學(xué)六年級上冊的內(nèi)容 , 而科學(xué)技術(shù)出版 社

2、出版的八年級物理教科書中也有《科學(xué)探究：杠桿的平衡條件》這一課 , 兩者雖然有相同 或相近的教學(xué)內(nèi)容 , 但是教學(xué)要求卻有較大的差別：第一、科學(xué)概念表述不同：小學(xué)階段只提到杠桿有三個點(diǎn)：用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn)。初中階段卻提到杠桿有“一點(diǎn)、兩力、兩 臂”：支點(diǎn)、動力、阻力、動力臂、阻力臂；小學(xué)階段對杠桿分類是有的杠桿能省力 , 有的 杠桿不省力 , 有的杠桿不省力也不費(fèi)力。初中階段對杠桿分類是有的杠桿能省力 , 有的杠桿 能省距離 , 有的杠桿不省力也不費(fèi)力。第二、科學(xué)探究要求不同：小學(xué)階段只要求定性分析總結(jié) , 初中階段卻要求定量分析總結(jié)。 如何搞好小學(xué)科學(xué)《杠桿

3、的科學(xué)》這一節(jié)課的教學(xué)呢？教科書共 3 頁 , 分為兩部分：第 一部分：認(rèn)識杠桿 , 第二部分：研究杠桿的秘密。筆者認(rèn)為 , 關(guān)鍵是要以實(shí)驗(yàn)為突破口 , 一方 面把握小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn) , 因勢利導(dǎo) , 另一方面是要鼓勵兒童動手動腦學(xué)科學(xué)。 一、把握小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn) , 因勢利導(dǎo) 科學(xué)課程最基本的特點(diǎn)是從兒童身邊的自然事物開始學(xué)習(xí)活動 , 以形成對自然進(jìn)行探究 的態(tài)度、技能和獲取關(guān)于自然的知識。對第一部分認(rèn)識杠桿的教學(xué) , 教科書選用撬棍撬木箱 這個情景開始這節(jié)課的研究 , 并通過對教科書中這張示意圖的觀察 , 讓學(xué)生來認(rèn)識杠桿的三 個重要點(diǎn)（支點(diǎn)、

4、用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)）。筆者認(rèn)為這個實(shí)例學(xué)生雖然可能見到過 , 但沒有親身 的體驗(yàn)。然而 , 不少小學(xué)生在幼兒園中玩過蹺蹺板的游戲 , 如果課堂中設(shè)計(jì)一個蹺蹺板的實(shí) 驗(yàn)或游戲作為學(xué)習(xí)橋梁 , 則既可幫助學(xué)生認(rèn)識杠桿的三個重要點(diǎn) , 又為學(xué)生過渡到探究杠桿 的秘密激起興趣 , 以便順利完成該節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。 另外 , 課本第四頁蹺蹺板插圖只是一種形式的蹺蹺板。僅僅看這幅蹺蹺板插圖 , 學(xué)生會 感到困惑：⑴這幅圖結(jié)構(gòu)繁雜 , 難于理解這個蹺蹺板與杠桿有怎樣的關(guān)聯(lián)？ ⑵不容易找到支點(diǎn) , 用力點(diǎn) , 阻力點(diǎn)。 ⑶圖中的蹺蹺板是個等臂杠桿 , 不利于激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探

5、索杠桿省力與費(fèi)力的秘密的興 趣。 ⑷小學(xué)生對自己玩過的蹺蹺板上升與下落的原因是什么難于理解 筆者認(rèn)為 , 教學(xué)中宜增加另一幅蹺蹺板插圖（見下面兩幅圖） , 化繁為簡。 1 / 4 圖 A 圖 B 有長板凳時可以做一個板凳蹺蹺板游戲 , 或做一個蹺蹺板實(shí)驗(yàn)。 這里介紹一個 蠟燭蹺蹺板的實(shí)驗(yàn) 。 1、實(shí)驗(yàn)器材： 礦泉水瓶子 2 個、鋼針 2 根、橡皮 1 塊、蠟燭 2 支、杠桿尺 1 把、支架 1

6、 個、鉤碼 1 盒、彈簧測力計(jì) 1 個、打火機(jī) 1 個。 2、實(shí)驗(yàn)裝置及制作原理： 2 根鋼針 , 將輕重 在橡皮塊上十字交叉處穿上 不同的 2 支蠟燭固定在 1 根鋼針兩端 , 另 1 根鋼針 （軸）作為蠟燭蹺蹺板的轉(zhuǎn)動支點(diǎn)。整個裝置用礦 泉水瓶作支撐 , 實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1 所示。 3、實(shí)驗(yàn)操作的過程： ⑴、對比撬石頭和玩蹺蹺板游戲的圖片 , 用蠟燭蹺蹺板的實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識杠桿的三個重 要位置：支點(diǎn) , 用力點(diǎn) , 阻力點(diǎn)。 ⑵、引導(dǎo)觀察實(shí)

7、驗(yàn)現(xiàn)象： 圖 1 實(shí)驗(yàn)裝置①較重的蠟燭可以撬起較輕的蠟燭；較輕的蠟燭也可以撬起較重的蠟燭；②當(dāng)熔化的蠟燭下滴時 , 蠟燭的重量變小會影響蠟燭蹺蹺板兩端的升降；③較重的蠟燭與較輕的蠟燭離支點(diǎn)的遠(yuǎn)近不同。⑶、提出問題：蠟燭蹺蹺板上蠟燭的升降與什么因素有關(guān)？⑷、假設(shè)與猜想：與蠟燭的輕重有關(guān)；與蠟燭離支點(diǎn)的遠(yuǎn)近有關(guān)。 4、該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)： ①、器材易取 , 都是學(xué)生日常生活中常見的物品。②、制作的蠟燭蹺蹺板結(jié)構(gòu)簡單 , 形象直觀, 操作方便 , 學(xué)生很容易模仿制作 , 通過實(shí)驗(yàn) , 學(xué)生對杠桿上的 “支點(diǎn)、用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)” 的概念更容易理解。③、蠟燭蹺蹺板實(shí)驗(yàn)富有動感 , 趣味興強(qiáng)

8、 , 學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 , 會產(chǎn) 生多種疑問：為什么有時輕的一端能撬起重的一端？上升和下降與什么因素有關(guān)呢？??這些問題能極大地激發(fā)學(xué)生的觀察與探究欲望。 二、鼓勵兒童通過動手動腦 " 學(xué) " 科學(xué) 心理學(xué)研究表明 , 對于兒童來說 , 態(tài)度的形成需要實(shí)踐的過程 , 技能的形成需要反復(fù)的模仿練習(xí) , 而知識的獲取主要通過感性經(jīng)驗(yàn)的積累。 對本節(jié)課第二部分研究杠桿的秘密的教學(xué) , 重點(diǎn)是創(chuàng)造條件鼓勵所有學(xué)生動手實(shí)驗(yàn) , 并 引導(dǎo)學(xué)生動腦分析。 實(shí)驗(yàn)：用杠桿尺進(jìn)一步探究杠桿的秘密 向?qū)W生介紹杠桿尺。杠桿尺上有均 勻的刻度 , 很方便在需要的位置掛

9、上重 物 , 是科學(xué)研究的好材料 , 如圖 2 所示。在使用前 , 先應(yīng)提醒學(xué)生將杠桿尺調(diào)到平衡狀態(tài)。 1．探究用力點(diǎn)與阻力點(diǎn)在支點(diǎn)兩側(cè)的情形 圖 2 杠桿尺 通過對比 , 可以把掛在杠桿尺左邊的鉤碼當(dāng)成阻力 , 把掛在杠桿尺右邊的鉤碼當(dāng)成使用 的力 , 支架中部的軸就是支點(diǎn)。這里要求在杠桿尺左右各選一個位置掛鉤碼 , 便于學(xué)生掌握 也利于交流討論。 學(xué)生可先在兩端相同的位置掛兩個鉤碼試用一下杠桿 , 然后分組討論怎樣用杠桿尺做實(shí) 驗(yàn), 并計(jì)劃一個合理的方法步驟收集數(shù)據(jù)。例如：先在代表阻力點(diǎn)的左端第 2 格處掛 3 個鉤 碼, 然后依次在表示用力

10、點(diǎn)的右端的第 1 格 , 第 2 格 , 第 3 格 , 第 4 格, 第 5 格 , 第 6 格掛上鉤 碼 , 并作好記錄。要求學(xué)生多做幾次實(shí)驗(yàn)收集更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) , 并將各小組收集的數(shù)據(jù)匯總 在一起來進(jìn)行研究分析。 2 / 4 2． 探究用力點(diǎn)與阻力點(diǎn)在支點(diǎn)同側(cè)的情形 可以把掛在杠桿尺右邊的鉤碼當(dāng)成阻力 , 用細(xì)繩套在杠桿尺右邊再掛上彈簧測力計(jì)的 掛鉤 , 將向上提的力當(dāng)成使用杠桿的力 , 支 架中部的軸就是支點(diǎn)。測量幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 3．通過觀察分析得出結(jié)論 ： 圖 3 用力點(diǎn)與阻力點(diǎn)在支點(diǎn)同

11、側(cè)的 情形 蹺蹺板的升降與物體的重量和力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離都有關(guān)系。 在用力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離大于阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離時 , 杠桿省力； 在用力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離等于阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的距時 , 杠桿不省力也不費(fèi)力； 在用力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離小于阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離時 , 杠桿費(fèi)力。 三、討論、釋疑與拓展 ： ⑴ 由上面的實(shí)驗(yàn)探究 , 請解釋 蹺蹺板上為什么小孩能把大人撬起來？ 圖 4 圖 5 圖 6 ⑵找出課本第

12、四頁蹺蹺板插圖中杠桿的三個重要位置：支點(diǎn) , 用力點(diǎn) , 阻力點(diǎn)。 ⑶蹺蹺板只是杠桿的一種 , 生產(chǎn)與生活中你還見到過哪一些杠桿？ ⑷找出生活中一些常見杠桿的三個重要位置：支點(diǎn) , 用力點(diǎn) , 阻力點(diǎn)。 圖 7 四、 教學(xué)效果 本節(jié)課從玩蹺蹺板的游戲中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)杠桿原理 , 安排有 3 個實(shí)驗(yàn) , 第一個實(shí)驗(yàn) , 借助 蹺蹺板實(shí)現(xiàn)突破（一是認(rèn)識杠桿的三個重要的位置；二是向標(biāo)準(zhǔn)的杠桿模型過渡 , 探究杠桿 的秘密） , 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究欲望。第二個探究用力點(diǎn)與阻力點(diǎn)在支點(diǎn)兩側(cè)的實(shí)驗(yàn)

13、 和第三個探究用力點(diǎn)與阻力點(diǎn)在支點(diǎn)同側(cè)的實(shí)驗(yàn) , 主要是讓學(xué)生通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納總結(jié) 出杠桿省力 , 費(fèi)力和既不省力也不費(fèi)力的規(guī)律 , 理解生產(chǎn)與生活中不同類型杠桿的原理。找 出生活中一些常見杠桿的三個重要位置。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與安排 , 結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平 , 實(shí)現(xiàn)了 較巧妙的轉(zhuǎn)化與遷移 , 突破了教學(xué)難點(diǎn) , 突出了教學(xué)重點(diǎn) , 很好地完成了教學(xué)目標(biāo)。 關(guān)于教學(xué)的深度 , 由于杠桿在初中物理中還要學(xué)習(xí) , 沒有提及力臂的概念和直杠桿與曲 杠桿的比較 , 也沒有具體提及力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離如何計(jì)算；蹺蹺板上升與下落的原因只提及與力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離和輕重有關(guān) , 沒有具體提及一端著地時會使這端實(shí)際作用于蹺蹺板端點(diǎn)的力會減小這種原因。 4 / 4