《槓桿類工具的研究》教案設計

　　（一）背景和目標

　　在前一課，學生初步認識了槓桿類工具，並透過對實驗資料的分析研究，發現槓桿省力、費力和不省力也不費力的規律。本課學生將透過對生活中槓桿類工具的省力情況進行分析、識別和分類，認識各類槓桿的作用。這一探究，能讓學生對槓桿類工具的認識向生活遷移，幫助學生理解生活中熟悉的各種槓桿類工具的科學原理。

　　生活中的槓桿並不像槓桿尺那樣簡單直觀，不同槓桿的用力點、支點和阻力點的位置是不相同的，即使是同一個工具，由於使用方法的不同，它的三個重要位置也會發生變化。

　　學生對槓桿類工具的認識是需要一個過程的。本課的探究將把學生對槓桿類工具的認識引向生活實際。學生將經歷省力、費力和不省力也不費力槓桿的分析，既能找到各類槓桿工具的三個重要位置，也能根據省力情況進行分類。

　　科學概念

　　●槓桿可以分為省力槓桿、費力槓桿、不省力也不費力的槓桿。

　　過程與方法

　　●透過實驗認識到槓桿是否省力是由它的三個點的位置決定的。

　　情感、態度、價值觀

　　●意識到不同種類的槓桿有不同的用途，在不同條件下需要使用不同型別的槓桿。

　　（二）教學準備

　　為每位學生準備：1支長竹筷（秤桿）、螺絲帽或鉤碼（秤砣）、粗棉線或釣魚線、小塑膠圓盤（秤盤）、記錄單。

　　為每組學生準備：撬蓋的鐵片、開瓶器和夾子。

　　為全班學生準備：鐵片撬蓋子、開瓶器開瓶子和夾子夾東西放大的情景圖，傳統桿秤。

　　（三）教科書說明

　　教科書分為兩部分。

　　第一部分：槓桿類工具的比較

　　為幫助學生認識生活中的槓桿也和槓桿尺一樣有省力、費力和不省力也不費力三種情況。教科書選擇了代表省力槓桿的開啟油漆桶的鐵片、開啟飲料瓶的開瓶器和代表費力槓桿的夾東西的夾子。這些槓桿都是學生較熟悉的工具，生活中應該有使用類似工具的經歷。教學中從槓桿工具的三個重要位置著手進行比較，這是學生比較容易做到的。

　　教科書呈現了10種工具，依次是偏口鉗、園林剪、鑷子、切刀、剝線鉗、剪刀、核桃夾、尖嘴鉗、訂書器、筷子。分析這些常用的`槓桿類工具，按是不是省力的標準給它們分類：用比較分析的辦法去判斷哪些槓桿工具像開瓶器一樣是省力的，哪些槓桿和夾子一樣是費力的。

　　夾子等槓桿工具用起來不省力，為什麼還要設計這樣的槓桿工具呢？學生在這裡可能很自然地提出這樣的科學問題，所以有必要討論，省力只是工具的一個作用，工具還有給人們帶來方便的作用，如：延長手臂（指）、方便拿取等。

　　第二部分：小桿秤的研究

　　“秤砣雖小，能壓千斤”，這是槓桿類工具運用的一個典型現象。學生在生活中也許沒有很多機會見到桿秤，所以這裡先透過實際的生活場景讓學生了解桿秤：在中藥房、農貿市場等地方都有可能見到桿秤的身影。如仍不容易見到桿秤，建議教師準備一把桿秤，讓學生進行觀察。

　　在學生仔細觀察桿秤實物後，要讓學生親自動手製作一個桿秤，這樣能很容易地分析桿秤這個槓桿工具的三個重要位置及其關係，讓學生感受到槓桿是怎樣省力的以及桿秤設計的巧妙。

　　附：小桿秤製作步驟

　　●把一根小手指粗的竹筷或直木棍（長約30~50釐米）打磨光滑；50克鉤碼1~10個，其中一個用釣魚線繫好做秤砣。

　　●自制一個秤盤，繫好三條一樣長的細繩並固定在秤桿上。

　　●在秤砣與秤盤間選擇適當的位置繫上一個繩套，作為初次實驗的平衡點。

　　●利用平衡原理製作托盤小桿秤刻度，在稱盤內每次加一個砝碼（50克），移動秤砣使秤平衡，並在秤桿的掛秤砣的位置做好標記，直到秤桿用完為止。