教科版科學(xué)六上《杠桿的科學(xué)》教學(xué)指導(dǎo)

1、小學(xué)科學(xué)杠桿的科學(xué)一課的教學(xué)臨湘市儀器電教站 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(gè)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(shì)利導(dǎo)，另一方面是要鼓勵(lì)兒童動(dòng)手動(dòng)腦。關(guān)鍵詞：杠桿的科學(xué)、動(dòng)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(jí)上冊(cè)的內(nèi)容，而上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的八年級(jí)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(gè)

2、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(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂；小學(xué)階段對(duì)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(duì)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)杠桿的科學(xué)這一節(jié)課的教學(xué)呢？教科書共3頁(yè)，分為兩部分：第一部分：認(rèn)識(shí)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(shì)利導(dǎo)，另一方面是要鼓勵(lì)兒童動(dòng)手動(dòng)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(shì)利導(dǎo)科

3、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(dòng)，以形成對(duì)自然進(jìn)行探究的態(tài)度、技能和獲取關(guān)于自然的知識(shí)。對(duì)第一部分認(rèn)識(shí)杠桿的教學(xué)，教科書選用撬棍撬木箱這個(gè)情景開始這節(jié)課的研究，并通過(guò)對(duì)教科書中這張示意圖的觀察，讓學(xué)生來(lái)認(rèn)識(shí)杠桿的三個(gè)重要點(diǎn)（支點(diǎn)、用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)）。筆者認(rèn)為這個(gè)實(shí)例學(xué)生雖然可能見到過(guò)，但沒(méi)有親身的體驗(yàn)。然而，不少小學(xué)生在幼兒園中玩過(guò)蹺蹺板的游戲，如果課堂中設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)杠桿的三個(gè)重要點(diǎn)，又為學(xué)生過(guò)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(yè)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(huì)感到

4、困惑：這幅圖結(jié)構(gòu)繁雜，難于理解這個(gè)蹺蹺板與杠桿有怎樣的關(guān)聯(lián)？不容易找到支點(diǎn)，用力點(diǎn)，阻力點(diǎn)。圖中的蹺蹺板是個(gè)等臂杠桿，不利于激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索杠桿省力與費(fèi)力的秘密的興趣。小學(xué)生對(duì)自己玩過(guò)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(jiǎn)。圖A 圖B有長(zhǎng)板凳時(shí)可以做一個(gè)板凳蹺蹺板游戲，或做一個(gè)蹺蹺板實(shí)驗(yàn)。這里介紹一個(gè)蠟燭蹺蹺板的實(shí)驗(yàn)。1、實(shí)驗(yàn)器材：礦泉水瓶子2個(gè)、鋼針2根、橡皮1塊、蠟燭2支、杠桿尺1把、支架1個(gè)、鉤碼1盒、彈簧測(cè)力計(jì)1個(gè)、打火機(jī)1個(gè)。2、實(shí)驗(yàn)裝置及制作原理：在橡皮塊上十字交叉處穿上2根鋼針，將輕重不同的2支蠟燭固定在1根鋼針兩

5、端，另1根鋼針（軸）作為蠟燭蹺蹺板的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)。整個(gè)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(guò)程：、對(duì)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(lái)認(rèn)識(shí)杠桿的三個(gè)重要位置：支點(diǎn)，用力點(diǎn)，阻力點(diǎn)。、引導(dǎo)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 圖1 實(shí)驗(yàn)裝置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；當(dāng)熔化的蠟燭下滴時(shí)，蠟燭的重量變小會(huì)影響蠟燭蹺蹺板兩端的升降；較重的蠟燭與較輕的蠟燭離支點(diǎn)的遠(yuǎn)近不同。、提出問(wèn)題：蠟燭蹺蹺板上蠟燭的升降與什么因素有關(guān)？、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)：、器材易取，都是學(xué)生日常生活中常見的物品。、制作的蠟燭蹺蹺板結(jié)構(gòu)

6、簡(jiǎn)單，形象直觀，操作方便，學(xué)生很容易模仿制作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)杠桿上的 “支點(diǎn)、用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)”的概念更容易理解。、蠟燭蹺蹺板實(shí)驗(yàn)富有動(dòng)感，趣味興強(qiáng)，學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生多種疑問(wèn)：為什么有時(shí)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(wèn)題能極大地激發(fā)學(xué)生的觀察與探究欲望。二、鼓勵(lì)兒童通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué)心理學(xué)研究表明，對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)，態(tài)度的形成需要實(shí)踐的過(guò)程，技能的形成需要反復(fù)的模仿練習(xí)，而知識(shí)的獲取主要通過(guò)感性經(jīng)驗(yàn)的積累。對(duì)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(lì)所有學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)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

7、均勻的刻度，很方便在需要的位置掛上重物，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(guò)對(duì)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)鉤碼，然后依次在表示用力點(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)

8、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(lái)進(jìn)行研究分析。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(cè)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(cè)量幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3通過(guò)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(shí)，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(shí)，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(shí)，杠桿費(fèi)力。三、討論、釋疑與拓展：由上面的實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)解

9、釋蹺蹺板上為什么小孩能把大人撬起來(lái)？圖4圖5圖6找出課本第四頁(yè)蹺蹺板插圖中杠桿的三個(gè)重要位置：支點(diǎn)，用力點(diǎn)，阻力點(diǎn)。蹺蹺板只是杠桿的一種，生產(chǎn)與生活中你還見到過(guò)哪一些杠桿？找出生活中一些常見杠桿的三個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，借助蹺蹺板實(shí)現(xiàn)突破（一是認(rèn)識(shí)杠桿的三個(gè)重要的位置；二是向標(biāo)準(zhǔn)的杠桿模型過(guò)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(gè)探究用力點(diǎn)與阻力點(diǎn)在支點(diǎn)兩側(cè)的實(shí)驗(yàn)和第三個(gè)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(guò)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(gè)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