小学生杠杆原理科学教学设计范文

《杠杆的秘密》科学教学设计（小学五年级）一、教学目标（一）科学概念目标1.认识杠杆的基本结构，明确支点（杠杆绕着转动的固定点）、用力点（施加力的位置）、阻力点（阻碍杠杆转动的力的作用点）的定义。2.理解杠杆的平衡原理，能区分省力杠杆（用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离）、费力杠杆（用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离）和不省力也不费力的杠杆（用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离）。（二）科学探究目标1.通过“杠杆尺平衡实验”，掌握控制变量的实验方法，能基于实验数据总结杠杆的平衡规律。2.学会用杠杆原理分析生活中常见工具的工作逻辑，提升观察、推理与实践应用能力。（三）科学态度与责任目标1.激发对简单机械的探究兴趣，培养“大胆猜想、严谨验证”的科学态度。2.体会科学原理在生活中的广泛应用，增强将知识服务于生活的意识（如用杠杆原理解决搬重物、夹物品等实际问题）。二、教学重难点（一）教学重点1.清晰辨识杠杆的三个核心组成部分（支点、用力点、阻力点）。2.通过实验探究，理解杠杆平衡的条件及三类杠杆的特点。（二）教学难点1.自主设计实验并分析数据，推导杠杆的平衡规律（“用力点到支点的距离”与“阻力点到支点的距离”对杠杆省力情况的影响）。2.结合生活实例，准确判断工具所属的杠杆类型（如区分“费力但省距离”的杠杆设计逻辑）。三、教学准备实验材料：杠杆尺（带刻度）、钩码（若干）、支架、不同类型的杠杆工具（剪刀、镊子、开瓶器、天平模型、跷跷板实物图）。多媒体资源：阿基米德“撬动地球”的动画视频、生活中杠杆应用的图片集（如撬棍、钓鱼竿、起重机吊臂等）。四、教学过程（一）情境导入：从“神奇的支点”到生活疑问（播放阿基米德“给我一个支点，我能撬动地球”的动画片段，暂停在杠杆撬动巨石的画面）师：同学们，阿基米德的这句话听起来很夸张，但背后藏着一种简单机械的秘密——杠杆。生活中，我们玩的跷跷板、用的剪刀，都和杠杆有关。比如，为什么有的同学在跷跷板上能轻松把同伴翘起来，有的却很费力？今天，我们就来探究杠杆的秘密！（二）新课探究：认识杠杆，揭秘平衡1.认识杠杆的结构（出示撬棍撬石头、跷跷板、剪刀的实物图或模型，用红、蓝、绿笔分别标注“支点”“用力点”“阻力点”）师：观察这些工具，它们都有一个共同特点——能绕着一个固定的点（支点）转动。我们施加力的位置叫用力点，阻碍杠杆转动的力的作用点叫阻力点。（小组活动：用手指模拟“支点”，用铅笔当“杠杆”，尝试“撬起”橡皮擦，感受三个点的作用。要求：用不同的支点位置、用力位置重复操作，体会“点的位置对撬动效果的影响”。）2.实验：探究杠杆的平衡实验任务：在杠杆尺上挂钩码，让杠杆保持水平平衡，探究“用力点、阻力点到支点的距离”与“钩码数量（力的大小）”的关系。实验步骤：①将杠杆尺安装在支架上，调节至水平平衡（初始状态，确保实验公平）。②在杠杆尺左侧（阻力点）某刻度挂一定数量的钩码（模拟“阻力”），尝试在右侧（用力点）不同刻度挂钩码（模拟“用力”），使杠杆重新平衡。③记录“阻力点刻度（距离）、阻力钩码数”“用力点刻度（距离）、用力钩码数”，重复3组实验。（教师巡视指导：提醒学生“刻度数”代表“点到支点的距离”，钩码数代表“力的大小”；若杠杆不平衡，可调整钩码数量或位置，重点观察“距离”与“力的大小”的反向变化。）小组汇报与规律推导：（展示学生的实验记录表，引导分析数据）师：观察数据，当“用力点到支点的距离>阻力点到支点的距离”时，用力钩码数和阻力钩码数有什么关系？（示例：阻力点挂3个钩码在第2格，用力点挂2个钩码在第3格，杠杆平衡——用力点距离大，用力更小（省力））反之，若“用力点距离<阻力点距离”，会怎样？（示例：阻力点挂2个在第3格，用力点挂3个在第2格——用力更大（费力））若距离相等呢？（示例：两边都挂2个在第3格——用力等于阻力（不省力也不费力））3.分类杠杆：生活中的“省力”与“费力”（出示剪刀、镊子、开瓶器、天平的实物或图片，结合实验规律分析）师：根据我们发现的规律，判断这些工具属于哪类杠杆：剪刀（刀刃短、把手长）：用力点距离（把手）>阻力点距离（刀刃）→省力杠杆（省力，但需要移动更长的距离）。镊子：用力点距离（手握处）<阻力点距离（夹物体处）→费力杠杆（费力，但能省距离，方便夹取细小物体）。天平：用力点距离=阻力点距离→不省力也不费力的杠杆（用于精准测量）。（小组活动：用“三类杠杆”的特点，分析更多生活工具（如钓鱼竿、撬棍、筷子、自行车刹车），并说明判断依据。）（三）拓展应用：杠杆原理解决生活问题任务情境：周末要搬一块大石头，只有一根木棍和一块小石头，怎么利用杠杆原理省力地搬动？（学生画图或描述方案：用小石头当支点，木棍当杠杆，用力点选在远离支点的一端（增大用力点距离），从而省力。）延伸思考：为什么有的工具设计成“费力杠杆”？（示例：镊子虽然费力，但能省距离，方便夹取细小物体；钓鱼竿费力，但能“甩”出更远的距离，钓到深水区的鱼。）（四）课堂总结：杠杆的“秘密”我知道师：今天我们认识了杠杆的结构，通过实验发现了杠杆平衡的规律，还学会了区分三类杠杆。其实，生活中还有很多杠杆的应用，比如起重机的吊臂、指甲刀（由多类杠杆组合而成）……希望同学们课后继续观察，用科学的眼睛发现更多“杠杆的秘密”！五、板书设计杠杆的秘密1.杠杆结构：支点、用力点、阻力点2.平衡规律：省力杠杆：用力点距离>阻力点距离（省力，费距离）费力杠杆：用力点距离<阻力点距离（费力，省距离）等臂杠杆：用力点距离=阻力点距离（不省力，不费力）六、教学反思本课通过“情境导入—实验探究—生活应用”的环节，引导学生自主发现杠杆的规律。实验环节中，部分学生对“刻度数代表距离”的理解存在困难，需加强直观演示（如用不同长度的线段标注距离）；后续可增加“设计省力工具”的实践活动（如用杠杆原理改装书包带、设计简易吊车），深化对原理的应用。设计亮点1.生活化情境：从“跷跷板”