14 杠杆教学设计小学科学五年级下册青岛版（五四制2024）

PAGE1PAGE214杠杆教学设计小学科学五年级下册青岛版（五四制2024）课题14杠杆教学设计小学科学五年级下册青岛版（五四制2024）教材分析一、教材分析本节课是青岛版五年级下册简单机械单元的核心内容，学生在之前学习了力的作用效果，为本节课探究杠杆原理奠定基础。教材通过生活实例引入，引导学生通过实验探究杠杆的五要素及平衡条件，培养学生观察、实验和分析能力，为后续学习滑轮、斜面等简单机械提供知识支撑。核心素养目标二、核心素养目标通过杠杆探究，学生形成“杠杆能省力或改变用力方向”的科学观念；在实验分析中发展“基于证据推理杠杆平衡条件”的科学思维；通过设计实验、记录数据提升“动手操作与问题解决”的探究实践能力；联系生活实例，体会杠杆工具的价值，增强“用科学服务生活”的社会责任意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已具备力的作用效果、力的测量等基础知识，对生活中常见的简单工具有初步认知，如跷跷板、撬棍等，但尚未系统理解杠杆原理。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对动手实验兴趣浓厚，具备基本操作能力，喜欢通过探究获取结论，但实验规范性不足，数据记录和分析能力较弱。

3.学生可能遇到的困难和挑战：理解杠杆五要素（支点、用力点、阻力点、动力、阻力）时易混淆；探究杠杆平衡条件时，对“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的定量关系推导存在困难；实验中可能忽略杠杆平衡状态的准确判断或操作不规范导致数据偏差。教学资源准备四、教学资源准备1.教材：确保每位学生有青岛版五年级下册科学教材，重点使用“杠杆”章节图文内容。2.辅助材料：准备杠杆五要素示意图、生活中杠杆工具（跷跷板、撬棍等）图片及工作原理视频。3.实验器材：每组配备杠杆尺、支架、钩码（50g×10）、测力计，确保器材完好，操作安全。4.教室布置：分组设置实验操作台，每组4-5人，便于合作探究与数据记录。教学过程**环节一：情境导入，激发兴趣（5分钟）**

同学们，今天老师带来一个跷跷板模型（举起跷跷板实物）。如果我要坐在跷跷板的一端，想让另一端的同学翘起来，应该怎么做呢？（学生可能回答：坐远一点、重一点的同学坐另一端）对，你们已经发现了一个秘密——用力的大小和作用的位置会影响跷跷板的平衡。其实，跷跷板就是一种简单机械，它有一个共同的特点，今天我们就来研究它——杠杆。（板书课题：14杠杆）

**环节二：认识杠杆，构建概念（10分钟）**

请你们观察老师手中的撬棍（演示用撬棍撬动讲台上的箱子）。当我用撬棍撬箱子时，它围绕一个点转动，这个点叫什么？（引导学生观察）对，这个固定的点就是支点（板书：支点）。我用力的位置是用力点（板书：用力点），箱子被撬动的位置是阻力点（板书：阻力点）。我用向上的力是动力（板书：动力），箱子向下的力是阻力（板书：阻力）。现在请你们拿出教材，翻到第XX页，看看图中的跷跷板，指出它的支点、用力点、阻力点、动力和阻力。（学生指认，老师巡视纠正）

**环节三：提出问题，猜想假设（5分钟）**

认识了杠杆的五要素，你们有没有想过：杠杆的平衡和什么有关呢？（学生可能猜想：和用力大小有关、和作用点到支点的距离有关）你们的猜想很有道理！比如用撬棍撬箱子，手握得离支点越远，是不是越省力？今天我们就通过实验来探究这个问题：杠杆的平衡条件是什么？

**环节四：设计实验，探究规律（20分钟）**

老师为每组准备了杠杆尺、支架、钩码和测力计（展示器材）。实验前，请你们思考：如何让杠杆尺平衡？（学生回答：两边挂相同重量的钩码，或者一边挂重一点，另一边挂轻一点但离支点远一点）很好！实验步骤如下：

1.**组装杠杆尺**：将杠杆尺固定在支架上，调节平衡螺母，使杠杆尺在水平位置平衡（老师演示：指针指到中间刻度）。

2.**确定阻力**：在杠杆尺左侧某一刻度（比如刻度2）挂2个钩码（阻力F₁=1N，每个钩码50g），记录阻力点和阻力臂（阻力臂是支点到阻力点的距离，即2格）。

3.**寻找动力**：在右侧某一刻度（比如刻度4）挂钩码，使杠杆尺重新平衡，记录动力点、动力（F₂）和动力臂（4格）。

4.**改变数据**：左侧分别在刻度3、4挂2个钩码，右侧调整钩码数量和位置，使杠杆平衡，记录多组数据（至少3组）。

5.**分析数据**：计算每组实验中“动力×动力臂”和“阻力×阻力臂”，看看有什么发现。

（学生分组实验，老师巡视指导：提醒学生杠杆尺要始终保持水平平衡；读数时视线要与刻度平齐；记录数据要准确。）

**环节五：交流讨论，总结结论（10分钟）**

现在请各组派代表汇报你们的实验数据。（一组汇报：第1组，阻力F₁=1N，阻力臂L₁=2格，动力F₂=0.5N，动力臂L₂=4格，F₁×L₁=2，F₂×L₂=2；第2组……）通过多组数据，你们发现了什么规律？（学生回答：动力×动力臂=阻力×阻力臂）对！这就是杠杆的平衡条件（板书：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F₁L₁=F₂L₂）。

**环节六：联系生活，深化理解（10分钟）**

杠杆的平衡条件在生活中有很多应用。请你们想一想，生活中的哪些工具是杠杆？（学生举例：镊子、筷子、开瓶器、独轮车）现在请你们分析这些杠杆：镊子夹东西时，支点在哪儿？动力点和阻力点在哪儿？它是省力还是费力？（学生讨论：镊子支点在顶端，动力点和阻力点靠近支点，动力臂小于阻力臂，费力但方便）独轮车呢？（支点在车轮轴，动力点在手柄，阻力点在车斗，动力臂大于阻力臂，省力）你们分析得很准确！这说明杠杆既可省力，也可改变用力方向，方便我们的生活。

**环节七：课堂小结，拓展延伸（5分钟）**

同学们，今天我们研究了杠杆，认识了杠杆的五要素，探究了杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。其实，杠杆还有很多奥秘等待你们发现，比如为什么有些杠杆省力，有些费力？课后请你们观察家里的杠杆工具，分析它的五要素和平衡条件，下节课分享！

**板书设计：**

14杠杆

一、杠杆五要素：支点、用力点、阻力点、动力、阻力

二、杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂）

三、应用：省力杠杆（撬棍）、费力杠杆（镊子）、等臂杠杆（天平）教学资源拓展1.拓展资源：生活实例资源包包含厨房杠杆工具（开瓶器、指甲刀、镊子）实物图及五要素标注图，每种工具标注支点、动力点、阻力点、动力臂、阻力臂；实验探究材料包包括省力杠杆模型（撬棍、独轮车）、费力杠杆模型（筷子、镊子）、等臂杠杆模型（天平）各3套，配套实验记录表（含动力、阻力、动力臂、阻力臂、乘积计算栏）；科学史话资源包含阿基米德研究杠杆的故事插图（“给我一个支点，我能撬动地球”）、古代桔槔灌溉工具示意图及杠杆原理分析；自制工具指导包含用木板、木棍、钩码制作简易秤的步骤图解（组装杠杆尺、调节平衡、刻度标注）及不同类型杠杆分类表（省力杠杆特点：动力臂＞阻力臂；费力杠杆特点：动力臂＜阻力臂；等臂杠杆特点：动力臂=阻力臂）。

2.拓展建议：生活观察日记记录家中3种杠杆工具（如扫帚、起子、晾衣架），画出简图并标注五要素，分析其是省力还是费力杠杆；家庭实验挑战用螺丝刀和模拟重物（书本）探究“动力臂长短对省力程度的影响”，固定阻力点和阻力，改变动力点位置，记录所需动力大小（用弹簧秤测量），填写实验数据表；创意杠杆制作利用废旧材料（塑料瓶、竹筷、橡皮筋）制作“筷子提米”装置，将筷子插入米中，用手压筷子顶端提起装满米的瓶子，展示并说明杠杆原理；科学故事阅读阅读《阿基米德与杠杆》，撰写100字感想，说明杠杆在古代生活中的应用；方案设计小达人设计“省力开罐器”，画出设计图，标注支点、动力点、阻力点，说明其属于哪种杠杆类型及优势，在班级展示交流。教学反思这节课学生参与度高，实验环节特别活跃。通过跷跷板和撬棍的直观演示，学生对杠杆五要素的掌握比较到位，但有个别学生把"动力臂"和"阻力臂"的测量方向搞混，下次要强调"垂直距离"这个关键点。实验数据记录时，有两组学生漏写单位，导致后续计算错误，看来实验规范训练还需加强。生活实例分析环节，学生对筷子、开瓶器等工具的分类很感兴趣，但部分学生容易混淆"省力"和"费力"的判断标准，需要结合动力臂与阻力臂的长度关系反复对比。课堂小结时，学生能准确复述平衡条件公式，但实际应用中仍出现"动力×阻力臂=阻力×动力臂"的颠倒现象，说明概念内化还需时间。课后拓展的"筷子提米"实验反馈很好，学生通过亲手操作真正理解了费力杠杆也能省距离的道理。整体来看，杠杆原理的探究过程扎实，但如何将抽象公式转化为生活应用能力，还需要设计更多分层练习。教学评价与反馈1.课堂表现：学生能主动参与跷跷板、撬棍等实物观察，积极回答杠杆五要素相关问题，实验操作时90%学生能规范使用杠杆尺和钩码，但15%学生在调节平衡时忽略杠杆水平状态，需强化操作细节指导。

2.小组讨论成果展示：各小组均完成3组以上实验数据记录，推导出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的平衡条件，并能结合教材中开瓶器、筷子等工具分析杠杆类型，但2组学生对“费力杠杆省距离”的理解不够深入。

3.随堂测试：通过五要素连线题、平衡条件计算题和生活实例分析题，82%学生准确掌握核心知识点，13%学生在动力臂与阻力臂长度关系判断上出现偏差，5%单位换算错误。

4.实验报告完成情况：学生数据记录表格填写完整，但部分小组未对实验误差（如杠杆摩擦力）进行讨论，需引导关注科学探究的严谨性。

5.教师评价与反馈：本节课学生探究积极性高，对杠杆原理的抽象概念通过实验具象化效果良好，后续需加强动力臂“垂直距离”的专项训练，并通过设计“省力小工具”制作活动深化知识应用。内容逻辑关系①杠杆基础概念：核心知识点为杠杆五要素，关键词包括支点（杠杆绕转动的固定点）、用力点（动力作用的位置）、阻力点（阻力作用的位置）、动力（使杠杆转动的力）、阻力（阻碍杠杆转动的力），教材通过跷跷板、撬棍等实例引导学生识别各要素，明确杠杆的“三点两力”结构是后续探究的基础。

②平衡条件探究：重点句为“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，关键词“动力臂”“阻力臂”（支点到