“五步探引”模式下的《杠杆》复习课的探讨

物理课堂是一门以实验为基础的学科。学习过程中，学生主要以发现问题，引发思考，实验探究，数据分析，总结规律等几个步骤逐步深入学习。“五步探引”模式主要以学生为主体地位，诱导学生自主获得知识，最后能学以致用。结合物理学科的特点，本文主要以“五步探引”的模式，以《杠杆》复习课为例，探讨《杠杆》这一节课的学习过程，深挖课程创新的新方法。

一、教学目标：1、掌握杠杆的概念，熟悉杠杆的五要素；2、正确掌握力臂的画法；3、能设计实验探究杠杆平衡条件，并能总结规律，运用规律；4、能区分杠杆的种类；5、利用杠杆平衡条件解释生活相关现象、学以致用。

二、重点：1、掌握杠杆的五要素；2、设计实验探究杠杆平衡条件。难点：1、正确掌握力臂的画法；2、设计实验；3、杠杆平衡条件的应用。

三、教授方法：讲授、实验、演示、小组合作。

四、新课过程：

（一）探入与展示

观察老师展示的工具，思考用哪种工具可以打开啤酒？并让学生上台展示，调动课堂积极性。

思考：以下器材具有哪些相同点？

引导学生总结相同点：一根硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动，这就是杠杆。从而得出杠杆的概念。

（二）探读与思考 

教师通过展示以上图片，如果让杠杆向上转动，必须作用一个向上的力，对比图二，当挂上物体后，杠杆不容易向上转动，此时引出杠杆的动力和阻力，学生通过阅读课本，回顾杠杆的五要素：

（1）支点：杠杆绕着固定转动的点，用字母“O”表示。(2)动力：促使杠杆转动的力，常用字母“F1”表示。(3)阻力：阻碍杠杆转动的力，常用字母“F2”表示。(4)动力臂：支点到动力作用线的距离，常用字母“l1”表示。(5)阻力臂：支点到阻力作用线的距离，常用字母“l2”表示。

杠杆的五要素中，寻找力臂是学习的难点，其中，力的作用线是学生难以理解的地方，此时，教师必须在黑板上强调力的方向上的延长线都属于作用线。为让学生能够正确掌握力臂的画法，课堂上需要学生当堂训练。画出下图中的动力、动力臂、阻力、阻力臂。

前面两个图主要考察学生当力臂不在杠杆上的画法，教师还得强调垂足落在力的租用线上，引导学生避开力臂画法的误区。后面两个图结合生活，学以致用，加深杠杆五要素的印象。

（三）探疑与点拨

为顺利引出杠杆平衡的概念，结合上面图1和图2，提出质疑：需要施加多大的动力才能使杠杆保持静止？带着这些疑问，学生自主能够回想起杠杆平衡的概念：杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止或者匀速转动状态。

为培养物理学习中的探究精神，提高学生物理核心素养，增强学生学习的主体地位，在复习杠杆平衡条件这一环节，引入小组合作模式，探究动力、动力臂、阻力、阻力臂满足怎样的条件时杠杆能够处于平衡。

1、【实验探究】

器材：杠杆、钩码（50g/个）、弹簧测力计

表格：

 

经过探究，得出平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；符号表示：F1*L1=F2*L2

2、【点拨】

（1）怎样调节杠杆水平平衡？为什么要调节杠杆水平平衡？（2）O点应该定在哪里？为什么？

（3）必须进行多少次实验，为什么？

本环节主要先让学生进行自主探究，在探究过程中，学生会遇到各种问题，教师好好观察他们存在的问题，待实验结束后，再让学生重新回想这些问题，加以点拨，学生印象更加深刻。

【现场演练】实验：探究杠杆平衡条件 

在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置。

 

(1)为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向      (选填“左”或“右”)移动。

(2)如图乙所示，若每个钩码重为2 N，需要在a处挂     个钩码，杠杆才能在水平位置平衡。

(3)如图丙所示，若每个钩码重为2 N，用弹簧测力计在M处竖直向上拉动杠杆使其水平平衡，则弹簧测力计的读数为         N。

(4)有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中     。

A．没有改变力的大小      B．没有改变力的方向 

C．没有改变力的作用点    D．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡

(5)乙同学用图丁装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：            。

(6)图甲杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：     (用字母表示)。他这样得出的结论      (选填“合理”或“不合理”)，原因是：             。

(7)在探究杠杆平衡条件的实验中，多次测量、收集并分析数据主要是为了      。

A．减小摩擦    B．使每组数据更准确 

C．多次测量取平均值减小误差    D．获取多组实验数据归纳出物理规律 

3、在掌握杠杆平衡条件的基础上，通过对此公式F1*L1=F2*L2的分析，附加羊角锤以及镊子的力臂分析，对比L1与L2的大小关系，得出F1与F2的大小关系。让学生通过小组合作，总结出杠杆的三个类别，填入以下表格。

 

【学生体验】尝试用筷子或者镊子夹起砝码。

（四）引导与迁移

（1）杠杆动态平衡的掌握。学生掌握了杠杆平衡的条件，但生活中经常遇到杠杆动态平衡的问题，此时，引导通过实验观察：当保持杠杆平衡前提下，转动弹簧测力计，弹簧测力计的变化。

此时适当提醒：L1是支点到动力作用线的距离，不是到动力作用点的距离。学生对力臂的掌握得到充分的应用与提升。

（2）寻找最小的力的掌握。如下图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。

根据杠杆平衡条件，当力臂最长时，力最小。此时，通过多次画图与对比，寻找最长的力臂，最后总结最长的力臂的画法，连接支点与力的作用点便是最长的力臂。

（五）引申与评价 

物理来源于生活，所学的物理知识也应回归生活，解析生活问题。为让本节课的知识得到升华，同学们一起解决吊桥的问题。

斜拉桥是一种科技含量很高的大桥，图甲是斜拉索桥的桥提结构示意图，图乙取桥体一部分结构进行研究，图丙是这部分结构的受力示意图。

（1）从图丙可以看出，斜拉桥的设计应用了    的相关知识，其中O是     ，      代表桥重和桥面上的车辆对桥的作用力，       是钢索对桥面的拉力。

（2）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当增加桥的高度，请分析原因。

（3）假如让你来设计新的斜拉桥，你还能提出什么方法可以减轻钢索承受的拉力？（说出一种方法即可）

 

 

五、课后反思

本节课定位是一节《杠杆》的复习课，相对于新课而言，课堂各个环节的推进会比较快，但是中间引入了小组合作学习与探究，耗费了一定的时间，在杠杆的五要素中，力臂的画法与讲解也占用一定的时间，所以容易导致“引伸与评价”这一环节讲解比较仓促。整体而言，“五步探引”模式的实行，遵循学生认知的发展规律，活跃课堂，学生参与课堂积极性明显增强。对于物理课堂，这一模式的推广，能让学生的学习效果更佳，对于培养学生热爱科学，敢于质疑，勇于探究，自主分析，归纳总结等各种能力能起积极的促进作用。