由杠杆教学感悟有效教学

由杠杆教学感悟有效教学

天津市塘沽区盐场中学孙金强

杠杆是初中力学部分简单机械中的重要内容，它是学习其他简单机械的基础。因此，学生理解与杠杆相关的知识程度对学习简单机械有着举足轻重的作用。

以往教学中我们往往是按着教材的编排，先介绍什么是杠杆，接着介绍杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），最后就是杠杆平衡条件及应用。杠杆的五要素（包括力臂）是通过教师的讲解直接告诉学生的，中间很少有什么铺垫。学生通过聆听，能知道力臂的概念，但为什么要引入力臂这个概念？力臂在杠杆平衡中所起的作用是什么？还是迷迷糊糊，一头雾水。大部分学生经过强化训练，虽然也能利用以上内容去解决相关习题，但是对该部分的知识的理解只能停留在表面。由于力臂这一关键点没有突破，导致学生对后面的其他简单机械学习产生困难。

为了解决以上问题，我们不妨这样安排教学过程：首先从学生的生活基础和已有的知识系统出发，

引导学生认识日常生活中的杠杆，总结得出杠杆共同的特征──在力的作用下能绕固定点转动的硬棒（这一环节一般不会困难，杠杆在小学科学课中已经有所了解，日常生活和学习中也有所涉猎。只是没有对已有的现象进行总结归纳，抽象出杠杆的定义。所以，该环节的重点应该是训练学生从日常现象中归纳抽象物理概念的能力）。进而介绍杠杆的支点、动力、阻力；然后介绍杠杆的平衡状态（杠杆静止或匀速转动为杠杆的平衡状态。注意与物体受力处于平衡状态的情况进行对比）；接着探究使杠杆平衡时需要力的大小与那些因素有关，进而引入力臂的概念（如何突破该难点后面将作为重点分析）；最后探究杠杆平衡的条件及应用。

整个教学过程的难点是力臂概念的确立以及力臂的作图方法。为突破力臂的概念这个难点，在教学过程中，我们可以设计这样的环节：在归纳出杠杆的概念、讲清楚杠杆的支点、动力、阻力、杠杆的平衡状态后，先提出问题：探究使杠杆平衡时需要力的大小与那些因素有关？然后猜想、设计实验。在该环节中我们可以设计以下三个实验：

在杠杆的左端悬挂重物并保持支点、重物及重物位置不变，在杠杆的右端分别参照甲、乙、丙图

加力使杠杆在水平位置平衡。甲、乙两图中力的方向相同，都竖直向下，乙图中F1的作用点到支点的距离是甲图中F2的2倍。实验的结果是F1=2F2，引导学生分析甲乙两次试验，归纳得到结论：使杠杆平衡的力的大小与力的作用点有关。在丙图中保持力的作用点与乙图相同，改变力的方向与杠杆成30°角（可以向左，也可以向右），比较F3与F2的大小关系，F3=2F2。引导学生分析归纳得出：使杠杆保持平衡的力的大小还与力的方向有关。综合两个实验结论最终得出：使杠杆平衡的力的大小与力的作用点和力的方向有关。再引导学生分析比较F3与F1的大小，我们会发现F3与F1虽然作用点和方向都不同，但它们的大小相同。在老师的引领下，学生会找到支点到两个力的作用线的距离是相同的。我们可以用支点到力的作用线距离来取代力的作用点和方向对平衡杠杆力的大小的影响。这样多变量问题变成单变量问题，复杂的问题简单化了。于是，我们把支点到力的作用线的距离就叫做力臂。

天津市塘沽区盐场中学孙金强

杠杆是初中力学部分简单机械中的重要内容，它是学习其他简单机械的基础。因此，学生理解与杠杆相关的知识程度对学习简单机械有着举足轻重的作用。

以往教学中我们往往是按着教材的编排，先介绍什么是杠杆，接着介绍杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），最后就是杠杆平衡条件及应用。杠杆的五要素（包括力臂）是通过教师的讲解直接告诉学生的，中间很少有什么铺垫。学生通过聆听，能知道力臂的概念，但为什么要引入力臂这个概念？力臂在杠杆平衡中所起的作用是什么？还是迷迷糊糊，一头雾水。大部分学生经过强化训练，虽然也能利用以上内容去解决相关习题，但是对该部分的知识的理解只能停留在表面。由于力臂这一关键点没有突破，导致学生对后面的其他简单机械学习产生困难。

为了解决以上问题，我们不妨这样安排教学过程：首先从学生的生活基础和已有的知识系统出发，引导学生认识日常生活中的杠杆，总结得出杠杆共同的特征──在力的作用下能绕固定点转动的硬棒（这一环节一般不会困难，杠杆在小学科学课中已经有所了解，日常生活和学习中也有所涉猎。只是

没有对已有的现象进行总结归纳，抽象出杠杆的定义。所以，该环节的重点应该是训练学生从日常现象中归纳抽象物理概念的能力）。进而介绍杠杆的支点、动力、阻力；然后介绍杠杆的平衡状态（杠杆静止或匀速转动为杠杆的平衡状态。注意与物体受力处于平衡状态的情况进行对比）；接着探究使杠杆平衡时需要力的大小与那些因素有关，进而引入力臂的概念（如何突破该难点后面将作为重点分析）；最后探究杠杆平衡的条件及应用。

整个教学过程的难点是力臂概念的确立以及力臂的作图方法。为突破力臂的概念这个难点，在教学过程中，我们可以设计这样的环节：在归纳出杠杆的概念、讲清楚杠杆的支点、动力、阻力、杠杆的平衡状态后，先提出问题：探究使杠杆平衡时需要力的大小与那些因素有关？然后猜想、设计实验。在该环节中我们可以设计以下三个实验：

在杠杆的左端悬挂重物并保持支点、重物及重物位置不变，在杠杆的右端分别参照甲、乙、丙图加力使杠杆在水平位置平衡。甲、乙两图中力的方向相同，都竖直向下，乙图中F1的作用点到支点的距离是甲图中F2的2倍。实验的结果是F1=2F2，引导学生分析甲乙两次试验，归纳得到结论：使杠

杆平衡的力的大小与力的作用点有关。在丙图中保持力的作用点与乙图相同，改变力的方向与杠杆成30°角（可以向左，也可以向右），比较F3与F2的大小关系，F3=2F2。引导学生分析归纳得出：使杠杆保持平衡的力的大小还与力的方向有关。综合两个实验结论最终得出：使杠杆平衡的力的大小与力的作用点和力的方向有关。再引导学生分析比较F3与F1的大小，我们会发现F3与F1虽然作用点和方向都不同，但它们的大小相同。在老师的引领下，学生会找到支点到两个力的作用线的距离是相同的。我们可以用支点到力的作用线距离来取代力的作用点和方向对平衡杠杆力的大小的影响。这样多变量问题变成单变量问题，复杂的问题简单化了。于是，我们把支点到力的作用线的距离就叫做力臂。

天津市塘沽区盐场中学孙金强

杠杆是初中力学部分简单机械中的重要内容，它是学习其他简单机械的基础。因此，学生理解与杠杆相关的知识程度对学习简单机械有着举足轻重的作用。