第十二章《简单机械》教材分析

第十二章简单机械教材分析

一、新旧教材对比

本章是在新教材的“第七章力”、“第八章运动和力”、“第十一章功和机械能”等力学重要知识的基础上，进一步学习简单机械及机械效率的相关知识。新教材将原有“第十三章力和机械”中的“第四节杠杆”、“第五节其他简单机械”和“第十五章功和机械能”中的“第二节机械效率”整合为“第十二章简单机械”。这样的编排顺序，使学生在学习完了简单机械后紧接着就进一步认识机械效率，更利于机械效率和简单机械知识的有效衔接，可以避免在后续机械效率的学习时要先对前面所学的简单机械知识做必要的回顾，有利于知识的系统化，减少不必要的重复劳动和课时浪费。同时学生在学习了力、功和能相关知识的基础上，有了更多的知识储备，更容易认识杠杆和滑轮等简单机械，并了解提高机械效率的具体途径和实际意义。

二、课程标准要求：

（一）2011版课程标准要求：

1、知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。

2、知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。

3、了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。

（二）2001版课程标准要求：

1、通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。

2、理解机械效率。

3、了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。（三）对比分析

1、将“通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向”改为“知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件”。细化科学内容，明确教学要求，同时规范表述，增强可评价性。

2、“理解机械效率”调整为“知道”,可以避免在机械效率的问题上进行更多的转化，降低了教学要求的层次，从而减轻了学生的课业负担。

3、增加“了解提高机械效率的途径和意义”。目的在于强化物理知识跟生产、生活的联系，更加关注知识的实践应用。

三、本章地位和作用

本章第一节杠杆在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。第二节滑轮的知识具有承上启下的作用：滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械，滑轮实质上是杠杆的变形，可以通过杠杆平衡条件来分析，同时滑轮也是后面学习机械效率的基础。第三节机械效率是对前面滑轮知识的综合、扩展和运用。这一部分的内容体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念。所以本节课无论从课标要求，还是学生自身发展要求上看都处在一个比较重要的地位。

四、编写意图和特点

1、紧密联系日常生活。

本章所选取的内容注重从与日常生活关系最密切的实例入手，让学生感受到物理知识就在我们身边。例如，在杠杆一节教材选用的“赛艇的浆”、“各种剪刀”、“指甲刀”、“钳子”、“自行车的车闸”、“独轮车”等。在滑轮一节“旗杆顶的定滑轮”、“自来水龙头”、“门把手”、“自行车脚踏板”、“自行车把手”等。大量的这类生活现象，由于跟学生的生活联系密切。能很容易引起学生的共鸣，激发学生的学习兴趣，从而引导他们思考这些现象背后的物理知识。在思考、分析这些现象的过程中，学生既能学到物理知识，也能够经历科学研究的分析过程，认识到在不同的现象中会蕴含着相同的物理规律的认识体验。

2、利用图片生动直观地提供信息。本章图片较多，蕴藏丰富的信息，恰到好处地分布在教材的不同位置，起着各自不同的作用。位于节首的图片，如图P76页的搬动木料的场景、P81页的漫画等，能够激发学习兴趣，启迪思维，对每节课的学习活动起着启动和引领作用；穿插在教材中的图片，如图12.1-3中的称象图片、12.1-4中的赛艇的浆、12.1-8中的独轮车、12.2-2中的旗杆顶的定滑轮和起重机上的动滑轮、12.2—5中的各种轮轴、12.2-6中的盘山公路等，能够给学生提供足够的感性认识；在探究实验中的图片，如图12.1-2中探究杠杆的平衡条件、12.2-3中研究定滑轮和动滑轮的特点、12.3-1是用动滑轮是否省功、12.3-2

测量滑轮组的机械效率等，对于实验的设计和操作具有很强的启发和提示作用。同时，这些图片除了传递与科学内容密切相关信息外，往往还含有其他信息，如展示生活中的物理、科学、技术、社会等，同样对学生起着潜移默化的教育作用，有利于实现情感、态度、价值观的教学目标。另外教材中的图片比以往的要更大更清晰，利于学生观察。

3、新教材将一些结论具体的呈现出来，减去了学生要在教材上再填写该内容的麻烦。比如：79页三种类型杠杆的名称、83页定滑轮和动滑轮的工作特点、83页使用滑轮组时提起物体的力与绳子段数的关系。

4、将“探究斜面的机械效率”的实验改为“测量滑轮组的机械效率”。在以往的教学中，学生在学习过机械效率后，往往对哪些因素影响滑轮组的机械效率总是感到比较困惑，尽管可以通过公式的推导给学生一定的认识，但还是会比较困难。而通过实验就会给学生充分的感性认识，利于学生接受。但该实验在操作过程中又需要解决另一方面的难题：绳子自由端移动的距离和物体上升的高度不易测量。

5、将机械效率和功的原理的内容有机整合。新教材不再明确提出功的原理的内容，而是在机械效率引入的过程中自然的渗透了该内容，其用意是降低难度，但还要给学生一定的感性认识，使学生能体会出人类发明和研究各种机械的意义。

五、本章的教学目标、重难点、教学建议

第一节杠杆

1、教学目标：认识杠杆；认识有关杠杆的几个概念；能从常见工具和简单机器中识别出杠杆；知道杠杆的平衡条件及杠杆的应用；经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法；经历探究杠杆平衡条件的过程。

2、教学重难点

本节教学重点：杠杆平衡条件是人们分析、计算杠杆问题的理论依据，也是研究其他各种简单机械的基础，所以经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题是本节的重点。

本节教学难点：很多学生尽管能正确说出力臂的定义，但遇到实际问题时仍把支点到动力或阻力作用点的距离作为力臂，所以力臂的概念及其画法是本节的难