一、主要原理說明
本單元的實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用的是杠桿原理。杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個(gè)力的大小要跟它們的力臂成反比。動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用線的距離,即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。
本次實(shí)驗(yàn)是用螺絲刀等工具來拆裝玩具小車,螺絲刀、扳手等工具運(yùn)用的就是杠桿原理。當(dāng)用螺絲刀擰緊螺絲時(shí),手握的地方越遠(yuǎn)會(huì)越省力,反之,手握的地方越近,則越費(fèi)力。如果直接用手去擰螺絲和用螺絲刀去擰螺絲,得到的結(jié)論肯定是用手?jǐn)Q很費(fèi)力。這就是力臂短,用力就大;力臂長(zhǎng),用力就小的道理。
二、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)重點(diǎn)說明
1.讓孩子認(rèn)識(shí)生活中常見的組裝工具。
2認(rèn)識(shí)螺絲、螺母。
3初步感知生活中的杠桿原理。
4能通過動(dòng)手操作嘗試,了解杠桿原理中力臂與力的關(guān)系。
5讓孩子觀察一堆拆散了的小車,是不是真正的壞了。通過觀察拆散零件里的螺絲、工具等得出結(jié)論:小車并不是真的壞了,只要重新組裝起來,小車就是好的。
6動(dòng)手把幾種工具通過不同的方式組裝起來,動(dòng)手把螺絲螺母擰起來。
7培養(yǎng)孩子動(dòng)手操作時(shí)認(rèn)真的態(tài)度。
8在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),需要比較、觀察,培養(yǎng)小朋友的對(duì)比能力;從不同的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,思考問題,并自主解決問題的能力。
9培養(yǎng)孩子的動(dòng)手能力、空間感和邏輯思維能力。
10進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前鼓勵(lì)小朋友大膽假設(shè),勇于嘗試。
三、延伸學(xué)習(xí)知識(shí)
杠桿有省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿三種。
1.省力杠桿:省力、費(fèi)距離。如羊角錘、鍘刀、瓶蓋扳子、動(dòng)滑輪、手推車、剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。
2.費(fèi)力杠桿:費(fèi)力、省距離。如釣魚竿、鑷子、筷子、船槳、裁縫用的剪刀等。
3.等臂杠桿:既不省力也不費(fèi)力,又不多移動(dòng)距離,如天平、定滑輪等。
人體的活動(dòng)也存在利用杠桿原理的時(shí)候,比如彎下腰,翹一下腳尖,點(diǎn)一下頭或抬一下頭都是靠杠桿原理在起作用:杠桿的支點(diǎn)在脊柱的頂端,前后的肌肉是支點(diǎn),頭顱的重量則是阻力。當(dāng)曲肘把重物舉起來的時(shí)候,手臂也是一個(gè)杠桿。肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn),支點(diǎn)左右都有肌肉。當(dāng)你把腳尖翹起來的時(shí)候,是腳跟后面的肌肉在起作用,腳尖是支點(diǎn),體重落在兩者之間。