《拱形的力量》說課稿

拱形的力量說課稿尊敬的各位專家、領導、老師們：大家下午好！今天我說課的內容是拱形的力量。這教科版科學教科書六年級上冊第二單元的第三課，學生通過前面兩課的學習已初步了解改變材料的厚度和形狀會增強抗彎曲能力。在本課中，提出了一種新的形狀拱形。拱形結構是一類很重要的結構，應用廣泛。拱形結構有的書又叫推力結構，它的特點是把受到的壓力分解成向下的壓力和向外的推力，是所有結構中唯一產生外推力的結構。而研究拱形的承重特點更具趣味性和挑戰(zhàn)性。教材精心設計了幾個體驗和實驗活動，讓學生了解到拱形的結構特點是把受到的壓力分解成向下和向外的推力，通過提出問題嘗試總結經驗改進實驗，再嘗試在獲得成功的探究過程中找到拱形承受巨大壓力的原因，認識拱形受力的特點。通過本單元前兩課的學習，學生對增加材料厚度和改變材料的形狀可以增加物體抗彎曲能力的探究已產生了非常濃厚的興趣，在這氛圍下進一步探究拱形，相信學生們的熱情會更加高漲。據此，我設置了一下幾點教學目標：科學概念：拱形受到壓力時，能把向下的力向下和向外傳遞給相鄰的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的壓力。過程與方法：能夠邊實驗邊思考，逐步深入地研究一個問題。能根據觀察到的拱形產生的形變來推想它受力的狀況。學生在實驗探究活動中，如何進行實驗，如何分工合作，如何處理數據，實驗中出現(xiàn)與探究課題不同或與生活常識有矛盾的問題，應如何對待，也需在實驗探究過程中引導學生正確處理，并鼓勵學生大膽嘗試。培養(yǎng)學生實驗動手能力的方法，一是讓學生在實際操作中逐漸提高；二是教師在實驗過程中給予恰當指導。情感、態(tài)度、價值觀：讓學生了解拱形在生活中的應用，同時體驗科技的力量、創(chuàng)造的快樂。這堂課的重點，我認為在弄清拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，設法保持拱形的形狀，使它承受更大的壓力。難點在于：拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點。我一直認為科學課堂必須是充滿情趣和智慧的課堂，它著力于激發(fā)學生科學探究的興趣，點燃學生智慧的火花，讓學生的興趣更濃厚，讓學生的智慧更靈動。以這個為基點，我著重從以下三個方面對教學進行了設計：一、充分挖掘蘊含豐富的材料。材料是科學探究的物質載體，它的合理選用直接影響著科學探究的有效性。在“拱形的力量”一課中，我們希望學生能根據實驗觀察發(fā)現(xiàn)拱形受力后形狀的變化，從而分析出拱形受力的狀況，再根據拱形的受力狀況，提出增強拱形承重能力的方法。要達到這個目標，首先要制作一個拱，然后要尋找合適的抵住拱足的物體，兩者組合在一起實驗時，要能清晰顯示拱形受力后形狀的變化。最初打算讓學生隨意造一張拱紙來研究，結果連一年級的孩子都能在瞬間完成，過于簡單的操作難以調動學生的興趣，而且五花八門的拱紙在課堂上使用，隨意性太強，信服力不夠。最后決定由教師制作拱紙?zhí)峁┙o學生。拱紙要能吸引學生眼球，引發(fā)學生思維，又要能顯示受力后典型的形變，即抵住拱足后拱紙中間受力部分會向下凹，拱足兩側會向外伸展，直至承受不了重量拱足往兩邊伸展，造成拱紙倒塌的變化過程。為了清晰的顯示這個過程，我試驗了很多次，拱紙選擇多大？用什么類型的紙？抵住拱足用什么物體？物體多大？墊片的規(guī)格？這一系列問題的解決花費了不少的精力，最終確定拱紙的大小為長17厘米，寬3厘米，跨度為12厘米，用直徑1厘米的螺帽抵住拱足，用直徑1.2厘米、中心小孔的墊片做重物。要用紙條做成達到要求的拱也非易事，我先把白色卡紙裁成紙條，然后把紙條緊緊地綁在塑料水管上，還要在紙條上均勻地噴水幾次，主要是為了固定拱紙的形狀。最后取下拱紙，在拱足處各裁去一小節(jié)，這時拱紙的跨度才能達到我們的要求。幾張拱紙、幾顆螺帽、幾個墊片，看似幾樣小小的事物，組合在一起卻蘊含著豐富的探究內容。如果在課后有學生問我，拱紙是怎么做的？讓他們親自去嘗試制作，不也是一項有趣的探究活動嗎？二、用概念引領有效的教學互動。對科學概念的關注和研究是當代科學教育的一個特點?！翱茖W概念”不僅僅是我們原先認識中的“知識性概念”，它的內涵也遠比“知識性概念”要豐富、深刻?？茖W概念包括一般的科學事實和概念，還包括科學的觀念和對科學的看法。科學概念和科學探究的雙螺旋結構協(xié)調發(fā)展是我們追求的目標。本課的核心概念是：拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，產生外推力。如果抵住這個力，拱形就能承載很大的重量。在教學的開始，教師出示一張紙，把它平放著，用手托住紙的兩端將紙平放在兩手之間，紙塌下去了。然后對學生發(fā)出疑問：它連自身的重量都承受不起，這樣柔軟無力的紙你能用什么辦法讓它至少能承受自身重量不塌下去嗎？學生匯報時提示不能增加材料。讓學生充分發(fā)言，這個還可以檢查學生對前概念的理解。引導學生說到拱形。教師把紙做成拱形后它沒有塌下去?？磥砉靶我灿锌茖W道理。其實我國古代勞動人民早已利用拱的科學原理進行建筑設計。接下來播放課件圖片：趙洲橋、拱門、奧運館所這么多的建筑為什么都采用了拱形呢？邀請同學和教師一起來研究拱形中的學問。板書：拱形的力量。我這樣設計的目的是使學生認識到“拱形”是“改變形狀”的另一個視角。通過欣賞拱形建筑的圖片，讓學生感受到中國勞動人民的勤勞智慧，拱形的神奇作用，最后的提問激發(fā)起學生的求知欲。并且通過教師演示平紙和拱紙的承重能力，使學生明白同樣大小和材料的拱紙比平紙承重能力強，同時親眼目睹了拱紙承重過程中的形變，初步感知拱形受力的特點。為了突破重點，我設計了第一個實驗：做一個紙拱，試試它能承受多大的重量。學生把紙拱放在墊板上，并在拱足的地方做好記號。觀察之后，說一說拱自身的重量落在哪里？引導學生說出在拱的下部。教師解釋概念：在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足。下面請同學們輕輕地放一個墊圈在紙拱上，來測試拱的承受力，仔細觀察紙拱的變化。并回答：哪個部分承受著墊圈的重力？學生會發(fā)現(xiàn)拱足向兩邊伸展，而墊圈的重力是被拱頂承受的。再加一個墊圈，觀察一下新的變化。學生發(fā)現(xiàn)紙拱隨著壓力的增大，拱足伸展得更大了，最后就平了。根據這一現(xiàn)象讓學生通過自己的理解來解釋?！凹埞啊睘槭裁磿騼蓙砩煺归_去？在這個環(huán)節(jié)中，通過觀察描述活動，學生能清晰地認識拱形橋的受力軌跡，從而建構第一層次的“拱形”概念拱形可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力?？吹焦白惴珠_自然想到要用什么東西去抵住它。教學進行到這里，基本抓住了本課的第一條基本概念。為了讓學生進一步深刻理解拱形的受力原理，我又設計了第二個實驗：把拱足固定，測試紙拱能承載多大的重量。教師設問：既然我們知道了紙拱受力變形的原因，你有什么辦法使紙拱不容易變形，能承受更大壓力？承受幾個墊圈你能預測一下嗎？怎樣讓拱形承受更大的壓力？用實驗檢測下看行不行。分組實驗時教師巡視指導。在實驗的過程中，學生就會發(fā)現(xiàn)，抵住拱足的物品越大越重，紙拱的承受能力就越強。引導學生進一步改進實驗方案，讓拱形能夠承受更大的壓力。通過師生談話，進一步肯定學生的想法，用東西抵住拱足，拱承受的壓力要大一些。在這個過程中，還可以討論觀察到的現(xiàn)象。當拱頂上的壓力不斷增加時，它的形狀會有什么變化？紙拱為什么會產生這種變化？通過這樣的設問，再一次讓學生理解拱形的受力原理。在這里，讓學生在認真觀察現(xiàn)象后，對出現(xiàn)的問題作出解釋，并開動腦筋去思考解決方案，有了方案再去用實驗去驗證。用事實證明自己的方案是有效的。這樣多次訓練有助于學生養(yǎng)成良好的科學研究習慣。對于紙拱還是會變形。這時就會激發(fā)學生思考應從哪些方面來改進自己的方案。在實驗之后，教師還可以提出一個這樣的問題：從同學們剛才的實驗中我們看到抵住拱足的物體的多了、重了，拱的承重能力就增強了！那現(xiàn)在老師有個問題了，要是我們繼續(xù)在旁邊加書本，拱是不是會一直都這樣，承受的物體越來越多呢？通過這個問題可以引出極限、“限載”的含義，進行一個小拓展。但是不能多講。學生又通過用螺帽抵住拱足來增強拱紙承重能力的實驗，再一次觀察到拱紙受力的特點，最終明白拱形承重的秘密。學生概念的發(fā)展引領著我們有效的教學互動，正是由于核心概念貫穿教學的始終，使得我們的課堂教學主線清晰，學生探究情趣盎然，深入有效。三、用數據激活深刻的理性思維。科學必須用事實講話?？茖W數據就是探究活動中獲得的事實性資料，對科學數據的分析是激活學生理性思維的重要途徑。在本課中把學生的原始實驗單張貼于黑板，用意有三：第一是為了展示學生原生態(tài)的研究成果，充分暴露學生的思維狀況，這是學生進行下一步數據整理、分析的基礎。第二改變學生“以自我為中心”的學習習慣，教會學生關注其他同學的研究成果，知道集思廣益能使我們的探究更具科學性。第三匯集小組數據，聚焦學生注意力，便于分析交流。課堂中學生選用抵住拱足的螺帽數不同，造成承受的墊片數也不同，當一個個不同的數據呈現(xiàn)在眼前時，學生的思維開始跳躍，一串串問題在腦海中涌現(xiàn)。抓住這個時機，引導學生從數據入手，展開分析，這是培養(yǎng)科學理性思維的絕妙契機。在教學實踐中，可以教給學生一些分析數據的方法，如排列、分類、統(tǒng)計等方法，在掌握一定分析技巧的基礎上，學生就能通過數據找規(guī)律，透過數據看本質。長