《神奇的拱形橋》設(shè)計(jì)

1、神奇的拱形橋作者：徐建林 單位： 濟(jì)南市解放路第一小學(xué) 郵編： 250013一、活動創(chuàng)意：“拱”具有傳遞壓力的特殊能力。 我們的祖先在很早就發(fā)現(xiàn)了拱形物體承重力強(qiáng)的特點(diǎn)， 并且把它運(yùn)用各種橋的建筑中去?，F(xiàn)實(shí)生活中存在很多拱形結(jié)構(gòu)的橋和建筑， 拱形結(jié)構(gòu)的橋梁應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。 讓同學(xué) 們?nèi)フJ(rèn)識拱橋，了解拱形結(jié)構(gòu)，了解橋的文化內(nèi)涵，并能運(yùn)用自己探索的知識，設(shè)計(jì)制作拱 橋模型，以此來發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，同時(shí)提高他們的動手能力和解決問題的能力。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)：（ 一 ） 認(rèn)知目標(biāo)：初步感受橋的文化內(nèi)涵，初步了解拱形橋的力學(xué)道理。（ 二） 能力目標(biāo)：1 培養(yǎng)運(yùn)用調(diào)查、訪問、上網(wǎng)等主要手段收集信息、資

2、料的能力，并學(xué)會整理、分析 資料，能得出自己的結(jié)論，并加以運(yùn)用，從而提高自己的學(xué)習(xí)水平。2 在學(xué)生調(diào)查、實(shí)踐的過程中，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和探究問題的能力。（ 三） 情感目標(biāo)：1 調(diào)查拱形橋資源，培養(yǎng)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國的思想情感。2 在探究過程中形成良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德的體驗(yàn)。三、活動準(zhǔn)備：1、分組：由于兒童的年齡特征，他們往往依據(jù)年齡相近、性別相似，感情親疏來進(jìn)行。對此，教 師應(yīng)有針對性的開展教育，同組同學(xué)應(yīng)是相互彌補(bǔ)、相互幫助、合作，要允許每一個(gè)學(xué)生都 有機(jī)會參與活動， 并在活動中積極的表現(xiàn)自己。 根據(jù)學(xué)生自愿結(jié)合兼顧教師調(diào)配的原則， 根 據(jù)學(xué)生的性格差異、個(gè)性特長和實(shí)踐能力進(jìn)行組合。

3、2、活動材料的準(zhǔn)備： 有關(guān)拱橋的文字及圖片資料、薄卡片、書、硬幣、有一定重量的物品、實(shí)驗(yàn)記錄單、課 題活動調(diào)查表等。四、活動過程：本次綜合實(shí)踐活動的開展分四個(gè)階段。第一階段：提出研究問題（一）激發(fā)興趣，導(dǎo)入新課：（1）教師在黑板上畫出一條拱形弧線（如下圖）提問：同學(xué)們，你能聯(lián)想到什么？（拱橋、彩虹、石門）教師再添畫成拱橋的樣子（如下圖）現(xiàn)在，你又想到了什么？（學(xué)生：拱橋）今天，我們就來研究“神奇的拱形橋”！教師提問：你都知道哪些著名的拱橋？生活中還有那些東西是拱形結(jié)構(gòu)的？說一說。你能上來畫一畫嗎？（2）電腦展示各式各樣的拱橋圖片，相互說說，你看了拱橋的圖片后有什么感想？（3）為什么拱形結(jié)構(gòu)的應(yīng)

4、用這么廣泛？關(guān)于拱橋你可以提出哪些問題呢？小組之間先相互討論一下。看了這么多拱橋的圖片，你能提出什么問題來？（學(xué)生提問）教師引導(dǎo)學(xué)生了解拱橋的相關(guān)知識并提出問題，激發(fā)學(xué)生的興趣，并引導(dǎo)學(xué)生通過 觀察、思考，產(chǎn)生疑問、提出自己的問題，并不斷獲取新知識。因此，綜合實(shí)踐活動主題的 確定，是基于學(xué)生的興趣，基于學(xué)生對自然、社會和人自身的關(guān)注，從活動一開始，就應(yīng)確 定學(xué)生在活動中的“主人”地位。 （二）分組實(shí)驗(yàn)，引發(fā)討論為什么很多橋要建成拱形結(jié)構(gòu)的呢？拱形結(jié)構(gòu)究竟神奇在哪里，它有什么優(yōu)勢呢？相同材料做成的拱橋和平橋，哪個(gè)承壓能力更大？好，我們就來做個(gè)小實(shí)驗(yàn)。1、材料：兩張薄卡片、6本書、一元錢的硬幣若干

5、。2、實(shí)驗(yàn)要求:（1 ）把6本書分兩摞，分放在桌上，再把兩張卡片合并后放在兩摞書上，使它成為一座平 橋，將硬幣放在橋上，看能放多少硬幣。（看平橋能承受多少硬幣的重量）（2）移開一張卡片，把它擠在兩摞書之間,把另一張卡片橫跨在它上面放在兩摞書上，將硬幣放在橋上，看能放多少。（把卡片彎成拱形，看能承受多少硬幣的重量）你可以看到拱形橋可以承受比平橋大得多的重力。對比一下，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果橋的形狀放硬幣個(gè)數(shù)平橋拱橋我們的結(jié)論3、各小組交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和收獲實(shí)驗(yàn)證明：拱橋的承重能力大于平橋，拱形結(jié)構(gòu)的承壓能力大。（為什么拱橋承受重量的能力比平橋大呢？從實(shí)驗(yàn)中，可以看出，拱橋的承重能力大大高于平橋

6、，這是為什么呢 ？這是因?yàn)椤肮啊本哂袀鬟f壓力的特殊功能。拱橋是以拱圈或拱肋 作橋身主要承重結(jié)構(gòu)的架空建筑物，因此承重力大大高于平橋。）通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你們小組得出了什么結(jié)論？你能提出什么問題來?小組討論回答在實(shí)驗(yàn)中，讓每一個(gè)孩子都參與其中，通過動手實(shí)驗(yàn)自己得出結(jié)論，并將在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的疑惑及遇到的問題作為自己下一步研究的內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、 分析問題和解決問題的能力。（三）深入研究，提高認(rèn)識教師將一個(gè)硬紙片彎成拱形（拱距較大），夾在兩摞書之間，并往上面添加重物。教師：大家看，老師制作的這個(gè)拱橋，承受不了這個(gè)物品的重量，誰能將這個(gè)拱橋改進(jìn)一下，使它的承重能力增大， 從而能夠承受的了這個(gè)重

7、量 （請各小組上臺領(lǐng)一張同樣大小的 卡片紙，進(jìn)行改造實(shí)驗(yàn)）（各組研究）學(xué)生上臺進(jìn)行實(shí)踐原理：（拱橋的相對拱度越大，承重能力越強(qiáng)；反之，承重能力越弱，因此，只要將拱橋的拱度變大，使之更彎曲，它的承重能力就增強(qiáng)。）相對拱度越大承重能力越強(qiáng)相對拱度越小承重能力越弱通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你有什么發(fā)現(xiàn)？（拱長越長，承壓能力越小，反之則越大。）對于其他好的構(gòu)思與想法，教師也應(yīng)給予表揚(yáng)和鼓勵。通過深入的研究和討論，使學(xué)生的知識領(lǐng)域得到開拓，探究熱情得到增強(qiáng)，創(chuàng)作靈感 得到啟迪，情感水平得到提升。（四）小組合作，制定計(jì)劃：通過做實(shí)驗(yàn)，關(guān)于拱橋，你還有什么好的問題和想法要提？你們小組要研究拱橋的什么問題？（小組討論，提

8、出問題）學(xué)生根據(jù)自己的興趣、 組織人員形成研究調(diào)查小組，選定一個(gè)研究課題， 以小組合作研究或個(gè)人與全班集體討論相結(jié)合的形式，設(shè)計(jì)研究方案，并制定研究計(jì)劃。課題活動調(diào)查表課題名稱小組人員研究內(nèi)容任務(wù)分工活 動 內(nèi) 容時(shí)間地點(diǎn)主要任務(wù)調(diào)查研究結(jié)果研究方法備注全班交流計(jì)劃各組確定自己下一步的研究課題和研究方案。課題的選擇應(yīng)根據(jù)各組的實(shí)際情況而定， 教師適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行指導(dǎo)與幫助， 使各組制定出合理的研究方案和計(jì)劃， 并組織學(xué)生對自己制定的課題進(jìn)行深入的調(diào)查研究，不斷獲取新知識、生成新課題，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究意識、合作意識和調(diào)查、研究問題的能力。第二階段：展開實(shí)踐體驗(yàn)給學(xué)生約一周的時(shí)間， 對自己的課題進(jìn)行調(diào)

9、查研究， 研究的過程完全由學(xué)生自主獨(dú)立完成，老師可參與指導(dǎo)與幫助。第三階段：交流研討1將調(diào)查的資料進(jìn)行整理分析：請同學(xué)們把調(diào)查研究的資料在小組中進(jìn)行整理、 分析， 并概括出結(jié)論、 制作相應(yīng)的文字 材料或幻燈片。2. 全班交流研討（1） 各組就自己收集的資料進(jìn)行匯報(bào)展示， 可展示圖片、 幻燈片、 圖表、文字資料和網(wǎng)頁等。 并組織全班同學(xué)對內(nèi)容及思考結(jié)果進(jìn)行交流。（2） 認(rèn)真聽取別組匯報(bào)內(nèi)容， 提出自己的意見， 并說一說自己的收獲和想法， 從而達(dá)到資源 共享、互助提高的目的。第四階段：設(shè)計(jì)制作拱形紙橋 制作拱橋模型比賽： （引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用調(diào)查研究的拱橋知識進(jìn)行動手實(shí)踐）1. 引導(dǎo)：通過對拱形橋的調(diào)查言研究，你想親手建造一座堅(jiān)固的拱橋嗎?我們比一比，看哪個(gè)小組制作的拱橋最堅(jiān)固、承重力最強(qiáng)！2. 活動要求： （1）工具材料：硬卡紙、直尺、圓規(guī)、剪刀、大頭針、膠水、不干膠膠帶紙、雙面膠，重 物（書或字典） 。（ 2）制作要求：用上述材料，利用拱形原理，做一個(gè)長度不小于30 厘米，高度不小于 10厘米的拱橋，用膠水或大頭針連接，要求能承受一定的重物。（3）比賽要求：分別向各組的紙橋上添加重物，比一比誰的紙橋承重能力最強(qiáng)。3、學(xué)生小組合作進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。