小學(xué)科學(xué)可視化思維教學(xué)設(shè)計(jì)案例（胡年青）

1、課題抵抗彎曲年級(jí)六年級(jí)姓名胡年青學(xué)校龍崗街道新生小學(xué)一 、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)要立足學(xué)生對(duì)感性認(rèn)識(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、感受的基礎(chǔ)上提出研究問題。引導(dǎo)猜測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生勤思考的良好習(xí)慣。新課改理念告訴我們：學(xué)生要在“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式中探究科學(xué)知識(shí)，提升科學(xué)素養(yǎng)。在“寬度與抗彎曲能力研究”環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)研究方案、探究實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。在“厚度與抗彎曲能力研究”環(huán)節(jié)在前一活動(dòng)的基礎(chǔ)上得到拓展和升化，體現(xiàn)了使“教學(xué)目標(biāo)”引向縱深發(fā)展。二、教學(xué)背景分析抵抗彎曲是義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)教科版教材六年級(jí)上冊(cè)形狀與結(jié)構(gòu)單元的第一課。本單元是從不同形狀結(jié)構(gòu)的物體與

2、它能承受力大小的視角，引領(lǐng)學(xué)生探究常見的形狀和結(jié)構(gòu)。單元先研究薄形材料怎樣抵抗彎曲，再研究弧形結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，最后再涉及研究結(jié)構(gòu)科學(xué)在塔和橋上的應(yīng)用。本課從學(xué)生常見的房子和橋梁的共同結(jié)構(gòu)引出 “寬度、厚度增加，紙的抗彎曲能力會(huì)怎樣”的研究問題，由此展開一系列關(guān)于形狀和結(jié)構(gòu)的研究。作為單元的起始課，抵抗彎曲的學(xué)習(xí)在知識(shí)和探究技能方面為單元的后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。本課探究活動(dòng)主要分為三個(gè)部分：第一部分：紙的寬度與抗彎曲能力大小的探究活動(dòng)。通過在不同寬度的紙上放墊圈，比較不同寬度的紙抗彎曲的能力。然后收集數(shù)據(jù)，并通過分析整理數(shù)據(jù)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到紙的寬度增加，抗彎曲的能力也會(huì)提高。第二部分：紙的厚度與抗彎

3、曲能力大小的探究活動(dòng)。通過在不同厚度的紙上放墊圈，比較不同厚度的紙抗彎曲的能力。然后收集數(shù)據(jù)，并分析整理數(shù)據(jù)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到紙的厚度增加，抗彎曲的能力會(huì)顯著提高。第三部分：研討長(zhǎng)方形截面的橫梁平放好還是立放好。這個(gè)活動(dòng)是對(duì)第一個(gè)活動(dòng)結(jié)論的應(yīng)用。通過觀察，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)承重的橫梁都是立著放的，接著讓學(xué)生解釋橫梁立著安放的現(xiàn)象，最后要求他們用實(shí)驗(yàn)來證明自己的理由。學(xué)生以五年級(jí)上期學(xué)習(xí)的“運(yùn)動(dòng)和力”的相關(guān)知識(shí)作為本課學(xué)習(xí)的知識(shí)基礎(chǔ)；學(xué)生在生活中對(duì)房子、橋梁形狀結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)作為本課學(xué)習(xí)的生活基礎(chǔ)；學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中形成的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理能力,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去探索和解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題的能力作

4、為本課學(xué)習(xí)的方法基礎(chǔ)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的興趣濃厚，小組合作習(xí)慣已經(jīng)形成，但是學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的變量識(shí)別與控制有一定難度，為此，本人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生分組進(jìn)行討論、交流，明確實(shí)驗(yàn)要改變的條件和不能改變的條件后才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以保證實(shí)驗(yàn)開展的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和針對(duì)性。 三、教學(xué)目標(biāo)（一） 知識(shí)與技能：1、房屋、橋梁結(jié)構(gòu)中有“柱”和“梁”，梁比柱容易彎曲。 2、增加梁的寬度可以增加抗彎曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。（二）過程與方法：1、識(shí)別和控制變量，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。 2、用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)說明橫截面為長(zhǎng)方形的橫梁為什么都是立著安放。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1、能夠大膽假設(shè)又能

5、在實(shí)驗(yàn)中小心驗(yàn)證。 2、能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證感受到獲取知識(shí)的快樂。四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：紙的寬度、厚度與抗彎曲能力的關(guān)系的研究。（二）教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的變量識(shí)別與控制五、教學(xué)準(zhǔn)備（一）教師準(zhǔn)備：計(jì)算機(jī)輔助課件、長(zhǎng)方形的橫梁1個(gè)、塑料尺子1把、小板凳1把、圓柱型紙筒1個(gè)。（二） 學(xué)生（個(gè)人或每組）準(zhǔn)備：一號(hào)材料（回形針一盒，長(zhǎng)度、厚度相同、寬度不同的紙條）、二號(hào)材料（長(zhǎng)度、寬度相同、厚度不同的紙條）、紙盒2個(gè)、實(shí)驗(yàn)記錄表、塑料尺子。六、教學(xué)流程示意圖情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣提出問題 ，大膽猜測(cè)寬度與抗彎曲能力研究厚度與抗彎曲能力研究解決實(shí)際生活問題（解釋并用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)說明橫截面為長(zhǎng)方形的橫梁為

6、什么都是立著安放）七、教學(xué)過程教學(xué)階段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖時(shí)間安排（一）情境導(dǎo)入 激發(fā)興趣（二）提出問題 大膽猜測(cè)（三）寬度與抗 彎曲能力研 究（四）厚度與抗 彎曲能力研究（五）解決實(shí)際生活問題1談話引入：課件展示學(xué)校教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)畫面。請(qǐng)大家欣賞并思考：圖片上的建筑我們很熟悉，說說各部分的名稱（點(diǎn)擊圖片） 2引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)柱子和橫梁（讓學(xué)生認(rèn)識(shí)教室里的橫梁和柱子，教師點(diǎn)撥。得出：直立的材料稱為柱子，橫放的材料稱為橫梁。3出示：小板凳 4出示：圓柱型紙筒：比較橫梁和柱子誰最容易彎曲？提問：哪些因素會(huì)影響橫梁的抗彎曲能力呢？你為什么這么想？（長(zhǎng)短、材料、寬度、厚度、架空距離）1給出研究任務(wù)：

7、橫梁的寬度與它的抗彎曲能力有什么關(guān)系？ 2提示：用卡紙代替橫梁。為了使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，應(yīng)控制哪些條件不改變？怎樣控制？改變哪些條件？ 3組織學(xué)生交流。根據(jù)交流情況總結(jié)出對(duì)比實(shí)驗(yàn)的要求。 4提示：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 5師進(jìn)一步說明：紙梁架空距離為2個(gè)紙盒之間的寬度不該邊，彎曲程度為沾到盒底為準(zhǔn)，回形針放中間，輕放，如果第10個(gè)回形針沾底了，紀(jì)錄數(shù)據(jù)為9。6、介紹實(shí)驗(yàn)記錄表，發(fā)放實(shí)驗(yàn)記錄表。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。7、指導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：增加橫梁(卡紙)的寬度可以增加橫梁(卡紙)抗彎曲的能力。 1、剛才我們通過實(shí)驗(yàn)得出了寬度增加，抗彎曲能力也會(huì)增加。那研究紙的厚度與抗彎曲能力大小的實(shí)驗(yàn)?zāi)銜?huì)做嗎？2、你認(rèn)為應(yīng)該怎樣

8、控制實(shí)驗(yàn)條件呢？ 4、指導(dǎo)學(xué)生完成研究任務(wù)。 5、引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)各小組展示成果的科學(xué)性。(指導(dǎo)：數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確嗎？分析數(shù)據(jù)的方法可行嗎？結(jié)論科學(xué)嗎？)評(píng)價(jià)總結(jié)：增加橫梁(卡紙)的厚度可以大大增加橫梁(卡紙)抗彎曲的能力。1、出示：塑料尺子。假如尺子就是一條橫梁，你準(zhǔn)備如何安放在兩根柱子之間呢？（生上臺(tái)演示）你能用今天的知識(shí)來解釋這樣安放的理由嗎？2、（課件出示）立交橋、房屋中的橫梁。橫梁是平放的還是立放的？ 1欣賞圖片并思考。 2學(xué)生匯報(bào)思考的結(jié)果 。 3觀察小板凳，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)柱子和橫梁。4實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)：將圓柱型紙筒橫著放和立著放，分別在紙筒上加力。感知：橫梁比較容易彎曲。猜測(cè)：橫梁的抗彎曲能力可能與

9、哪些因素有關(guān)（學(xué)生可能會(huì)得出橋的長(zhǎng)短、橋的材料、橋的寬度以及厚度等）？ 1小組討論設(shè)計(jì)研究方案 。 2小組匯報(bào)設(shè)計(jì)的“研究方案”。 3明確實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 。 4學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)1 紙梁的寬度與抗彎曲能力紙梁的寬度（以最窄的為標(biāo)準(zhǔn)）1倍寬2倍寬4倍寬抗彎曲能力的大小預(yù)測(cè)實(shí)測(cè)5、匯報(bào)交流：（1）你們預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)接近嗎？你覺得是是什么問題？（2）我們?cè)诮y(tǒng)一實(shí)驗(yàn)條件后，為什么各組的數(shù)據(jù)還有一點(diǎn)差異。（不斷追求實(shí)驗(yàn)的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)：有些組放的時(shí)候回形針放歪了，紙還沒有碰到底部前就倒了，卻采納了這個(gè)數(shù)據(jù)）。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：寬度增加，抗彎曲能力增強(qiáng)。1、組織學(xué)生論證研究方案的科學(xué)性。(用什么材

10、料代替橫梁？控制哪些條件不變？怎樣控制？改變哪些條件？怎樣改變？)2、學(xué)生實(shí)驗(yàn)錄入實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)2 紙的厚度與抗彎曲能力大小的測(cè)試記錄紙的厚度一倍厚二倍厚四倍厚抗彎曲能力的大小預(yù)測(cè)實(shí)測(cè)3、匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論：厚度增加，抗彎曲能力大大增強(qiáng)。1、學(xué)生想辦法體驗(yàn)。2、請(qǐng)12個(gè)同學(xué)介紹體驗(yàn)的方法和感受。3、學(xué)生觀察，思考并回答。 4、討論：橫梁為什么要立著放？。 5、匯報(bào)討論結(jié)果。 6、用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明自己的觀點(diǎn)從學(xué)生觀察熟悉的學(xué)校建筑的結(jié)構(gòu)和小板凳入手，激發(fā)起學(xué)生對(duì)柱子和橫梁感性認(rèn)識(shí)，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。 實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、感受橫梁比柱子容易彎曲和斷裂。為學(xué)生提出研究問題，創(chuàng)設(shè)情境。引導(dǎo)猜測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生勤思考的良好習(xí)

11、慣。從而產(chǎn)生探究的欲望。讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)研究方案、探究實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。 將“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式引入課堂，充分體現(xiàn)新課改理念。論證、評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，突出培養(yǎng)學(xué)生的求異思維、創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)。使課教學(xué)中學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)者，得到充分的體現(xiàn)?！皩W(xué)以致用”，學(xué)習(xí)知識(shí)的目的就是希望學(xué)生在掌握知識(shí)后把它轉(zhuǎn)化為技能，去解決新的問題。體驗(yàn)活動(dòng)的開展激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)的探究熱情，同時(shí)讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)到材料立著放抗彎曲能力強(qiáng)。  2分鐘3分鐘3分鐘15分鐘12分鐘5分鐘八、板書設(shè)計(jì)抵 抗 彎 曲 橫梁寬度增加厚度增加抗彎曲能力增加彎曲能力大大增加