科學(xué)形狀與結(jié)構(gòu)

1、蘇教版科學(xué)第十一冊形狀與結(jié)構(gòu)設(shè)計者：王婷做框架【教學(xué)目標(biāo)】理解作用在框架結(jié)構(gòu)上的力所產(chǎn)生的效果。了解斜杠的 “推” 和“拉” 的作用。認(rèn)識生活中的框架結(jié)構(gòu)，了解框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。掌握用三角形加固框架的方法，設(shè)計、制作一個可以支撐重物的框架結(jié)構(gòu)，發(fā)展動手動腦能力。能對框架的系統(tǒng)設(shè)計情況進(jìn)行評估，并找到為提高效率而采取的改進(jìn)措施。【教學(xué)準(zhǔn)備】教師：教學(xué)課件，三角形、長方形、立方體的模型等。學(xué)生：橡皮筋、筷子?！窘虒W(xué)過程】（一）框架式結(jié)構(gòu)的認(rèn)識出示埃非爾鐵塔的圖片。1. 介紹：巴黎鐵塔是法國最著名的建筑，該塔高最高的建筑，并且保持了世界記錄40 多年。320.75米，是當(dāng)時世界上2. 什么叫框架式結(jié)構(gòu)

2、？我們再來看幾組圖片。（出示其他的框架式結(jié)構(gòu)的圖片：塔吊、電塔、游樂場翻滾列車支架等）你能用自己的語言來說說什么是框架式結(jié)構(gòu)嗎？（學(xué)生無法理解時，用“骨架式”來幫助理解）3你對框架式結(jié)構(gòu)有哪些認(rèn)識？框架式結(jié)構(gòu)好不好？它有哪些作用？（學(xué)生無法理解時可以讓他們比較框架式與實(shí)體建筑的區(qū)別）學(xué)生并不是空著腦袋走進(jìn)科學(xué)學(xué)習(xí)殿堂的，科學(xué)教學(xué)必須了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和知識儲備，調(diào)動學(xué)生的初始想法和已有經(jīng)驗(yàn)，讓每個學(xué)生在“原有基礎(chǔ)”上有所提高，有所收獲。（框架式結(jié)構(gòu)不僅節(jié)省材料，在很高的建筑物中還可以減少風(fēng)對它的影響。）4讓我們再回到100 多年前，當(dāng)時的文化藝術(shù)界名流以及鐵塔工地附近的居民為什么反對埃非爾的設(shè)

3、計？最主要的原因是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這種框架式結(jié)構(gòu)不牢固?？蚣苁浇Y(jié)構(gòu)牢固嗎？怎么向世人解釋框架式結(jié)構(gòu)的牢固性？（二）做一個穩(wěn)固的正方體框架明確任務(wù)：用最少的筷子搭一個牢固的正方體框架，比一比哪組的作品承重能力最強(qiáng)。學(xué)生制作，教師巡視指導(dǎo)。以一根斜桿為例，說說它是防止正方體框架往哪邊垮塌？比一比哪組的框架承重最多，用的材料最少。（二）三角形穩(wěn)定性的研究觀察思考，我們是怎樣把框架變穩(wěn)固的，穩(wěn)固的框架式結(jié)構(gòu)中最小的格子大都是什么形狀的？為什么大都做成三角形呢？出示三角形和長方形的模型，學(xué)生個別上臺體驗(yàn)三角形的穩(wěn)定性。思考三角形和長方形再受到力的作用時有什么不同？小組討論，解釋三角形的穩(wěn)定性。結(jié)合課件演示，

4、 分析三角形穩(wěn)定性的力學(xué)原理： 當(dāng)三角架頂端受重力作用時，兩邊斜桿受壓力，下面的水平桿受拉力。由于三角形邊長不變，角度也不變，是唯一不會變化的形狀，所以框架結(jié)構(gòu)以三角架為基本構(gòu)造。想辦法加固長方形框架。蘇教版科學(xué)第十一冊形狀與結(jié)構(gòu)設(shè)計者：王婷增加的斜桿起了什么作用？（ “推”“拉”的 對初始想法的反思，改變有些根深蒂固的“成見” ，實(shí)實(shí)在在落實(shí)學(xué)生科學(xué)概念的發(fā)展。解釋的目的是為了促進(jìn)理解，靠死記硬背得來的知識很少能被遷移，學(xué)習(xí)者只有在知道并理解知識背后隱含的原理建高塔【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個“推測實(shí)驗(yàn)、制作和探索將探索結(jié)果與假設(shè)相比較”的科學(xué)探究過程。科學(xué)知識：通過經(jīng)歷塔的穩(wěn)定性

5、的探究過程，認(rèn)識框架鐵塔和其他物體穩(wěn)固不倒的前提因素是上小下大、上輕下重。情感態(tài)度與價值觀：在探究活動中培養(yǎng)合作意識，體驗(yàn)把探究結(jié)果與猜測相比較的重要性?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】相關(guān)圖片、每組若干大小相同和不同的塑料瓶、砂子、杯子和水、吸管、鐵墊圈、線、膠帶等?！窘虒W(xué)過程】（一）引入課題1課件出示數(shù)張鐵塔圖片， 觀察這些圖片， 它們形狀與結(jié)構(gòu)上有什么相同的地方？2. 生觀察，匯報交流。3根據(jù)學(xué)生的匯報，板書要點(diǎn)：塔、高、穩(wěn)固不倒4揭題：這節(jié)課我們就對這些高聳入云且穩(wěn)固不倒的塔進(jìn)行研究。（板書課題：塔的研究）（二）猜測高塔不倒的原因1你們認(rèn)為是什么原因才得以讓這些高塔穩(wěn)固不倒？2小組討論，作出猜想，并在自己

6、的科學(xué)記錄本上及時記錄自己的猜測。3讓學(xué)生討論交流，匯報時要求說說為什么這樣想的。（三）研究物體不容易傾倒的秘密1要知道自己的想法是否正確，該怎么辦？2提供材料：兩個相同的塑料瓶和沙子。3利用這些材料驗(yàn)證自己的猜測：怎樣放最容易倒？怎樣放不容易倒？怎樣放最不容易倒？4. 學(xué)生分小組實(shí)驗(yàn)，填寫實(shí)驗(yàn)報告單。5. 匯報交流： 說說你們比較了哪些放置方式？各種放置方式的穩(wěn)定性能各有什么差異6找出小組內(nèi)“放的最穩(wěn)”的好辦法，然后再找出全班中“放得最穩(wěn)”的好辦法。分析這些好辦法的共同點(diǎn)。（四）制作不容易倒的高塔1提供材料：大小不同的塑料瓶若干、水、墊圈、膠帶紙。2利用這些材料你們能做一個又高又穩(wěn)的塔嗎？3

7、利用前面所研究的成果：使“塔”最穩(wěn)的方法上輕下重、上小下大。小組合作制作一個既高又穩(wěn)的“塔”。用畫簡圖的方式記錄自己的制作方法。4交流成果，比一比哪一小組的“塔”最高？哪一組的“塔”最穩(wěn)？（要公蘇教版科學(xué)第十一冊形狀與結(jié)構(gòu)設(shè)計者：王婷平合理地比較哪組的“塔”最穩(wěn)，該怎么辦？討論采用合理的辦法，建議采用調(diào)節(jié)木板做成的斜面傾角的大小來評價“塔”的穩(wěn)定性。）（五）關(guān)于鐵塔形狀和結(jié)構(gòu)的再思考1現(xiàn)在把我們研究的結(jié)果與先前的猜想比較一下， 哪些猜想得到證實(shí)， 哪些猜想證明是不對的？當(dāng)時是怎么想的？2延伸： 我們研究了框架式鐵塔的穩(wěn)定性因素，我們古代勞動人民也留下許多古塔，又是什么因素使它們千百年不倒？（出

8、示古塔圖片）教后札記：橋的形狀和結(jié)構(gòu)【 教學(xué)目標(biāo)】1理解作用在拱橋、斜拉橋上的力所產(chǎn)生的效果。2設(shè)計并制作拱橋、斜拉橋，探究它們的受力情況。3在探究過程中形成良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)體驗(yàn)?！?教學(xué)準(zhǔn)備】橋梁圖片，制作拱橋、斜拉橋的相關(guān)材料?！?教學(xué)過程預(yù)設(shè)】（一）提出研究問題1學(xué)習(xí)導(dǎo)入。(1) 多媒體展示各式各樣的橋梁圖片，相互說說，你看了橋梁圖片后有什么感想 ?(2) 你對橋可以提出哪些問題呢 ?小組之間先相互討論一下。2學(xué)生問題歸類(1) 橋有哪些種類 ?(2) 趙州橋?yàn)槭裁匆O(shè)計成拱形 ?(3) 世界上有哪些著名的橋 ?（ 4）斜拉橋承受重量能力為什么會大大增加?（ 5）立交橋是怎么產(chǎn)生的

9、?與普通的橋相比有什么優(yōu)點(diǎn) ?（ 6）為什么拱橋沒有橋墩反而能承受更大重量?3組織人員，選定研究問題：學(xué)生根據(jù)自己的興趣、 條件組織人員， 選定一個研究問題， （鑒于課堂的條件限制，重點(diǎn)突出對拱橋、斜拉橋的探究） ，以小組合作研究或個人獨(dú)立研究，或個人與全班集體討論相結(jié)合的形式，進(jìn)行研究，并寫好研究方案。研究主題：關(guān)于橋的研究小課題蘇教版科學(xué)第十一冊形狀與結(jié)構(gòu)設(shè)計者：王婷課題組名組長及成員研究分工研究過程研究記錄研究結(jié)論（二）展開實(shí)驗(yàn)探究根據(jù)研究需要，學(xué)生上臺領(lǐng)取相應(yīng)的材料，開始實(shí)驗(yàn)研究。1拱形橋的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：用竹棍做一個拱，然后兩個做對比，看是那一個面的受力更大。（橋面在拱下方的拱橋，橋面可以

10、拉住拱足，抵消拱產(chǎn)生的向外的推力。橋面被水平方向的力拉緊，還增加了橋面的抗彎曲能力）2拉索橋的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：（ 1）兩人同時用力拉繩把“橋”吊起來。我們朝什么方向用力？（ 2）把繩子拉平直些，再拉平直些，感覺用力有什么變化？（三）交流研討匯報1整理分析：2研討交流：設(shè)計建造我們的橋【教學(xué)目標(biāo)】1會嘗試用材料做橋的模型，會做模擬橋的承重能力的實(shí)驗(yàn)。2培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動手能力。3愿意研究橋，體會科學(xué)探究的樂趣?！?教學(xué)過程】1談話導(dǎo)入：看來要建造一座合格的橋梁真不是件容易的事， 要想成為一名稱職的橋梁工程師更難！今天老師也想給你們一個挑戰(zhàn)，看你們是否有成為橋梁工程師的潛力。要求：一是橋梁能承受 15 枚以上硬幣（包括 15 枚）；二是橋面適合人和車輛的行走。完成以上兩個要求，你就是稱職的橋梁工程師！2計劃的制定：你們準(zhǔn)備怎樣設(shè)計橋梁？為什么要這樣設(shè)計？設(shè)計的時候需要考慮哪些問題？小組設(shè)計交流，老師巡視。匯報交流計