2022新蘇教版五年級下冊科學《 蛋殼與拱形建筑》教學設計

1、蘇教版小學科學五年級下冊第2單元仿生 6.蛋殼與拱形建筑【課標落實】1本單元通過一系列觀察、探究、設計等活動，落實課程標準高年級的課程目標。（1）科學知識：認識人類與自然資源和能源的關系。了解技術是人們改造周圍環(huán)境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據(jù)科學原理設計和制造物品、解決技術應用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界的一系列活動。了解科學技術推動著人類社會的發(fā)展和文明進程。（2）科學探究：能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信息。能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。能基于所學的知識，采用不同的表述方式

2、，如科學小論文、調(diào)查報告等方式，呈現(xiàn)探究的過程與結論；能基于證據(jù)質(zhì)疑并評價別人的探究報告。能對探究活動進行過程性反思，及時調(diào)整，并對探究活動進行總結性評價，完善探究報告。（3）科學態(tài)度：表現(xiàn)出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行研究的興趣。能大膽質(zhì)疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神（4）科學、技術、社會與環(huán)境：了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。2本單元學習內(nèi)容基于課程標準課程內(nèi)容中“技術與工程領域”的高年級段要求17.1技術發(fā)明通常蘊含著一定的科學原理知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型，能夠說

3、出工程師利用科學原理創(chuàng)造的實例。18.2工程的關鍵是設計利用攝影、文字與圖案、繪圖或實物，表達自己的創(chuàng)意與構想。將自己簡單的創(chuàng)意轉化為模型或實物。根據(jù)現(xiàn)實的需要設計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務?！窘滩姆治觥勘菊n從關注蛋殼的結構特征到認識與之相似的拱形結構，并通過探究拱形結構的精妙之處，了解拱形結構在仿生學在建筑物上的應用，本課內(nèi)容由四部分組成。第一部分，研究雞蛋殼的形狀特點。這里包括兩個活動，一是指導學生觀察并描述蛋殼的特點，激發(fā)他們的學習興趣；二是探究蛋殼的獨特之處，通過試著握碎雞蛋、戳破蛋殼、用蛋殼承載重物，發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢。第二部分，觀察比較蛋殼和拱形的外形，并通過測試拱形結構的

4、承重能力，發(fā)現(xiàn)拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。第三部分，認識拱形建筑和建筑物上的拱形結構，引導學生關注生活中這類仿生物體的應用，進一步夯實對拱形優(yōu)勢的理解?！窘虒W目標】科學知識：1知道蛋殼的特點。2認識拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。3.了解拱形結構在仿生學在建筑物上的應用?？茖W探究：1能基于所學知識，在事物觀察后提出可探究的科學問題。2嘗試用握、戳等方式破壞蛋殼，直觀感受蛋殼的穩(wěn)固。3通過對比蛋殼和拱形，探究兩者之間的關系?？茖W態(tài)度：1在進行合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點?？茖W、技術、社會與環(huán)境：1了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應

5、用影響著社會發(fā)展。【教學重點】探究蛋殼和拱形的承重能力?！窘虒W難點】探究拱形的承重能力?！窘虒W準備】教師材料：課件和視頻學生材料：完好的雞蛋，蛋殼，平板，紙張，重物。教學時間】1課時教學過程設計】探究活動教師活動學生活動探究意圖一、導入師：請同學們觀看這張圖片，這是什么？師：為什么超市出售的雞蛋總是用塑料或者紙盒包裹的嚴嚴實實？師：是的，蛋殼的確易碎，但你可別小看這一枚枚“易碎”的蛋殼，它在建筑業(yè)上為人們做出了巨大的貢獻！揭示課題：這節(jié)課讓我們起探尋蛋殼的奧秘吧蛋殼與拱形建筑。一盒雞蛋。因為雞蛋是“易碎品”，紙盒可以避免雞蛋破碎。設計意圖：出示一幅常見的“盒裝雞蛋”圖，調(diào)動學生的生活經(jīng)驗，回顧

6、雞蛋“易碎”的特點，將與后續(xù)發(fā)現(xiàn)蛋殼具有承受力強的特點產(chǎn)生認知沖突，從而加深印象。二、探究蛋殼的結構（一）觀察并描述蛋殼的特點師：你仔細觀察過雞蛋嗎？接下來請以四人小組為單位觀察雞蛋殼（“完整的”和“打破的”），它是什么形狀？有什么特點？小結：通過剛剛的觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)雞蛋的形狀是橢球形的；且蛋殼很?。挥檬株蛘咔脫魣怨痰奈矬w時容易碎。（板書：雞蛋，橢球形，薄，敲和掰的時候易碎）（二）探究蛋殼結構的精妙1.師：我們知道母雞孵蛋時，整個身子都壓在蛋上。為什么母雞不會害怕自身重量壓碎雞蛋呢？完整的蛋殼是球形的、肉粉色、表面較為光滑。打碎的蛋殼從側面觀察，看起來很薄，并且用手輕輕一掰就碎了3.敲擊

7、桌子邊緣，蛋殼就開裂了。設計意圖：引導學生觀察蛋殼的特點，主要是關注它的形狀，初步感知雞蛋殼的形狀是橢球形的。師：這樣薄薄的蛋殼，結構上究竟有什么精妙之處？接下來通過二個小實驗探究竟：【實驗】師：用手緊緊握住蛋殼，蛋殼這么薄，能禁得住這樣的擠壓嗎？蛋殼會碎嗎？要注意：握雞蛋時，要均勻用力握，不能掐、磕。（學生以小組為單位體驗握雞蛋實驗）小結：剛剛冋學們嘗試從外面施加均勻的握力，雞蛋沒有碎?！緦嶒灦繋煟喝绻鄮讉€雞蛋，是否能承受更大的壓力呢？師：接下來我們測試四枚雞蛋的承重能力。我們可以怎樣進行測試？師：是的，我們可以將四枚雞蛋放在塑料瓶蓋上，上面蓋上同樣的瓶蓋；放上一塊平板，在平板上放重物（

8、書），測試四枚雞蛋能夠支撐多重的物體（書本）。師：你認為這個實驗要注意什么？（四人小組為單位，開展實驗，時間控制在5分鐘）5師：你有什么發(fā)現(xiàn)？生：師：這個實驗現(xiàn)象，說明了什么？小結：雞蛋殼在承受均勻的外我緊緊握住雞蛋，但是蛋殼居然沒有碎！可以把四枚雞蛋立起來，在上面放上重物，觀察它是否能夠承受壓力。書本要輕輕放，要居中放不能傾斜一側。要慢慢放，每放一本要觀察雞蛋是否有開裂的痕跡。我們小組的承受了十五本書的重量，但是蛋殼還沒有任何要裂開的預兆，可能還能承受更多重量。力時，能承受很大的壓力?！緦嶒炄?.師：同學們，請看這幅圖，小雞在做什么？2師：蛋殼能承受很大的外力，但是為什么弱小的雛雞只需要用

9、小嘴輕輕啄幾下就能擺脫天然的“牢籠”？3師：接下來我們用筆尖來模擬一下小雞啄蛋殼的過程吧。每組準備兩只尖頭鉛筆，將鉛筆筆尖懸空相同高度，分別墜落在蛋殼外側和內(nèi)側同一位置，哪種情況蛋殼不容易被戳破？要注意：半個蛋殼的斷裂面要盡可能地平整一些且不能有裂紋哦。4.師：這個實驗說明了什么？說明蛋殼能承受較大的壓力。小雞在孵化，它正用尖尖的嘴啄破蛋殼！可能從里面用力和從外面用力是不一樣的。筆尖落在蛋殼內(nèi)側（凹面）時，蛋殼裂開了被戳破了。但是筆尖落在蛋殼外側（凸面）時，蛋殼沒有碎、沒有破。說明雞蛋殼能承受較大的外力，但卻很承受從內(nèi)部施加的壓力。設計意圖：通過兩個實驗探究蛋殼的獨特之處，試著握碎雞蛋、戳破蛋

10、殼、用蛋殼承載重物，發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢。三、了解拱形結構1.師：蛋殼為什么有如此大的承受能力？和它的結構是否有關系？師：蛋殼每個部分都是拱形嗎？如果我們把蛋殼切碎，碎蛋殼是不是拱形呢？師：我們怎樣判斷蛋殼每個部分都是拱形結構？小結：通過將蛋殼碎片和尺子作比較，我們能發(fā)現(xiàn)整個蛋殼都是拱形結構，拱形結構有什么特點？我們通過下面這個實驗來驗證一下?！緦嶒炈模汗靶纬兄亍?.師：用兩張A4卡紙分別做成可能是因為蛋殼的形狀是拱形的。蛋殼兩端拱形弧度比較大，其他地方也是拱形，但是弧度不大。我們可以把蛋殼切碎，用尺子和碎蛋殼碎片作比較，就可以判斷蛋殼的各個部分是否都是拱形的。（學生利用尺子和設計意圖：從

11、蛋殼到拱形，就是從蛋殼的構造過渡到對拱形結構的認識，這是本課探究過程的轉折點，也是引導學生對又一對仿生事例的研究。觀察比較蛋殼和拱形的外形，并通過測試拱形平橋和拱橋的橋面，在橋面上放置重碎蛋殼進行比較）結構的承重能物，比較兩者的承重能力。你有什么發(fā)4.重物放上平力，發(fā)現(xiàn)拱形和現(xiàn)？橋，平橋很快就塌陷蛋殼都具有承2小結：拱形結構有和蛋殼相同了，而拱形能承受更受力大的特的特征：堅固、能承重。多重物，說明拱形結點。討論：為什么拱形結構具有堅固、能承重的特性呢？總結：拱形受壓時會把這個力傳給相鄰的部分抵住拱足散發(fā)的力就可以承受更大的壓力，所以拱形所能承受的力量更重。構能承受更大的力。四、1.出示圖片：國

12、家大劇院、臺北設計意圖：更生活中拱小巨蛋、東京巨蛋、歐洲廣場建筑、意多地了解拱形形結構的大利悉尼歌劇院結構，需要去發(fā)應用2.師：請你找出圖片中的拱形結現(xiàn)生活中的拱構。形建筑，這是對3.師：請同學上臺在白板上畫出所學知識的一你找到的拱形結構。次應用和復習，4.師：你還見過哪些拱形建筑或同時可以擴充建筑物上的拱形結構？學生的認知面。生：拱門、電燈泡引導學生關注【知識加油站】生活中這類仿電燈泡：一個直徑十厘米的燈泡兩生物體的應用，面可承受個成人重量的壓力。進一步夯實對無梁殿：南京紫金山下靈谷寺景區(qū)拱形優(yōu)勢的理內(nèi)有一座國內(nèi)現(xiàn)存最大的無梁殿。它建于明朝，整座建筑全部用磚壘砌，沒有木梁、木柱，全殿用磚石砌

13、成大大小小的拱券結構，其中正殿東西向并列成二個拱券，中間的拱券跨度達11.5米，高14米，兩側的拱券稍小，跨度為5解。米，高7.4米。全國各地的無梁殿的結構和建筑原理都與此相似。板書設計】6.蛋殼與拱形建筑雞蛋拱形堅固、能承重知識要點】雞蛋殼是橢球形結構。拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。拱形結構被廣泛應用在建筑結構上。課堂流程圖】了解拱形結構生活中的拱形結構應用7.蛋殼與拱形建筑【課標落實】1本單元通過一系列觀察、探究、設計等活動，落實課程標準高年級的課程目標。（1）科學知識：認識人類與自然資源和能源的關系。了解技術是人們改造周圍環(huán)境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據(jù)科學原理設計和制造物品、

14、解決技術應用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界的一系列活動。了解科學技術推動著人類社會的發(fā)展和文明進程。（2）科學探究：能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信息。能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。能基于所學的知識，采用不同的表述方式，如科學小論文、調(diào)查報告等方式，呈現(xiàn)探究的過程與結論；能基于證據(jù)質(zhì)疑并評價別人的探究報告。能對探究活動進行過程性反思，及時調(diào)整，并對探究活動進行總結性評價，完善探究報告。（3）科學態(tài)度：表現(xiàn)出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行研究的興趣。能大膽質(zhì)疑，從不同視角提出研究思

15、路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神（4）科學、技術、社會與環(huán)境：了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。2本單元學習內(nèi)容基于課程標準課程內(nèi)容中“技術與工程領域”的高年級段要求17.1技術發(fā)明通常蘊含著一定的科學原理知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型，能夠說出工程師利用科學原理創(chuàng)造的實例。18.2工程的關鍵是設計利用攝影、文字與圖案、繪圖或實物，表達自己的創(chuàng)意與構想。將自己簡單的創(chuàng)意轉化為模型或實物。根據(jù)現(xiàn)實的需要設計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務?！窘滩姆治觥勘菊n從關注蛋殼的結構特征到認識與之相似的拱形結構，并通過探究拱形結構

16、的精妙之處，了解拱形結構在仿生學在建筑物上的應用，本課內(nèi)容由四部分組成。第一部分，研究雞蛋殼的形狀特點。這里包括兩個活動，一是指導學生觀察并描述蛋殼的特點，激發(fā)他們的學習興趣；二是探究蛋殼的獨特之處，通過試著握碎雞蛋、戳破蛋殼、用蛋殼承載重物，發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢。第二部分，觀察比較蛋殼和拱形的外形，并通過測試拱形結構的承重能力，發(fā)現(xiàn)拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。第三部分，認識拱形建筑和建筑物上的拱形結構，引導學生關注生活中這類仿生物體的應用，進一步夯實對拱形優(yōu)勢的理解?！窘虒W目標】科學知識：1知道蛋殼的特點。2認識拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。了解拱形結構在仿生學在建筑物上的應用?？?/p>

17、學探究：1能基于所學知識，在事物觀察后提出可探究的科學問題。2嘗試用握、戳等方式破壞蛋殼，直觀感受蛋殼的穩(wěn)固。3通過對比蛋殼和拱形，探究兩者之間的關系?？茖W態(tài)度：1在進行合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點?？茖W、技術、社會與環(huán)境：2了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展?！窘虒W重點】探究蛋殼和拱形的承重能力?！窘虒W難點】探究拱形的承重能力?！窘虒W準備】教師材料：課件和視頻學生材料：完好的雞蛋，蛋殼，平板，紙張，重物?！窘虒W時間】1課時【教學過程設計】一、導入1師：請同學們觀看這張圖片，這是什么？生：一盒雞蛋。2師：為什么超市出

18、售的雞蛋總是用塑料或者紙盒包裹的嚴嚴實實?生：因為雞蛋是“易碎品”,紙盒可以避免雞蛋破碎。3師：是的，蛋殼的確易碎，但你可別小看這一枚枚“易碎”的蛋殼，它在建筑業(yè)上為人們做出了巨大的貢獻！揭示課題：這節(jié)課讓我們一起探尋蛋殼的奧秘吧蛋殼與拱形建筑。設計意圖：出示一幅常見的“盒裝雞蛋”圖，調(diào)動學生的生活經(jīng)驗，回顧雞蛋“易碎”的特點，將與后續(xù)發(fā)現(xiàn)蛋殼具有承受力強的特點產(chǎn)生認知沖突，從而加深印象。二、探究蛋殼的結構（一）觀察并描述蛋殼的特點1師：你仔細觀察過雞蛋嗎？接下來請以四人小組為單位觀察雞蛋殼（“完整的”和“打破的”），它是什么形狀？有什么特點？生：完整的蛋殼是球形的、肉粉色、表面較為光滑。生：

19、打碎的蛋殼從側面觀察，看起來很薄，并且用手輕輕一掰就碎了生：敲擊桌子邊緣，蛋殼就開裂了。2小結：通過剛剛的觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)雞蛋的形狀是橢球形的；且蛋殼很?。挥檬株蛘咔脫魣怨痰奈矬w時容易碎。（板書：雞蛋，橢球形，薄，敲和掰的時候易碎）設計意圖：引導學生觀察蛋殼的特點，主要是關注它的形狀，初步感知雞蛋殼的形狀是橢球形的。（二）探究蛋殼結構的精妙1師：我們知道母雞孵蛋時，整個身子都壓在蛋上。為什么母雞不會害怕自身重量壓碎雞蛋呢？2師：這樣薄薄的蛋殼，結構上究竟有什么精妙之處？接下來通過三個小實驗一探究竟：【實驗一】3師：用手緊緊握住蛋殼，蛋殼這么薄，能禁得住這樣的擠壓嗎？蛋殼會碎嗎？要注意：握雞

20、蛋時，要均勻用力握，不能掐、磕。）（學生以小組為單位體驗握雞蛋實驗）生：我緊緊握住雞蛋，但是蛋殼居然沒有碎！小結：剛剛同學們嘗試從外面施加均勻的握力，雞蛋沒有碎?！緦嶒灦?師：如果多幾個雞蛋，是否能承受更大的壓力呢？2師：接下來我們測試四枚雞蛋的承重能力。我們可以怎樣進行測試？生：可以把四枚雞蛋立起來，在上面放上重物，觀察它是否能夠承受壓力。3師：是的，我們可以將四枚雞蛋放在塑料瓶蓋上，上面蓋上同樣的瓶蓋；放上一塊平板，在平板上放重物（書），測試四枚雞蛋能夠支撐多重的物體（書本）。4師：你認為這個實驗要注意什么？生：書本要輕輕放，要居中放不能傾斜一側。生：要慢慢放，每放一本要觀察雞蛋是否有開

21、裂的痕跡。（四人小組為單位，開展實驗，時間控制在5分鐘）5師：你有什么發(fā)現(xiàn)？生：我們小組的承受了十五本書的重量，但是蛋殼還沒有任何要裂開的預兆，可能還能承受更多重量。6師：這個實驗現(xiàn)象，說明了什么？生：說明蛋殼能承受較大的壓力。7小結：雞蛋殼在承受均勻的外力時，能承受很大的壓力?！緦嶒炄?師：同學們，請看這幅圖，小雞在做什么？生：小雞在孵化，它正用尖尖的嘴啄破蛋殼！2師：蛋殼能承受很大的外力，但是為什么弱小的雛雞只需要用小嘴輕輕啄幾下就能擺脫天然的“牢籠”？生：可能從里面用力和從外面用力是不一樣的。3師：接下來我們用筆尖來模擬一下小雞啄蛋殼的過程吧。每組準備兩只尖頭鉛筆，將鉛筆筆尖懸空相同高

22、度，分別墜落在蛋殼外側和內(nèi)側同一位置，哪種情況蛋殼不容易被戳破？要注意：半個蛋殼的斷裂面要盡可能地平整一些且不能有裂紋哦。生：筆尖落在蛋殼內(nèi)側（凹面）時，蛋殼裂開了被戳破了。但是筆尖落在蛋殼外側（凸面）時，蛋殼沒有碎、沒有破。4師：這個實驗說明了什么？生：說明雞蛋殼能承受較大的外力，但卻很承受從內(nèi)部施加的壓力。設計意圖：通過兩個實驗探究蛋殼的獨特之處，試著握碎雞蛋、戳破蛋殼、用蛋殼承載重物，發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢。四、了解拱形結構1師：蛋殼為什么有如此大的承受能力？和它的結構是否有關系？生：可能是因為蛋殼的形狀是拱形的。2師：蛋殼每個部分都是拱形嗎？如果我們把蛋殼切碎，碎蛋殼是不是拱形呢？生：蛋殼兩端拱形弧度比較大，其他地方也是拱形，但是弧度不大。3師：我們怎樣判斷蛋殼每個部分都是拱形結構？生：我們可以把蛋殼切碎，用尺子和碎蛋殼碎片作比較，就可以判斷蛋殼的各個部分是否都是拱形的。（學生利用尺子和碎蛋殼進行比較）4小結：通過將蛋殼碎片和尺子作比較，我們能發(fā)現(xiàn)整個蛋殼都是拱形結構，拱形結構有什么特點？我們通過下面這個實驗來驗證一下?！緦嶒炈模汗靶纬兄亍?.師：用兩張A4卡紙分別做成平橋和拱橋的橋面，在橋面上放置重物，比較兩者的承