小學科學教育科學六年級上冊形狀與結構3拱形的力量

1、 “拱形的力量”教學設計方案課 題名 稱 拱形的力量教 學對 象六年級學生教學時 間40分鐘材 料準 備卡紙（1張/組）、硬幣（20枚/組）、直尺（1把/組）教 學目 標知道拱形可以向下、向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受很大的壓力；根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的情況；認識到邊實驗邊思考，對不斷深入研究的重要性。教 學重 點難 點通過分析拱形受力后的形變與作用情況。教 學方 法 講授法、演示法、實驗探究教 學手 段 多媒體演示、視頻介紹、實驗演示、學生討論、實驗探究等教學過程教學環(huán)節(jié)教師行為學生行為設計說明環(huán)節(jié)1（23min）游戲導入導入：游戲導入師：同學們，老師這里有一顆完好無損的雞

2、蛋，誰能夠僅用一只手將這顆雞蛋握碎。請12位同學試一試。師：我們同學自信滿滿上來，握完后都掃興而歸。雞蛋殼的厚度大概僅有厚，大家可以在直尺上看看有多厚。為什么薄薄的蛋殼握不碎呢？相信學完今天的知識大家就能夠解釋這個問題。板書：拱形的力量同學嘗試握雞蛋，并說感受。通過學生握不破脆弱的雞蛋殼導入，形成反差，激起學生興趣。環(huán)節(jié)2（1315min）認識拱形情景一：認識拱形師：同學們，怎樣的形狀才叫拱形？師：沒錯同學們說的圖形都是拱形。包括這顆雞蛋，如果我們僅看它的一半剖面圖，就能夠看到半橢圓形或者半圓形。類似于這樣的圖形都是拱形。那同學們你們在哪些地方見過拱形呢？師：沒錯，大家觀察的很仔細，這些都是拱

3、形。為什么建筑師這么青睞使用拱形呢？拱形有什么特別的呢？說說你的想法。師：沒錯，拱形的線條非常流暢，很美觀。師：有同學提到了拱形的設計能讓建筑的承重能力更強？你是怎么知道的。猜的？沒錯猜想在我們科學探究中非常重要，但僅僅有猜想是不夠的。誰能幫老師嘗試著設計一個對比實驗，比較一下平放的紙和拱形的紙，誰的承重能力強？（學生表達設計的實驗，老師演示實驗）師：同學們，通過剛才的實驗，我們發(fā)現(xiàn)確實同樣的材料，拱形的抗彎曲能力比平放的抗彎曲能力強很多。生：半圓形、弧形、橢圓形生：古代的城門、學校的正門、圓形瓶子等生：拱形比較美觀，拱形的承重能力比較強生：學生設計實驗，一步一步設計先讓學生們結合自己的生活經(jīng)

4、驗說一說什么是拱形。通過舉例讓學生們知道拱形在建筑方面有非常廣泛的應用。順勢提問：為什么建筑師如此青睞拱形，激發(fā)學生的好奇心。環(huán)節(jié)3（1015min）拱形承重秘密的探究情景三：探究拱形承重的秘密活動1：拱形承重挑戰(zhàn)師：同學們，為什么拱形的抗壓能力這么強呢？接下來我們以學習小組為單位，進行一項挑戰(zhàn)。一起來看挑戰(zhàn)規(guī)則：1、請同學們設計一個拱足間距為20cm的紙拱，注意不能改變紙的厚度；2、在不使用其他物體在底部支撐的情況下，看看哪一組的紙拱承受的硬幣最多；3、觀察、對比、總結，說一說你們組的方法與經(jīng)驗，并解決書上的這幾個問題。給學生5分鐘挑戰(zhàn)時間。師：好，同學們時間到，現(xiàn)在請小組長快速將實驗器材收

5、好。我們來看看哪些小組的紙拱承受的硬幣最多？有沒有將20枚硬幣全部放置上去的？ 好，請你們組來分享經(jīng)驗，請你們組說說，你們是怎樣做的？師：非常好，他們組的訣竅是均勻的放置，還有就是將抵擋的物品靠近拱足。師：還有沒有經(jīng)驗？其他組還有沒有補充？他們組總結的非常棒，掌聲送給第3組。師：那同學們，通過挑戰(zhàn)這兩個問題，哪個小組能夠幫我們解決？師：你們觀察到，當硬幣逐漸放上去后，紙拱發(fā)生了什么變化？師：當你們組逐漸用書不斷的增高，抵住拱足后，發(fā)現(xiàn)了紙拱的承重能力怎樣了？師：沒錯，增強？為什么會這樣呢？師：掌聲送給他，理解的非常到位，同學們聽明白沒有？如果沒有明白我們把書翻開，大家看到科學書32頁，左下角灰

6、色方框里給出了解釋，請同學們再看2遍理解理解，待會我請同學在黑板上邊畫邊解釋。師：好，老師請你來給大家講解。師：好的同學們，他講解的咋樣？掌聲送給他。師：老師在這里補充一點，因為拱形有將壓力往外、往下推的特點。所以拱形結構也叫做推力結構，請大家補充在灰色方框旁邊。師：我們一起來看這個動畫，當拱形受到壓力后，拱形的形狀會發(fā)生（改變），當我們把拱形的外邊緣都用物體抵住的時候，拱形的形狀就不容易發(fā)生（改變），所以它的承重能力會（增強）。好了，同學們明白沒有？學生聽挑戰(zhàn)要求學生進行實驗、挑戰(zhàn)生：學生回答自己小組放上去的硬幣數(shù)量。生：我組的經(jīng)驗是均勻放上去；生：我們是用書將兩邊用書抵住并不斷疊高。生：當

7、硬幣放上去后紙拱慢慢出現(xiàn)變形，放多了后拱形中間出現(xiàn)凹陷。生當我們把書增高抵住紙拱后，拱形的承重能力增強了學生仔細看自己教材32頁拱形秘密解釋。生：拱形受壓后會將力量向下、向外推，當我們用物體在外側抵住后，它的抗壓能力就會變強。生：觀看動畫并思考理解拱形承重能力強的秘密。通過挑戰(zhàn)，讓學生在限制條件范圍內(nèi)，通過自己的智慧和方法比一比哪一組的紙拱承重能力最強。然后再由他們分享經(jīng)驗，解決問題。學生實驗、探究、思考、討論，通過一系列的學生活動讓學生解決問題。通過閱讀教材，更加清晰的解釋拱形能夠承受較強壓力的原因。環(huán)節(jié)4（45min）再次了解趙州橋，知識拓展情景四：師：拱形結構從古至今、從有生命的物體到?jīng)]

8、有生命的物體都有使用。 如果說到拱形的建筑，相信大家一定會想到你們語文中學到的這座橋。沒錯趙州橋。趙州橋為何可以屹立千年？我們今天通過動畫再來重新認識。師：同學們趙州橋有三絕？哪三絕？師：沒錯正是這三絕，讓趙州橋屹立千年，如此聞名。生：圓弧拱、敞肩拱、單孔造橋通過對趙州橋的再次認識，體會拱形設計在建筑中起到的關鍵作用和人類巧妙的應用拱形。環(huán)節(jié)5（45min）問題回歸，延申結課師：好最后回到握雞蛋問題，雞蛋為什么不容易握碎。師：剛剛老師也提到了大自然中的眾多生物也巧妙的應用到了拱形結構。課后同學們可以翻看科學書本單元的資料庫，也可以走進大自然去觀察。 好今天的課就到這里，同學們下課。生：因為雞蛋就是由很多個拱形構成的，當我們用力握雞蛋時，蛋殼會將力量傳遞到周圍，使蛋殼更加緊密、牢固，所以握不破。再次回到握雞蛋的問題，通過學習解釋脆弱的蛋殼不容易被握碎的原因。設計理念與思路通過握雞蛋激趣導入，引入認識拱形。然后再通過通過同學們設計實驗、老師演示知道拱形的承重能力比平放的紙承重能力強。再次通過小組動手進行挑戰(zhàn)，比一比哪一組的紙拱承重能力最強外。讓學生在挑戰(zhàn)的過程中觀察紙拱的變化，嘗試著用不同的方式使拱形的承重能