小學(xué)科學(xué)教育科學(xué)六年級(jí)上冊形狀與結(jié)構(gòu)3拱形的力量

1、 “拱形的力量”教學(xué)設(shè)計(jì)方案課 題名 稱 拱形的力量教 學(xué)對 象六年級(jí)學(xué)生教學(xué)時(shí) 間40分鐘材 料準(zhǔn) 備卡紙（1張/組）、硬幣（20枚/組）、直尺（1把/組）教 學(xué)目 標(biāo)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(rèn)識(shí)到邊實(shí)驗(yàn)邊思考，對不斷深入研究的重要性。教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)通過分析拱形受力后的形變與作用情況。教 學(xué)方 法 講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)探究教 學(xué)手 段 多媒體演示、視頻介紹、實(shí)驗(yàn)演示、學(xué)生討論、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)說明環(huán)節(jié)1（23min）游戲?qū)雽?dǎo)入：游戲?qū)霂煟和瑢W(xué)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(xué)試一試。師：我們同學(xué)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(xué)完今天的知識(shí)大家就能夠解釋這個(gè)問題。板書：拱形的力量同學(xué)嘗試握雞蛋，并說感受。通過學(xué)生握不破脆弱的雞蛋殼導(dǎo)入，形成反差，激起學(xué)生興趣。環(huán)節(jié)2（1315min）認(rèn)識(shí)拱形情景一：認(rèn)識(shí)拱形師：同學(xué)們，怎樣的形狀才叫拱形？師：沒錯(cuò)同學(xué)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(xué)們你們在哪些地方見過拱形呢？師：沒錯(cuò)，大家觀察的很仔細(xì)，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(cuò)，拱形的線條非常流暢，很美觀。師：有同學(xué)提到了拱形的設(shè)計(jì)能讓建筑的承重能力更強(qiáng)？你是怎么知道的。猜的？沒錯(cuò)猜想在我們科學(xué)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(shè)計(jì)一個(gè)對比實(shí)驗(yàn)，比較一下平放的紙和拱形的紙，誰的承重能力強(qiáng)？（學(xué)生表達(dá)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，老師演示實(shí)驗(yàn)）師：同學(xué)們，通過剛才的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)確實(shí)同樣的材料，拱形的抗彎曲能力比平放的抗彎曲能力強(qiáng)很多。生：半圓形、弧形、橢圓形生：古代的城門、學(xué)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(qiáng)生：學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，一步一步設(shè)計(jì)先讓學(xué)生們結(jié)合自己的生活經(jīng)

4、驗(yàn)說一說什么是拱形。通過舉例讓學(xué)生們知道拱形在建筑方面有非常廣泛的應(yīng)用。順勢提問：為什么建筑師如此青睞拱形，激發(fā)學(xué)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(dòng)1：拱形承重挑戰(zhàn)師：同學(xué)們，為什么拱形的抗壓能力這么強(qiáng)呢？接下來我們以學(xué)習(xí)小組為單位，進(jìn)行一項(xiàng)挑戰(zhàn)。一起來看挑戰(zhàn)規(guī)則：1、請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個(gè)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(jié)，說一說你們組的方法與經(jīng)驗(yàn)，并解決書上的這幾個(gè)問題。給學(xué)生5分鐘挑戰(zhàn)時(shí)間。師：好，同學(xué)們時(shí)間到，現(xiàn)在請小組長快速將實(shí)驗(yàn)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(yàn)，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(yàn)？其他組還有沒有補(bǔ)充？他們組總結(jié)的非常棒，掌聲送給第3組。師：那同學(xué)們，通過挑戰(zhàn)這兩個(gè)問題，哪個(gè)小組能夠幫我們解決？師：你們觀察到，當(dāng)硬幣逐漸放上去后，紙拱發(fā)生了什么變化？師：當(dāng)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(cuò)，增強(qiáng)？為什么會(huì)這樣呢？師：掌聲送給他，理解的非常到位，同學(xué)們聽明白沒有？如果沒有明白我們把書翻開，大家看到科學(xué)書32頁，左下角灰

6、色方框里給出了解釋，請同學(xué)們再看2遍理解理解，待會(huì)我請同學(xué)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(xué)們，他講解的咋樣？掌聲送給他。師：老師在這里補(bǔ)充一點(diǎn)，因?yàn)楣靶斡袑毫ν?、往下推的特點(diǎn)。所以拱形結(jié)構(gòu)也叫做推力結(jié)構(gòu)，請大家補(bǔ)充在灰色方框旁邊。師：我們一起來看這個(gè)動(dòng)畫，當(dāng)拱形受到壓力后，拱形的形狀會(huì)發(fā)生（改變），當(dāng)我們把拱形的外邊緣都用物體抵住的時(shí)候，拱形的形狀就不容易發(fā)生（改變），所以它的承重能力會(huì)（增強(qiáng)）。好了，同學(xué)們明白沒有？學(xué)生聽挑戰(zhàn)要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、挑戰(zhàn)生：學(xué)生回答自己小組放上去的硬幣數(shù)量。生：我組的經(jīng)驗(yàn)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(dāng)

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(dāng)我們把書增高抵住紙拱后，拱形的承重能力增強(qiáng)了學(xué)生仔細(xì)看自己教材32頁拱形秘密解釋。生：拱形受壓后會(huì)將力量向下、向外推，當(dāng)我們用物體在外側(cè)抵住后，它的抗壓能力就會(huì)變強(qiáng)。生：觀看動(dòng)畫并思考理解拱形承重能力強(qiáng)的秘密。通過挑戰(zhàn)，讓學(xué)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(qiáng)。然后再由他們分享經(jīng)驗(yàn)，解決問題。學(xué)生實(shí)驗(yàn)、探究、思考、討論，通過一系列的學(xué)生活動(dòng)讓學(xué)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(qiáng)壓力的原因。環(huán)節(jié)4（45min）再次了解趙州橋，知識(shí)拓展情景四：師：拱形結(jié)構(gòu)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(huì)想到你們語文中學(xué)到的這座橋。沒錯(cuò)趙州橋。趙州橋?yàn)楹慰梢砸倭⑶?？我們今天通過動(dòng)畫再來重新認(rèn)識(shí)。師：同學(xué)們趙州橋有三絕？哪三絕？師：沒錯(cuò)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(rèn)識(shí)，體會(huì)拱形設(shè)計(jì)在建筑中起到的關(guān)鍵作用和人類巧妙的應(yīng)用拱形。環(huán)節(jié)5（45min）問題回歸，延申結(jié)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(yīng)用到了拱形結(jié)構(gòu)。課后同學(xué)們可以翻看科學(xué)書本單元的資料庫，也可以走進(jìn)大自然去觀察。 好今天的課就到這里，同學(xué)們下課。生：因?yàn)殡u蛋就是由很多個(gè)拱形構(gòu)成的，當(dāng)我們用力握雞蛋時(shí)，蛋殼會(huì)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(xué)習(xí)解釋脆弱的蛋殼不容易被握碎的原因。設(shè)計(jì)理念與思路通過握雞蛋激趣導(dǎo)入，引入認(rèn)識(shí)拱形。然后再通過通過同學(xué)們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、老師演示知道拱形的承重能力比平放的紙承重能力強(qiáng)。再次通過小組動(dòng)手進(jìn)行挑戰(zhàn)，比一比哪一組的紙拱承重能力最強(qiáng)外。讓學(xué)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