【教科版】六年級(jí)上冊(cè)-第二單元第四課《找拱形》（教案）

《找拱形》教案【教學(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能（1）知道圓頂形、球形等弧形結(jié)構(gòu)與拱形有密切聯(lián)系，可以承受很大的壓力；（2）了解生物體中存在著拱形結(jié)構(gòu)；（3）了解生活中有許多拱形結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。2.過(guò)程與方法（1）用已有知識(shí)對(duì)常見(jiàn)弧形結(jié)構(gòu)承受力的特點(diǎn)作解釋?zhuān)唬?）用畫(huà)力的方向讓學(xué)生的思維顯性化。3.情感態(tài)度和價(jià)值觀（1）關(guān)注生物體構(gòu)造與其生活的聯(lián)系和科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；（2）體驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合的樂(lè)趣。【教學(xué)重點(diǎn)】圓頂形、球形等和拱形有哪些相似的特點(diǎn)。【教學(xué)難點(diǎn)】對(duì)常見(jiàn)弧形結(jié)構(gòu)承受力的特點(diǎn)作出解釋?！窘虒W(xué)方法】探究法【課前準(zhǔn)備】乒乓球、塑料瓶【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、情景導(dǎo)入今天，先讓我們一起去逛逛美麗的中國(guó)吧！去看看河北趙縣的趙州橋、黃土高原上的窯洞、北京的國(guó)家大劇院、北京豐臺(tái)區(qū)永定河上的盧溝橋、上海國(guó)際會(huì)議中心和國(guó)家體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）等。每個(gè)地方都有不一樣的特色，都有不一樣的風(fēng)景。這些建筑物與拱形有哪些相似的地方呢？（都是弧形結(jié)構(gòu)）今天就讓我們一起去找一找生活中的拱形所包含的科學(xué)原理吧！21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有二、新課探究弧形結(jié)構(gòu)，是呈弧形展開(kāi)的構(gòu)造形跡或構(gòu)造帶的統(tǒng)稱(chēng)。弧形結(jié)構(gòu)包括圓頂形、球形、拱形。（一）認(rèn)識(shí)圓頂形和球形我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了拱形，首先讓我們認(rèn)識(shí)一下圓頂形和球形。例如鍋蓋、糧倉(cāng)這樣的形狀就是圓頂形或半球形；足球、瑞典國(guó)家體育館這些形狀就是球形。21·cn·jy·com（二）圓頂形和球形的承載能力研究?jī)?nèi)容圓頂形、球形的承載能力實(shí)驗(yàn)材料乒乓球、書(shū)本實(shí)驗(yàn)步驟1.觀察乒乓球，看一看球殼的厚薄、軟硬；2.在半個(gè)乒乓球上放書(shū)，看看能放多少本書(shū)？3.用手使勁捏、壓一個(gè)完整的乒乓球，容易壓癟嗎？研究重點(diǎn)圓頂形、球形和拱形有哪些相似的地方？1.觀察乒乓球乒乓球殼并不厚，很??；捏乒乓球皮，感覺(jué)比較軟。但是當(dāng)我們向下壓時(shí)，感覺(jué)很硬。三個(gè)剖開(kāi)的乒乓球殼承載了一大摞書(shū)；整個(gè)乒乓球不容易壓癟，乒乓球原封不動(dòng)。2.為什么圓頂形和球形能夠承載那么大的壓力呢？圖示展示。拱形以拱頂和拱足中心連線(xiàn)為軸旋轉(zhuǎn)，就成了圓頂形；球形是以拱足連線(xiàn)為軸旋轉(zhuǎn)形成的。因此：圓頂形可以看成拱形的組合；球形在各個(gè)方向上都可以看成拱形。3.比較圓頂形和球形承載壓力的特點(diǎn)圓頂形承載壓力的特點(diǎn)球形承載壓力的特點(diǎn)圓頂形有拱形承載壓力大的特點(diǎn)，而且不產(chǎn)生向外的推力，所以能承受更大的壓力。球形任何一個(gè)地方受到的力都可以向四周均勻地分散開(kāi)來(lái)，所以球形比任何形狀都要堅(jiān)固。討論：還有哪些類(lèi)似拱形的形狀？例如：悉尼歌劇院、杰佛遜紀(jì)念堂和南京展覽中心等。生活中的例子：小勺把上凹形的槽；紙碟上壓的凸凹痕；電燈泡；發(fā)卡。（三）塑料瓶的形狀分部分觀察、用手捏的方法分析塑料瓶形狀。塑料飲料瓶的觀察記錄表上部中部底部形狀圓頂形圓柱形，表面有環(huán)狀的拱形內(nèi)凹，類(lèi)似圓頂形最厚的地方瓶口最薄的地方瓶身最硬的地方瓶口、底部最軟的地方瓶身想一想：塑料飲料瓶的形狀設(shè)計(jì)包含了哪些科學(xué)原理？1.圓頂形受壓均勻且很難變形；2.圓柱形節(jié)省材料；3.瓶子的花紋能起到防滑的作用。（四）生物體中的拱形人的頭骨近似于球形，可以很好地保護(hù)大腦；拱形的肋骨護(hù)衛(wèi)著胸腔中的內(nèi)臟；人的足骨構(gòu)成一個(gè)拱形，它可以更好地承載人體的重量。還有龜殼、蛋殼、貝殼等都是拱形結(jié)構(gòu)，可以很好地保護(hù)自身，具有承載外部壓力大的特點(diǎn)。21教育網(wǎng)三、拓展延伸國(guó)家體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）坐落于奧林匹克公園建筑群的中央位置，地勢(shì)略微隆起，高低起伏的波動(dòng)的基座緩和了容器的體量，而且給了它戲劇化的弧形外觀。匯聚成網(wǎng)格狀——就如同一個(gè)由樹(shù)枝編織成的鳥(niǎo)巢。國(guó)家大劇院中心建筑為半橢球形鋼結(jié)構(gòu)殼體，整個(gè)殼體風(fēng)格簡(jiǎn)約大氣，其表面由18398塊鈦金屬板和1226塊超白透明玻璃共同組成，兩種材質(zhì)經(jīng)巧妙拼接，呈現(xiàn)出唯美的曲線(xiàn)，營(yíng)造出舞臺(tái)帷幕徐徐拉開(kāi)的視覺(jué)效果。2·1·c·n·j·y四、課堂小結(jié)圓頂形、球形等有和拱形相似的特點(diǎn)，可以承受很大的壓力。五、課堂練習(xí)（一）判斷1.圓頂形、球形等和拱形有共同的特征，可以承受很大的壓力。（√）2.蛋殼、龜殼、貝殼都是拱形結(jié)構(gòu)，可以很好地保護(hù)自身。（√）3.球形是以拱足連線(xiàn)為軸旋轉(zhuǎn)形成的。（√）4.瓶子設(shè)計(jì)成這樣的形狀就是因?yàn)槊烙^。（×）（二）填空1.球形任何一個(gè)地方受力，力都可以向四周（均勻）分散開(kāi)來(lái)，所以球形比任何形狀都要（堅(jiān)固）。2.在我們的周?chē)灿泻芏嗬没⌒蔚睦?，例如（勺把上的凹槽）、（電燈泡）?.生物體中的拱形有（龜殼）、（貝殼）和（蛋殼）等。六、家庭作業(yè)查閱資料，說(shuō)一說(shuō)世界上還有哪些建筑物是拱形結(jié)構(gòu)的？【板書(shū)設(shè)計(jì)】找拱形圓頂形和球形塑料瓶的形狀生物體中的拱形【教學(xué)反思】“找拱形”在學(xué)習(xí)“拱形的力量”探究活動(dòng)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)識(shí)了拱形受力的特點(diǎn)。本課“找拱形”就是要在圓頂形、球形、不規(guī)則弧形結(jié)構(gòu)中找出拱形的特征和異同，使學(xué)生對(duì)拱形結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大和加深。試圖引導(dǎo)學(xué)生在“解釋圓頂形、球形承受壓力特點(diǎn)”“推理塑料飲料瓶形狀設(shè)計(jì)中的科學(xué)道理”“尋找生物體中的拱形”等探究活動(dòng)中用已有知識(shí)解讀物體的形狀與結(jié)構(gòu)，對(duì)弧形結(jié)構(gòu)的物體作出合理的解釋?zhuān)l(fā)展學(xué)生的聯(lián)想和邏輯推理能力。21學(xué)生可以舉出很多生活中的拱形結(jié)構(gòu)，先觀察乒乓球的特點(diǎn)，幫助學(xué)生理清它們與拱形的關(guān)系，然后進(jìn)一步探究它們的受力情況。觀察到三個(gè)半乒乓球能承受三十本以上的科學(xué)書(shū)，學(xué)生感嘆承受壓力之強(qiáng)時(shí)，拋出問(wèn)題“為什么輕輕的乒乓球能夠承受如此大的重量？”，進(jìn)一步分析圓頂形為什么能承載如此重量，是因?yàn)橛信c拱形相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，最后總結(jié)“因?yàn)樗枪靶蔚慕M合”，拱形受力后會(huì)向下向外傳遞力，抵住拱足就能抵消外力，承載重壓?！緛?lái)源：21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】在課堂最后，尋找生活中的拱形。對(duì)于人體，學(xué)生是既熟悉又陌生，并沒(méi)有深入去了解過(guò)，接觸的也