橫梁的抗彎曲能力教學設計

本文格式為Word版，下載可任意編輯——橫梁的抗彎曲能力教學設計《橫梁的抗彎曲能力》教學設計

《橫梁的抗彎曲能力》是新修訂的科教版《科學》六年級上冊“形狀與結構〞單元第一課的內(nèi)容。通過這單元的學習，學生要了解身邊幾種常見的結構，知道結構具有不同特點能滿足不同需要；發(fā)現(xiàn)改變物體的形狀結構可以改變其承受能力的大?。惑w驗到科學、技術對社會進步的巨大影響，提高探究興趣，發(fā)展探究能力。本節(jié)課是這個單元的起始課，通過引導學生研究“梁〞的寬度與厚度與抗彎曲能力的關系來探究形狀結構的科學道理。

從形狀和結構的角度看建筑物，幾乎所有的建筑物都有柱子和橫梁或類似柱子和橫梁的結構，橋梁和房屋是其中最常見的。從承受壓力的特征上看橫梁，它的抗彎曲能力與其寬成正比，與高度（厚度）的平方成正比，增加材料的厚度可以十明顯顯的增大抗彎曲能力，把材料做成“T〞“工〞等異型形狀也利用了抗彎曲能力與材料“厚度〞的特別關系，本節(jié)課的教學學為今后的研究奠定認識的基礎。

本節(jié)課共有三個活動：

第一，研究梁的抗彎曲能力與梁的寬度有關，發(fā)現(xiàn)寬度增加，梁的抗彎曲能力增加。在教師引導下學生進行探究。

其次，研究梁的抗彎曲能力與梁的厚度有關，發(fā)現(xiàn)厚度增加，梁的抗彎曲能力大大增加。運用上面活動的方法，以小組為單位進行自主探究。

第三，研究橫截面是長方形的橫梁平著放好，還是立著放好。讓學生用前面研究的結果進行解釋，并用作簡單的試驗的方法來證明。活動由教師指導下的研究變?yōu)閷W生獨立的操作和研究。

在我們周邊有好多的不同形狀和結構的物體，它們?yōu)槭裁词沁@樣或那樣的形狀結構，對于學生來說，既熟悉又陌生，探究內(nèi)容與生活聯(lián)系十分密切，教學材料簡單易得，能夠引起學生探究的興趣。對于六年級的學生來說，觀測事物的廣度和深度都有所發(fā)展；小學階段兒童的思維能力處在形象思維向抽象思維過渡的階段，六年級學生的抽象思維雖然仍要借助直觀形象的支撐，但已經(jīng)有了長足的發(fā)展，分析、推理能力有了明顯的提高。他們經(jīng)過三年科學課的學習，已經(jīng)積累了一些基本的探究學習的方法，有了初步的過程與方法意識和能力。

科學概念

●房屋、橋梁結構中有“柱〞和“梁〞，梁比柱簡單彎曲。●增加梁的寬度可以增加抗彎曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。

過程與方法：

●識別和控制變量，記錄數(shù)據(jù)，分析所數(shù)據(jù)并得出合理結論。●用簡單試驗說橫截面為長方形的橫梁為什么都是立著安放的。情感、態(tài)度、價值觀

●能夠大膽假設又能在試驗中防備求證。

重點：在有關的因素中試驗研究抗彎曲能力分別與梁的寬度、厚度的關系；難點：對科學試驗的變量識別與控制。

為小組準備：寬度不同、顏色的一致的紙條（2cm、4cm、8cm）；長度、寬度一致、厚度不同的紙條（1張、2張、4張）；1角硬幣；尺子；“柱子〞。

教師自己準備：ppt課件。

一、聯(lián)系生活，建立概念1、認識“橫梁〞和“柱子〞（1）出示房子和橋梁圖片。學生觀測：它們形狀和結構上有相像的地方嗎？（2）小結：在我們周邊可以看到好多不同形狀和結構的物體，房子和橋梁是其中最常見的，它們都是依靠直立的材料——柱子，橫放的材料——橫梁支撐的。

2、知道“橫梁〞比“柱子〞更簡單彎曲。

（1）組織探討：當橫梁和柱子承受壓力時哪個更簡單彎曲呢？

（2）出示斷裂的橋梁和房梁圖片，引導學生理解：橫梁在受壓時更簡單彎曲，甚至斷裂。

3、透露課題：橫梁的抗彎曲能力

[開門見山引出學生既熟悉又陌生的內(nèi)容，通過觀測和比較，學生建立了“橫梁〞和“柱子〞的概念，通過探討和生活中斷裂的橋梁和房梁的圖片，學生可以直觀的認識到橫梁在受壓時更簡單彎曲，甚至斷裂，從而了解研究橫梁的抗彎曲能力在建筑上的重要性，引出本課研究的問題。

二、大膽假設，細致求證（一）學生推測

1、提問：你們認為橫梁的抗彎曲能力與哪些因素有關呢？為什么這樣推測呢？

2、教師根據(jù)學生回復選擇板書。（在學生無法說出寬度和厚度時，追問：材料質(zhì)地一致的條件下，同一種材料的橫梁，它的抗彎曲能力與哪些因素有關？）

[基于科學課學習的經(jīng)歷，學生根據(jù)自己的經(jīng)驗能夠對橫梁的抗彎曲能力與哪些因素有關做出相應的推測，但并不一定有理由，同時這樣的一個問題對學生來說太大，學生會從各個方面進行推測，教師通過“材料質(zhì)地一致的條件下〞來引導孩子關注橫梁材料本身的因素，能使學生思考有方向，避免漫無目的的猜測而浪費時間。]

（二）研究紙的寬度與抗彎曲能力1、推測橫梁的抗彎曲能力與寬度的關系選擇板書中的“寬度〞，組織學生圍繞橫梁的寬度進行猜測：你們認為橫梁抗的彎曲能力與橫梁的寬度有怎樣的關系？《預計》

2、識別和控制試驗中的變量和不變量

（1）組織學生探討：計劃怎樣來證明我們的猜測？需要些什么材料嗎？（2）學生交流：（根據(jù)學生的回復適時出示器材和課件提醒）

A、橫梁：我們不可能直接用橫梁來進行研究，我們可以用厚紙做的紙橫梁來進行研究，要研究橫梁的寬度與抗彎曲能力的關系，你們需要怎樣的紙橫梁呢？為什么？

a、紙的材質(zhì)要一樣，（出示厚薄兩張紙）b、長度一樣。

c、寬度不一樣。怎樣改變紙的寬度比較簡單看出抗彎曲能力？小結：老師為大家準備了同樣材質(zhì)的1倍寬、2倍寬、4倍寬的紙質(zhì)橫梁（出

示中信封）

B、柱子：你們需要怎樣的柱子呢？a、柱子高度要一樣。（高低兩個柱子，學生鉛筆盒）

b、柱子的距離要一樣（言語引導：這樣擺、那樣擺都行嗎？）小結：為了順利地進行試驗研究，老師特地為大家精心準備了這樣一個試驗器材，想一想它解決了我們說的什么問題）（高度一樣、柱子間的距離一樣）

C、放置物體：放的物體有什么要求嗎？

a、物體要一樣（我們用1角的硬幣表示重物，用紙橫梁承載硬幣的個數(shù)表示抗彎曲能力）

b、放的位置一樣（放置在橫梁中間）

c、放的方式一樣（輕輕的、一個一個放）

小結：放置的物體要一樣，放的位置一樣，輕輕地放

有了這些器材我們就能公允、公正的進行試驗了嗎？大家再想想，在研究過程中還有沒有要提醒同學的了？我有個問題，怎樣統(tǒng)計硬幣的個數(shù)才公允適合。

（3）歸納小結：在這個試驗中，只改變紙橫梁的寬度，其他都要

一樣，這樣的試驗才公允、公正（課件出示）

[研究橫梁的抗彎曲能力與寬度的關系的探究試驗是對比試驗，識別和控制變量是重點和難點，假使直接問學生：在這個試驗中應當控制哪些條件不變？怎樣控制這些條件？學生會“東一榔頭西一棒〞，思考和回復零亂沒有規(guī)律。因此通過對探究所需要器材的準備的探討活動，圍繞“柱子〞“橫梁〞“重物〞的探討，根據(jù)學生的回復選擇器材，不但引導學生識別和控制了變量，使活動的器材有結構性，而且在過程中進行了試驗過程和方法的指導，為下一個探究試驗做好了鋪墊。避免了學生沒有條理的探討，為自主探究節(jié)省了時間。]

3、分組探究：不同寬度的紙的抗彎曲能力

（1）學生預計：預計一下紙橫梁承載1角硬幣的個數(shù)，請把它寫在試驗表格上（簡單交流）。

（2）學生分組試驗4、收集、分析學生探究數(shù)據(jù)試驗匯報

（1）收集輸入每組實測數(shù)據(jù)，并求出各組數(shù)據(jù)的平均數(shù)。（2）探討：通過數(shù)據(jù)你有什么發(fā)現(xiàn)，能得出什么結論？

5、小結：關于橫梁的抗彎曲能力與寬度的關系我們是通過先提出了問題、進行了預計、開展了試驗（控制不變的量）、研究數(shù)據(jù)、得出結論的過程，用科學事實證明：橫梁的抗彎曲能力與寬度有關系，紙的寬度增加，抗彎曲能力會增加。（板書）

[先預計后實測，不但能提高學生對試驗數(shù)據(jù)的關注程度，更重要的是促使他們思考寬度與抗彎曲能力的關系。利用電腦將各組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，求出平均值，能更好的通過探究過程得出的數(shù)據(jù)進行分析，找出規(guī)律，得出結論]

（三）研究紙的厚度與抗彎曲能力

1、以小組為單位，運用上面的方法設計、開展探究活動

（1）提出要求：會用上面的方法研究了嗎？我們該怎樣來研究？（2）小組探究：

以小組為單位：

探討：在這個試驗中應當控制哪些條件？怎樣控制這些條件不變？應當改變什么條件？怎樣來改變？還需要什么材料嗎？填寫試驗單。

預計，把預計的結果寫下來。進行試驗并做好作記錄。

分析數(shù)據(jù)，寫下你們的發(fā)現(xiàn)的紙的厚度與抗彎曲能力的關系。2、匯報交流：

（1）選擇一組交流一下是怎樣研究的？

（2）收集輸入每組實測數(shù)據(jù)，并求出各組數(shù)據(jù)的平均數(shù)。

（3）歸納小結：橫梁的抗彎曲能力與厚度有關系，紙的厚度增加，抗彎曲能力會增加。（板書）

[在上一個探究活動的基礎上，這個探究活動教師通過研究報告來引導學生運用上面的方法，小組合作完成抗彎曲能力與紙的厚度的關系，此時教師的主要工作就是巡查幫助。]

（四）分析寬度與厚度對抗彎曲能力地影響程度

1、分析兩張表格，找出規(guī)律：比較、分析方才兩組試驗結果，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？探討并在試驗報告上寫結論。

2、交流探討結果：增加抗彎曲能力，增加厚度比增加寬度更有效。（屏）[通過學生自主探究得到的數(shù)據(jù)，將兩張數(shù)據(jù)進行比較，能很簡單進行水到渠成的小