科學(xué)抵抗彎曲教學(xué)設(shè)計(jì)

科學(xué)《抵抗彎曲》教學(xué)設(shè)計(jì)

小學(xué)科學(xué)《抵抗彎曲》教學(xué)設(shè)計(jì)

【理論指導(dǎo)】

小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容有著豐富、生動(dòng)的現(xiàn)實(shí)生活背景做支撐，我們要建立起“生活科學(xué)”的理念，以課程原則為指導(dǎo)，大膽應(yīng)用生活中的素材，“以學(xué)生為主體”，讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)活動(dòng)，激勵(lì)起學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促使學(xué)生進(jìn)入“我要學(xué)”的主動(dòng)狀態(tài)，從而提高課堂教學(xué)的有效性。

同時(shí)，建構(gòu)主義的科學(xué)觀認(rèn)為，學(xué)生并不是空著腦袋走進(jìn)教室的。教學(xué)的基礎(chǔ)是學(xué)生的現(xiàn)在發(fā)展區(qū)，分析學(xué)生已有的知識(shí)水平和生活經(jīng)驗(yàn)、理解學(xué)生的前概念，是擬定教學(xué)目的、教學(xué)重點(diǎn)的前提和基礎(chǔ)。

“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”，提供有構(gòu)造的材料、增進(jìn)有效探究是本節(jié)課教學(xué)的核心。材料引發(fā)學(xué)習(xí)，材料引發(fā)活動(dòng)。學(xué)生與材料的親密接觸是科學(xué)活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)，蘊(yùn)含著典型的科學(xué)概念的材料也會(huì)讓學(xué)生碰撞出思維的火花，更體現(xiàn)了“含有開(kāi)放性”的課堂理念，帶給不同水平的學(xué)生不同層次的體驗(yàn)和經(jīng)歷。

【教學(xué)辦法】

1.探究發(fā)現(xiàn)法

學(xué)生選用不同材料、寬度、厚度的紙橫梁搭橋，進(jìn)而在體驗(yàn)中分析可能影響橫梁抗彎曲能力的因素，像科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理那樣，通過(guò)自己的探究和學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展變化的因素和內(nèi)部聯(lián)系，找出變化規(guī)律的辦法，在經(jīng)歷探究和發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中，學(xué)到科學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)科學(xué)的辦法。在科學(xué)課中，運(yùn)用探究發(fā)現(xiàn)法的重要目的是充足發(fā)揮學(xué)生在探究活動(dòng)過(guò)程中的主體作用，讓學(xué)生在探究發(fā)現(xiàn)的過(guò)程學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)的辦法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，思維能力、自學(xué)能力和實(shí)際操作能力。

2.實(shí)驗(yàn)探索法

學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有材料（寬度和厚度分別為1、2、3倍的紙條）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并圍繞著問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)和實(shí)驗(yàn)證明，進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，從中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，找到新規(guī)律。實(shí)驗(yàn)探索法重要是讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，發(fā)展假設(shè)論證的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

3.小組討論法

在本課的教學(xué)當(dāng)中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、探討注意事項(xiàng)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論四次用到小組討論，學(xué)生圍繞探究的問(wèn)題，在小組中交流個(gè)人見(jiàn)解，互相學(xué)習(xí)，從中獲得對(duì)該問(wèn)題進(jìn)一步認(rèn)識(shí)或進(jìn)一步理解。這種教學(xué)辦法需要學(xué)生含有一定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，特別適合在小學(xué)中、高年級(jí)使用。

4.信息收集法

本節(jié)課教學(xué)的最后一種環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生將建筑科學(xué)與實(shí)際生活相結(jié)合，思考工程造價(jià)的有關(guān)問(wèn)題，這一問(wèn)題對(duì)于六年級(jí)學(xué)生而言是沒(méi)有生活經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的。因此，教師激勵(lì)學(xué)生在課后對(duì)其有關(guān)信息進(jìn)行收集、整頓、比較、分析、綜合，從而對(duì)工程與技術(shù)領(lǐng)域知識(shí)有新的認(rèn)識(shí)。

【教材分析】

《抵抗彎曲》是義務(wù)教育課程原則實(shí)驗(yàn)教科書(shū)（教科版）小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《形狀與構(gòu)造》單元的第一課。本單元選用了幾個(gè)最常見(jiàn)的形狀構(gòu)造，聯(lián)系學(xué)生身邊熟悉的事物，由淺入深地進(jìn)行探究，最后進(jìn)行綜合和應(yīng)用。作為本單元的起始課，《抵抗彎曲》的學(xué)習(xí)首先引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究橫梁的寬度、厚度與抗彎曲能力的關(guān)系，在知識(shí)和探究技能方面為本單元的后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。

【學(xué)情分析】

在認(rèn)知特性與思維水平方面：六年級(jí)的學(xué)生思維能力正處在從形象思維向抽象思維過(guò)渡的階段，抽象思維即使仍要借助直觀形象的支撐，但已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，分析、推理能力有了明顯的提高。

在已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)方面：部分學(xué)生已有了橫梁的材料、長(zhǎng)度、寬度和厚度對(duì)抗彎曲能力影響的前概念，這為本課中“影響抗彎曲能力的因素”的推測(cè)、研究問(wèn)題的提出奠定了基礎(chǔ)。

在已有的實(shí)驗(yàn)辦法與技能方面：學(xué)生從五年級(jí)綠豆種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，就已經(jīng)學(xué)習(xí)并掌握了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的辦法，懂得并理解對(duì)比實(shí)驗(yàn)中只能變化一種條件。因此在本課的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，只要學(xué)生能識(shí)別變量，找到控制變量的辦法，思考需要注意的問(wèn)題，就能順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

在科學(xué)情感態(tài)度方面：學(xué)生在以前的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中多次進(jìn)行猜想、驗(yàn)證猜想的活動(dòng)，已經(jīng)理解了科學(xué)推測(cè)必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的道理，這為情感目的——大膽假設(shè)小心求證的達(dá)成打下了基礎(chǔ)。

在個(gè)體差別方面：由于在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生輪流擔(dān)任實(shí)驗(yàn)操作員，因此他們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作能力上即使有一定的差別，但在小組合作的狀況下，基本能完畢實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)；在數(shù)據(jù)分析、科學(xué)思維能力和口語(yǔ)體現(xiàn)方面也存在一定差別。

【教學(xué)目的】

科學(xué)概念

1.房屋、橋梁構(gòu)造中有“柱”和“梁”。

2.增加梁的寬度能夠增加抗彎曲能力，增加梁的厚度能夠大大增加抗彎曲能力。

過(guò)程與辦法

識(shí)別和控制實(shí)驗(yàn)中的變量，統(tǒng)計(jì)、分析數(shù)據(jù)并探究得出結(jié)論。

情感態(tài)度價(jià)值觀

繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，使學(xué)生既能夠大膽提出假設(shè)又能在探究中細(xì)心求證。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

探究橫梁的寬度和厚度與抗彎曲能力的關(guān)系。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

為小組準(zhǔn)備：

（1）長(zhǎng)度、寬度、厚度、材料不同的紙條若干

（2）長(zhǎng)度、厚度相似，寬度不同的紙條若干

（3）木塊若干

（4）長(zhǎng)度、寬度相似，厚度不同的紙條若干

（5）墊圈若干

（6）kT板若干

（7）實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)單

（8）小組分工：材料員、統(tǒng)計(jì)員、報(bào)告員等

【教學(xué)過(guò)程】

一、科學(xué)視野：用“梁”、“柱”搭一座橋

1.出示兩木塊，介紹“柱”，再引出“梁”。

2.由學(xué)生選擇不同材料、寬度、厚度、長(zhǎng)度的梁做橋面，搭一座橋。你們的橋能承重嗎？

3.承重時(shí)，橫梁會(huì)有什么變化？（彎曲）

4.引出課題：抵抗彎曲。（板書(shū)課題）

5.科學(xué)中，我們普通把抵抗彎曲能力簡(jiǎn)稱為抗彎曲能力。你們的這座橋抗彎曲能力如何？怎么測(cè)試一下？（添加重物）

6.學(xué)生報(bào)告各小組橋梁的抗彎曲能力。

二、科學(xué)探究：探究影響抗彎曲能力的因素

1.提出問(wèn)題：各組橋梁的抗彎曲能力相似嗎？根據(jù)你們的觀察，可能是什么因素造成的？（長(zhǎng)度、寬度、厚度、材料……）

2.建立假設(shè)：橫梁跨度的擬定還要考慮具體的地質(zhì)、環(huán)境等因素，就同種材料而言，橫梁能變化的因素是寬度和厚度。誰(shuí)說(shuō)說(shuō)，當(dāng)我們?cè)黾訖M梁的寬度（或厚度）時(shí)，抗彎曲能力可能會(huì)如何變化？

如何證明你們的假設(shè)？

3.小組討論，制訂計(jì)劃。

出示木塊、紙條、墊圈圖片。

認(rèn)識(shí)嗎？

能夠怎么用？

觀察第二組材料，有什么發(fā)現(xiàn)？（摸一摸）

能用這些材料證明你們的猜想嗎？

①變化條件：寬度、厚度。變化辦法：替代不同編號(hào)的紙條。

②控制變量：對(duì)比實(shí)驗(yàn)，除變化條件以外的量都不變。

4.擬定實(shí)驗(yàn)方案。

①將兩木塊對(duì)立作橋墩，保持一定距離。

②將紙條平放于兩橋墩上作橫梁，添加墊圈，觀察橫梁變化。

③繼續(xù)添加墊圈，直至橫梁剛好彎曲至桌面，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

④替代不同編號(hào)的紙條（只變化寬度或厚度），重復(fù)上述操作，邊實(shí)驗(yàn)、邊統(tǒng)計(jì)。

⑤整頓材料，提交數(shù)據(jù)。

5.實(shí)驗(yàn)中要注意些什么？

①控制變量：每次只變化一種條件，用kT板上的標(biāo)志線控制橫梁跨度不變。

②操作規(guī)定：墊圈要輕輕地放在紙橋梁的中間位置。

③計(jì)數(shù)原則：紙橋梁碰到桌面就算塌陷，造成塌陷的最后一種墊圈不能算。

6.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)闡明了什么問(wèn)題？

橫梁的抗彎曲能力與寬度和厚度有關(guān)：增加寬度能提高抗彎曲能力；增加厚度能大大提高抗彎曲能力。

7.思考：橫梁平著放好，還是立著放好？

觀察橫梁的橫切面是什么形狀的？如何安放更加好？能用材料證明一下自己的理由嗎？（幾乎全部的橫梁橫截面都是長(zhǎng)方形的，并且都是立著安放的，也就是橫梁的厚度比寬度大?？捎帽髂酒?、塑料尺子進(jìn)行演示證明