六年級科學(xué)上冊教案建橋梁

建橋梁

教學(xué)目標(biāo)：

科學(xué)：

認(rèn)識不同的形狀，受到力后產(chǎn)生的效果不同。

技術(shù)：

能用科學(xué)的方法測量不同形狀橋梁的承重能力

工程：

通過對橋面形狀改進(jìn)設(shè)計，建造承重能力強的紙橋模型

數(shù)學(xué)：

1.通過對紙框橋面高度的測量，合理設(shè)計不同形狀的支撐結(jié)構(gòu)；

2.通過計算，節(jié)約工程建造成本。

教學(xué)重難點：

重點：研究不同形狀橋面的承重力大小差異

難點：研究不同形狀橋面對橋梁承受力的影響

準(zhǔn)備：

活動記錄單、不同規(guī)格白紙（若干每組）、固體膠、50克鉤碼*4

一、回顧舊知，引出問題。

1、無錫素來被稱為“魚米之鄉(xiāng)”，這里河流密布，橋梁無處不在。上節(jié)課

我們一起認(rèn)識了各種各樣的橋，還記得有哪幾種嗎？誰來給大家介紹一下。

2、學(xué)生介紹（平板橋，拱橋，斜拉橋。）根據(jù)學(xué)生回答PPT出示無錫典型

的幾種橋梁（清明橋、蠡湖大橋、鄉(xiāng)間平板橋）。

3、橋的樣子各不相同，但都稱為橋，說明它們在結(jié)構(gòu)上有共同點，那它們

的共同點是什么呢？（學(xué)生指著橋說：都有橋墩和橋面）你來指指看，哪些是橋

墩？哪些是橋面？

4、橋墩和橋面是構(gòu)成橋梁的基本機構(gòu)。（板書：橋面和橋墩）

5、生活中，橋為人和車的通行，貨物的運輸提供了很大的便利。

二、設(shè)置問題情景

1、可是，每到夏天，我國很多地方常常會遭受洪澇災(zāi)害，橋梁會被沖垮（出

示橋梁垮塌照片），這給搶救被困人員、運送救災(zāi)物資造成了巨大的困難。建造

應(yīng)急橋梁成了搶險救災(zāi)最關(guān)鍵的一環(huán)。

2、如果你是建橋工程師，你打算建造怎樣的應(yīng)急橋梁？也就是建造的應(yīng)急

橋梁應(yīng)該具備怎樣的條件呢？請同學(xué)小組討論一下。

3、學(xué)生小組討論。

4、交流

預(yù)設(shè)：①學(xué)生說不出“簡單”，引導(dǎo)：既然是應(yīng)急橋，橋的結(jié)構(gòu)是越簡單越

好還是越復(fù)雜越好呢？（如果說出，反問：你的理由是什么？）

②學(xué)生說不出“快速”，引導(dǎo)：搶險救災(zāi)，情況十分危急，建造速度應(yīng)該怎

么樣？（如果說出，反問：你的理由是什么？）

③學(xué)生說不出“牢固”，引導(dǎo)：應(yīng)急橋要保證人員和物資安全通過，所以結(jié)

構(gòu)應(yīng)該怎么樣？（如果說出，反問：你的理由是什么？）

④學(xué)生說不出“成本低”，引導(dǎo)：應(yīng)急橋梁是零時應(yīng)急用的，大部分應(yīng)急橋

梁過后要拆除的，再加上搶險救災(zāi)時，物資緊缺，橋的建造成本應(yīng)該怎么樣？（如

果說出，反問：你的理由是什么？）

5.同學(xué)們說的很有道理，因為是應(yīng)急橋梁，所以需要滿足結(jié)構(gòu)簡單、建造

速度快；牢固、方便物資運輸；由于是應(yīng)急橋梁，所以成本要低。

6.在我們學(xué)過的幾種不同類型的橋梁中，你覺得哪種橋最適合建成應(yīng)急

橋？（平板橋）

三、活動探索

（一）制作紙橋并測試橋面承重

1.設(shè)計

（1）那今天我們就一起來設(shè)計并建造一座應(yīng)急橋梁。（板書：建造橋）

（2）你能快速的在這條水流湍急的河上設(shè)計一座應(yīng)急橋梁嗎？（PPT出示

情境圖，學(xué)生每組一張這樣的情境圖。注意：圖中的水流要看得出很急）請大家

在活動記錄單中畫出設(shè)計圖。請1號位同學(xué)從課桌拿出活動記錄單。

（3）學(xué)生設(shè)計

2.展示交流

（1）誰來介紹一下你們的設(shè)計（學(xué)生介紹，2-3組）

（2）你們選擇在什么地方建造橋？為什么選擇在這里？（手指著圖：這個

是什么？（橋墩）這個是什么？（橋面）有沒有橋梁建造在其他地方的？）

（3）你們覺得建在哪里最合適？理由是什么。（最窄的地方...）

3.制作

（1）接下來我們就根據(jù)設(shè)計方案來建一座橋面寬6cm、跨度長20cm、能夠

承重150g的橋梁模型。老師這里提供的材料只有白紙和木塊，可以用什么來做

橋墩？用什么來做橋面？（木塊做橋墩，紙做橋面）

（4）（手指著木塊）木塊的這一條邊的寬度正好是6cm,也就是橋面的寬

度。所以，這個橋墩應(yīng)該怎么放呢？橫著放，還是豎著放？（學(xué)生回答橫著放）

應(yīng)該這樣放，橋墩的承重能力才會越強。

（5）那跨度長20cm是什么意思呢？（學(xué)生指一指：兩個橋墩之間的距離）

如何保證建造的橋梁跨度滿足20cm呢？（用尺量好兩個橋墩之間的距離是20cm）

（6）要求都明白了嗎？下面我們就一起來根據(jù)你的設(shè)計圖建造一座應(yīng)急橋

梁。請（2）號位同學(xué)從課桌里拿出建造橋梁的材料，完成橋梁的建造。開始吧!

（7）學(xué)生建造橋梁

4.測試

（1）大家的應(yīng)急橋都已經(jīng)全部建好了，我們一起來看一看。

（2）衡量一座橋梁好壞的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？（承重能力）也就是看它牢不牢固

（板書：牢固，移動到最上方）

（3）那如何來檢測它的承重能力好不好呢？（把物體放在橋面中間，觀察能

否承受住）

（4）那用什么物體來檢測呢？老師這里有一些鉤碼，一個鉤碼是50g,看它

能不能承受住3個鉤碼的質(zhì)量（在橋面中間輕輕放鉤碼）

（5）你們的橋梁能不能過得了質(zhì)檢關(guān)呢？請3號位同學(xué)從課桌里拿出鉤碼

來進(jìn)行測試

（6）橋面發(fā)生了什么變化？（橋面垮塌）

5.改進(jìn)

（1）通過測試，我們發(fā)現(xiàn)橋面都垮塌了，說明橋面的（）不行？承重力不

行！

（2）那我們該如何來增強橋面的承重能力呢？小組討論一下

（3）學(xué)生小組討論

（4）交流匯報：

預(yù)設(shè)一：（增加橋面厚度）

（1）你打算用什么方法來增加橋面厚度？（對折）

（2）怎么對折？上來給大家演示一下。（黑板上示范“對折”，讓學(xué)生邊

介紹，邊演示）

（3）你對折了幾次？對折以后變成了幾層？（變成了（）層）

（4）這個方法行不行呢？我們來試試（將紙放在橋墩上）

（5）它的承重能力看起來有沒有增加？（有）

（6）承重力看起來確實是增強了，但實際上檢測還是不行，看來厚度還是

（不夠）

（7）那可以怎么辦？（繼續(xù)對折）

（8）多折幾次行不行呢？我們再來試試?。▽W(xué)生對折）

（9）你對折了幾次？現(xiàn)在變成了幾層？（回答：對折了（）次，變成了（）

層）

（10）看上去承重力比剛才確實好了一點，但是橋面寬6cm這個要求還滿足

嗎？如果還想要滿足橋面寬6cm的要求，應(yīng)該怎么辦？（多用一些紙）（預(yù)設(shè)：

如果說不出，則說給你多準(zhǔn)備點紙）

（11）如果需要承受住一個鉤碼，那你覺得大約要多少張紙才能滿足條件

呢？（學(xué)生回答（）張）

（12）你為什么認(rèn)為需要（）張紙？（學(xué)生回答）

（預(yù)設(shè)：如果學(xué)生說不出來，繼續(xù)問其它同學(xué)：你認(rèn)為需要多少張呢？原因

是什么）

（13）那（）張紙行不行呢？我們來試試。（教師及時增加橋面厚度演示

驗證）

（14）增加橋面厚度確實可以提高橋面的承重能力，（板書：增加厚度）可

是這么多的橋面疊在一起成本翻了（）倍。這樣做成本很大，似乎不太劃算；

而且橋面增加厚度以后會很重，這樣又會有什么問題呢？（橋面太重?zé)o法壓垮橋

面，成本太高）

（預(yù)設(shè)：（如果說不出來）這只是一個紙橋模型，如果是現(xiàn)實生活中，那么

笨重的橋面如何將它架起來呢？并且，厚的橋面自身重力過大，有可能會怎樣？

（有可能會壓垮橋墩）

預(yù)設(shè)二：（增加橋墩）

指著圖講：水流湍急，要在河水中造一個橋墩困難很大。再說，中間增加橋

墩就不符合所建造橋梁的跨度要20cm的要求了）

（15）那你能不能想出一種讓橋面看上去還是這么厚，但重量比較輕的辦法

呢？（設(shè)計成鏤空結(jié)構(gòu)）

（16）（根據(jù)學(xué)生回答出示紙框橋面）：老師這里就有一個鏤空的橋面，它

厚度看上去是不是增加了？但是重量卻沒那么重。

（17）它的承重能力如何呢？我們一起來測試一下。（測試）

（18）紙框橋面的承重能力比剛才好多了，不過橋面中間還是怎么樣了？（中

間垮塌）這樣的橋面還能使用嗎？那該怎么辦。

（19）對，中間最好能夠有一定形狀的物體支撐就好了。你覺得里面可以設(shè)

計什么形狀的支撐物？（生：三角形、正方形、圓形.?.）

（-）研究橋面形狀與承受力的關(guān)系

1.設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)

（1）請大家以小組為單位討論一下，你們組打算設(shè)計哪一種形狀的支撐物？

（2）學(xué)生小組討論（30s）

（3）第一組，你們打算研究什么形狀？第（）組呢？（每組匯報）

（4）請大家在剛才那張設(shè)計圖的下面的方框中進(jìn)行橋面形狀的改進(jìn)設(shè)計

2.交流展示

（1）你們對橋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案是怎樣的？要用到哪些材料？預(yù)估材料造

價是多少？

預(yù)設(shè)一：三角形

①三角形支撐結(jié)構(gòu)你打算怎么做？（學(xué)生回答）

②老師給大家準(zhǔn)備的空心橋面厚度是2cm,如何保證三角形能夠正好撐滿橋

面？（折的三角形的高等于2cm）

③由于同學(xué)們還沒有學(xué)過如何計算三角形和斜邊的高度關(guān)系，老師建議大家

可以折成高為2cm的等腰直角三角形。

預(yù)設(shè)二：四邊形

①四邊形支撐結(jié)構(gòu)怎么做？（學(xué)生回答）

②如何保證四邊形能夠正好撐滿橋面？（橋面的厚度是2cm,所以我們折的

長方形高度等于2cm）

預(yù)設(shè)三：圓形

①圓形支撐結(jié)構(gòu)怎么做？（用紙卷成圓筒）

②如何保證圓形紙筒正好撐滿橋面？（圓形紙筒的這個距離也就是它的直徑

等于2cm）

（2）制作各種形狀的支撐物時要注意什么呢？（一層紙、不皺褶）

（3）接下來請每一個小組根據(jù)自己的設(shè)計方案選擇所需材料，制作支撐橋

面，比一比哪一組制作的成本最低，承重能力最強。請4號位同學(xué)從課桌里拿出

材料，并完成記錄單中的成本計算，開始制作。

3.制作、測試

學(xué)生分工合作，領(lǐng)取材料制作并測試橋面承重是否達(dá)標(biāo)。（教師巡視）

4.交流評價（投屏展示）

大家的支撐橋面已經(jīng)全部完成了，哪些組成功了？哪些組失敗了？我們一起

來展示一下。

①你們組設(shè)計了什么形狀的結(jié)構(gòu)？做了幾個這樣的結(jié)構(gòu)？選用了哪些材

料？成本是多少？

②真的能承受住3個鉤碼嗎？我們來檢測一下。（投影）

③你們覺得他們的支撐結(jié)構(gòu)還有值得改進(jìn)的地方嗎？

總結(jié)：

（1）通過剛才的研究，我們發(fā)現(xiàn)，橋面通過改變形狀結(jié)構(gòu)【板書：改變形

狀結(jié)構(gòu)】，確實能夠改變承重能力，使平板橋變得更牢固了。日常生活中，許多

橋面的設(shè)計都是采用了這種鏤空結(jié)構(gòu)的方法。（課件出示橋面鏤空設(shè)計的橋的圖

片）

（2）【PPT出示視頻】那么不同的鏤空形狀，哪一種形狀它的承重能力最

好，哪一種最不好呢？請同學(xué)們猜一猜。（說出理由）

（3）那同學(xué)們的猜想到底對不對呢？既然要比較他們的承重力，根據(jù)對比

試驗的要求，里面支撐的材料和數(shù)量應(yīng)該相同。我們都用3個支撐物