六年級科學(xué)上冊教案建橋梁

建橋梁

教學(xué)目標：

科學(xué)：

認識不同的形狀，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準是什么呢？（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?。?/p>

（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

來進行測試

（6）橋面發(fā)生了什么變化？（橋面垮塌）

5.改進

（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？（橋面太重無法壓垮橋

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行橋面形狀的改進設(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標。（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