形狀與抗彎曲能力教學設(shè)計.doc

課 題第二課 形狀和抗彎曲能力課 型探究課教材分析增強材料抗彎能力的另一種方法是改變材料的形狀，這種方法的道理根源于改變材料的寬度和厚度。本課有兩個活動：第一，研究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。第二，研究瓦楞紙板的形狀結(jié)構(gòu)。學情分析學生在上一節(jié)課的基礎(chǔ)上已經(jīng)知道，可以通過增加厚度來增強紙的抗彎曲能力，也可提出“改變形狀可以增強紙的抗彎曲能力”的猜想。經(jīng)過前期學習，能夠自主設(shè)計實驗方案，對數(shù)據(jù)的分析也具有了一定的水平。但在實際操作中他們更多的是關(guān)注實驗結(jié)果，而忽略實驗的過程。分析問題的能力有待提高。教學目標分層A類學生1、改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。2、做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗。3、觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。4、意識到小組合作做實驗進行探究的必要性。樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題。B類學生同上C類學生改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。教學重點改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。教學難點解釋為什么改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。教學媒介為小組準備：實驗用的大小相同的紙若干張、鐵墊圈、膠水、包裝箱瓦楞紙板。教師自己準備：一些不同形狀的鋼、鋁型材樣品或相關(guān)圖片。教學課時1教學過程第一課時二次備課（一）導學生疑1、舊知回顧：紙的寬度增加，抗彎曲能力也會增加，紙的厚度增加，抗彎曲能力會大大增加。厚度比寬度更能提高橫梁的抗彎曲能力。2、提出問題：這樣做要增加材料的用量,同時也增加橫梁自身重量。能不能在不增加材料的情況下就能增加抗彎曲能力？（生：改變形狀）我們這里指的形狀主要是看它的橫截面（二）小組探疑1、設(shè)想一下給你一張紙，可以將紙折成什么形狀？2、試一試：師演示（折一張橫折的紙橋與豎折的紙橋）我已經(jīng)做好了一個這種形狀的紙橋，把它與平面紙橋來對比一下。這樣實驗行不行？有沒有發(fā)現(xiàn)什么問題？3、在設(shè)計實驗時你覺得最關(guān)鍵的是什么？哪些條件的改變會影響我們實驗的準確性？學生匯報。（板書：不改變橋的距離、高度，紙的厚度、長度，硬幣放中間，豎折）4ppt出示：實驗時我們應(yīng)該注意只能改變紙的形狀，不能改變橋墩的距離和高度；不能改變紙的厚度、長度與大小。每張紙只能使用一次，不能反復或合在一起使用。硬幣應(yīng)盡量放到紙橋中間的位置，要輕輕的放硬幣。使紙碰到桌面的那個硬幣不能記錄下來。5、學生分組實驗。6、匯報交流。觀察數(shù)據(jù)，你們有什么發(fā)現(xiàn)？我們可以得出什么結(jié)論？（改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力）（三）點撥解疑1、 ppt演示1：為什么改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力？我們來看看這種L形材料，它的哪一部分像是把梁立著放了？這樣做，實際上是減少了梁的寬度，但為什么還是能夠增強抗彎曲能力呢？（增加了厚度）2、 ppt演示2：生活中的材料為什么加工成這些形狀？這樣做有什么好處？（四）合作答疑1、（出示紙包裝箱）知道這是什么嗎？（瓦楞紙板）它都有些什么用途呢？你有沒有想過，用它來裝非常重的物品，也不會變形、破損，是什么原因使它擁有這么神奇的力量呢？2、讓我們來彎一彎、折一折、，感覺一下瓦楞紙板的抗彎曲能力，再剝一剝，注意觀察瓦楞紙板一共有幾層，每層的厚薄、軟硬、形狀如何，瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)有什么特點。3、分組觀察、記錄。4、經(jīng)過研究，我們產(chǎn)生的什么產(chǎn)生了什么問題或想法？你們認為瓦楞紙板抗彎曲能力強的原因是什么？你發(fā)現(xiàn)什么新的問題嗎？（五）提能練疑為什么不做成幾層紙全部是波浪型呢？（六）達標無疑1、 通過兩節(jié)課的學習，我們知道了增強材料的抗彎曲能力可以怎樣做？2、 前后知識聯(lián)系起來，鞏固本課的知識。改變紙的形狀比改變紙的厚度有什么優(yōu)點？板書設(shè)計改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。下節(jié)課預習任務(wù)瓦楞紙板中間有許多拱形，這些拱形又起到了什么作用呢？我們在下節(jié)課將繼續(xù)研究研究拱形的力量。形狀與抗彎曲能力教學設(shè)計-楊敏教學目標：科學概念：改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。過程與方法：做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗，觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。情感態(tài)度價值觀：意識到小組合作做實驗探究的必要性，樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題。教學重點：做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗，探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。教學難點：解釋為什么改變形狀也能提高材料的抗彎曲能力。教學準備：鐵墊圈、雙面膠、大小相同的紙（每組5張）、小刀、架紙的盒子、3層或5層瓦楞紙、科學記錄單。教學過程：一、激趣引入1同學們，老師剛剛搭了一座紙橋，你猜它能承受幾個硬幣呢？我們來試試。（師演示）2這座紙橋承受了幾個硬幣？放下這個硬幣后橋蹋了，這個硬幣能不能算？3那我們能不能想辦法增強紙橋的抗彎曲能力呢？（增加厚度）4嗯，他運用到了我們上節(jié)課學到的知識。可增加橋的厚度要增加許多材料，能不能不增加材料就能增加橋的抗彎曲能力呢？（改變形狀）5改變形狀究竟能不能增強抗彎曲能力呢？（板書：形狀與抗彎曲能力）今天我們就來研究這個問題。二、研究形狀與抗彎曲能力1我們來試一試，師演示（折一張橫折的紙橋，改變平面橋墩的距離及放硬幣的位置）我已經(jīng)做好了一個這種形狀的紙橋，把它與平面紙橋來對比一下。（生：老師的實驗不公平）這樣實驗行不行？有沒有發(fā)現(xiàn)什么問題？2那我們在實驗時應(yīng)該注意哪些問題呢？哪些條件的改變會影響我們實驗的準確性？學生匯報。（板書：不改變橋的距離、高度，紙的厚度、長度，硬幣放中間，豎折）3出示：實驗時我們應(yīng)該注意只能改變紙的形狀，不能改變橋墩的距離和高度；不能改變紙的厚度、長度與大小。每張紙只能使用一次，不能反復或合在一起使用。硬幣應(yīng)盡量放到紙橋中間的位置，要輕輕的放硬幣。使紙碰到桌面的那個硬幣不能記錄下來。4學生分組實驗。5匯報交流。觀察數(shù)據(jù)，你們有什么發(fā)現(xiàn)？我們可以得出什么結(jié)論？（改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力）6為什么折成這些形狀就能提高材料的抗彎曲能力呢？7我們來看看這種L形材料，它的哪一部分像是把梁立著放了？這樣做，實際上是減少了梁的寬度，但為什么還是能夠增強抗彎曲能力呢？（增加了厚度）8在我們的生活當中，你還看到過哪些用改變形狀的方法來增強物體抗彎曲能力的例子呢？9你們看，這是我們生活當中常見到的一些建筑材料，請大家想一想，為什么要把鋼材和鋁材加工成這些形狀呢？這樣做有什么好處？（可以節(jié)省材料）三、瓦楞紙板的研究。1同學們，老師今天還給大家?guī)砹艘粯臃浅Ｉ衿娴臇|西，（出示紙包裝箱）知道這是什么嗎？它都有些什么用途呢？你有沒有想過，用它來裝非常重的物品，也不會變形、破損，是什么原因使它擁有這么神奇的力量呢？2老師從包裝箱上剪了一些紙下來，你看這種材料叫做瓦楞紙板。3我們?nèi)绾斡^察瓦楞紙板？我們在觀察時主要觀察哪幾個方面？（我們觀察時要注意觀察瓦楞紙板一共有幾層，每層的厚薄、軟硬、形狀如何，瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)有什么特點。）4分組觀察、記錄。5匯報交流。你們有什么發(fā)現(xiàn)？你們認為瓦楞紙板抗彎曲能力強的原因是什么？你發(fā)現(xiàn)什么新的問題嗎？6你看，瓦楞紙板中間有許多拱形，這些拱形又起到了什么作用呢？我們在下節(jié)課將繼續(xù)研究研究拱形的力量。五、小結(jié)通過這節(jié)課你有什么收獲呢？好，這節(jié)課我們就上到這里。六、板書設(shè)計2、形狀與抗彎曲能力增加厚度增大抗彎曲能力七、教學反思：這一課給我感覺教學內(nèi)容比較簡單，教學中只要突破各種形狀的制作并能測量其抗彎曲能力，就可以實現(xiàn)良好的教學效果。但是，在實際教學中，效果并不是很好。我把教學重點定位為“自主探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系”，而在實際教學中變成了僅為讓學生知道“改變薄型材料的形狀能增強材料的抗彎曲能力，形狀不同抗彎曲能力不同。”這一知識概念。在整個教學過程中，學生沒有真正的成為主體，只是被教師牽著鼻子為達成這一目的走教學環(huán)節(jié)。我發(fā)現(xiàn)圓形的和方形的形狀制作非常麻煩、檢測其抗彎曲能力圓形和方形很容易坍塌。為了克服這一難點，在課后，我進行過多次試驗，發(fā)現(xiàn)只要在制作方形時，方形的邊要用力按一下，它就穩(wěn)定多了。另外，教學中，我們不能比較各種形狀抗彎曲能力的強弱，我們要強調(diào)與一字形的相比，紙改變形狀后，抗彎曲能力是否增強了。這樣有利后續(xù)探討相關(guān)的問題。形狀與抗彎曲能力教學設(shè)計 教材分析增強材料抗彎曲能力的另一種方法是改變材料的形狀，這種方法的道理根源于改變材料的寬度和厚度。而這一方法完全緊密地延續(xù)了第一課時的教學內(nèi)容，從某種意義上來說，改變材料的形狀，很大程度上就是改變了材料的厚度。本課來研究材料的形狀與抗彎曲能力，可以讓學生進一步認識到為什么改變形狀就可以改變抗彎曲能力了。本課分為兩個活動。第一，研究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。這個活動又可以分成兩個活動來運作。一是讓學生來做一做紙梁。即把紙做成像條形鋼材那樣的各種形狀的紙梁，并認識我們所說的材料的形狀就指的是材料的橫截面。二是測量紙梁的抗彎曲能力。這里采用讓紙梁承受墊片個數(shù)的辦法，來得出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并與平展的紙片比較，認識改變材料形狀可以改變其抗彎曲能力。第二，研究瓦楞紙板的形狀結(jié)構(gòu)。瓦楞紙板有三層或五層，中間有一層或兩層是波浪形的，這幾層薄紙板黏合在一起形成一個整體。這種結(jié)構(gòu)使瓦楞紙板的抵抗彎曲能力大大增加。研究瓦楞紙板不但可以加強對第一個活動的認識，而且可以讓學生感受到身邊的許多“視而不見”的科學現(xiàn)象，從而激勵學生去認識更多的、較復雜的形狀結(jié)構(gòu)。一、教學目標1、會做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗。通過觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，能作出解釋和提出問題。2、通過實驗了解到改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力；形狀不同，抗彎曲能力也不同。3、培養(yǎng)學生根據(jù)現(xiàn)象提出問題并實驗研究。能夠邊實驗邊思考，不斷地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題；讓學生經(jīng)歷自主開放的探究、設(shè)計、交流表達過程，著力培養(yǎng)合作學習、自主探究的能力。4、明白節(jié)約資源的重要性。體會科學技術(shù)對社會發(fā)展的巨大影響力，從而形成熱愛科學，積極探索創(chuàng)新的動力。二、教學重點：學生分組探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系的實驗。教學難點：初步理解改變形狀能提高材料的抗彎曲能力。三、教學準備：1、演示用不銹鋼鋼管，不銹鋼片。2、每組1盒墊片，1個固體膠，4張同樣大小的紙、瓦楞紙（5層）每組一份、架紙梁的實驗盒兩個。3、每組實驗記錄單一份。4、制作配合教學用的ppt課件一份。四、教學過程（一）引入，復習，疑問，揭題1、出示杭州灣跨海大橋（想象圖），接著看建成的照片，感受其雄偉之處。繼續(xù)看橋面圖，底面圖（包括未建成的部分），讓學生重溫增加橫梁寬度與厚度的實例。復習上一課知識點：增加材料的寬度與厚度，材料抗彎曲能力增強。2、由前一幅照片中未架橋梁事由引出看下一幅：架橋梁。放大橋梁的一個頭子，看其梁截面圖，激發(fā)學生疑問：如此厚的橋梁，為什么中間做成空心的形狀？3、引發(fā)學生研究、探索新的問題：這座總投資約140億元，設(shè)計使用年限100年的杭州灣跨海大橋，其牢固程度當然用不著我們?nèi)岩?，它的抗彎曲能力當然絕對夠強。板書：“抗彎曲能力”然而，它不用實心，而用空心的形狀，非常值得我們?nèi)パ芯俊＃ǘ?、實驗探?、讓學生上臺演示，初步感知可用改變形狀來改變抗彎曲能力。（1）出示兩塊不銹鋼，老師帶來了兩座微型的大橋（一塊是平板狀，另一塊則請師傅加工成了方管狀。向?qū)W生說明是同樣的材料，只是做成了不同的形狀）。分別請2位學生（小女生，大男生）上臺，各自嘗試彎曲不銹鋼片和不銹鋼管。發(fā)現(xiàn)小女生很容易地壓彎了不銹鋼片，而大男生怎么也壓不彎不銹鋼管（放兩個小凳子，中間放不銹鋼，讓學生用手壓）。（2）都是同樣的不銹鋼材料卻有著完全不同的抗彎曲能力，他們的區(qū)別在哪里？學生觀察，得出結(jié)論“形狀”板書：“形狀與” 完整揭題。2、實驗活動一：不同形狀的紙梁的抗彎曲能力（1）研究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系是不是只有剛才這一種形狀能夠增強材料的抗彎曲能力呢？同學們回憶一下我們生活中材料可以做成哪些形狀？說明：我們這里指的形狀主要是看它的橫截面。教師出示投影片，說明各種型材，并把不同材料的橫截面在黑板上。（2）用實驗來驗證我們在課堂上不能很快用不銹鋼作出各種形狀，但我們可以用紙來代替。我們分別來測試平板的紙和折成各種形狀的紙在承受重量時的區(qū)別，以便觀察不同的形狀對與材料的抗彎曲能力的區(qū)別。（3）制作紙梁。請學生做一回“橋梁”建筑師。 A、把一張紙放好，用以測試平板形狀。另外三張紙分別做成其他的三種形狀。 B、注意：每張紙只折一次，只用一次，不要反復使用。 C、要求：做好形狀之后不能再去碰它，要保持它的性能。做好形狀之后，把形狀（橫截面）畫在記錄紙上。D、學生開始制作紙梁，巡視指導。E、展示部分紙梁的形狀。讓學生了解各種形狀的不同之處。（4）”橋梁”承重實驗。 A、怎樣才能比較不同紙梁的抗彎曲能力的大小呢？我們采用的是讓紙梁承受墊片的方法，承受墊片個數(shù)越多，就說明什么？（請學生回答）B、出示提示，同時演示要點。 C、各小組實驗，教師巡視、指導。重點環(huán)節(jié)讓學生充分動手實踐，記錄員到電腦上輸入自己小組的測試數(shù)據(jù)，把測試好后的部分形狀張貼在黑板上以便匯報，實驗完畢后整理器材。 D、組織匯報。實物展示各小組作品，判斷是否滿足實驗要求（重點是紙的長度、形狀）E、詳細數(shù)據(jù)統(tǒng)計。先橫向看，不同形狀之間，它們的抗彎曲能力怎樣變化？再縱向看，同一形狀不同小組之間數(shù)據(jù)的差異，不同形狀不同小組之間的數(shù)據(jù)差異，說明什么？把自己的發(fā)現(xiàn)說給小組同學聽聽，再來匯報，每個組至少整理兩條以上的發(fā)現(xiàn)，邊看邊討論。F、交流得出結(jié)論：改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力；不同形狀的抗彎曲能力不同。把材料做成種形狀，雖然減少了材料的寬度，但卻相當于增加了材料的厚度。3、游戲。教師拿出4片瓦楞紙，放在兩張板凳中間，搭成一座紙橋。輕松一刻：請問有誰愿意為我們做一個金雞獨立的表演呢？（站到紙橋上）看了這個表演之后，你有什么感受？4、實驗活動二：觀察研究瓦楞紙（1）剛才就那么4片瓦楞紙，就能頂?shù)米∫粋€人的重量，想看看它里面的秘密嗎？（2）學生觀察瓦楞紙，研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它的結(jié)構(gòu)有什么特點？為什么要做成這樣？（畫一畫橫截面，畫在記錄紙上）為什么不做成幾層紙全部是波浪型呢？（三）課堂小結(jié)1、結(jié)合現(xiàn)在的綠色低碳的號召，迫切需要節(jié)約資源。改變材料的形狀，即節(jié)省了材料，又能增強抗彎曲能力，這真是一個好辦法！2、開頭講的杭州灣跨海大橋是否偷工減料？如果做成實心橋梁的話行嗎？3、誰能說說，通過今天的學習，有些什么收獲？ （四）課外拓展1、出示建筑工地空心磚塊?，F(xiàn)實生活中還有哪些空心材料？它們的形狀是怎樣的？2、（機動）新聞鏈接：紙船過江。 板書 形狀與抗彎曲能力 橫截面：一 O W L T U 口 工 2、實驗活動一：不同形狀的紙梁的抗彎曲能力（1）研究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系是不是只有剛才這一種形狀能夠增強材料的抗彎曲能力呢？同學們回憶一下我們生活中材料可以做成哪些形狀？說明：我們這里指的形狀主要是看它的橫截面。教師出示投影片，說明各種型材，并把不同材料的橫截面在黑板上。（2）用實驗來驗證我們在課堂上不能很快用不銹鋼作出各種形狀，但我們可以用紙來代替。我們分別來測試平板的紙和折成各種形狀的紙在承受重量時的區(qū)別，以便觀察不同的形狀對與材料的抗彎曲能力的區(qū)別。（3）制作紙梁。請學生做一回“橋梁”建筑師。 A、把一張紙放好，用以測試平板形狀。另外三張紙分別做成其他的三種形狀。 B、注意：每張紙只折一次，只用一次，不要反復使用。 C、要求：做好形狀之后不能再去碰它，要保持它的性能。做好形狀之后，把形狀（橫截面）畫在記錄紙上。D、學生開始制作紙梁，巡視指導。E、展示部分紙梁的形狀。讓學生了解各種形狀的不同之處。（4）”橋梁”承重實驗。 A、怎樣才能比較不同紙梁的抗彎曲能力的大小呢？我們采用的是讓紙梁承受墊片的方法，承受墊片個數(shù)越多，就說明什么？