小學科學六年級上冊《拱形的力量》教學設計

1、學?？茖W拱形的力氣常熟市顏港學校王科萍【教學內容】 六年級科學其次單元第3 課【教材分析】拱形的力氣是教科版科學教科書六年級上冊其次單元的第三 課，同學通過前面兩課的學習已初步明白轉變材料的厚度和外形會增 強抗彎曲才能；在本課中，提出了一種新的外形拱形；拱形結構 是一類很重要的結構，應用廣泛；拱形結構有的書又叫推力結構，它 的特點是把受到的壓力分解成向下的壓力和向外的推力，是全部結構中唯獨產生外推力的結構；爭論拱形的承重特點更具趣味性和挑戰(zhàn)性；教材細心設計了幾個體驗和試驗活動，讓同學明白到拱形的結構特點是把受到的壓力分解成向下和向外的推力，通過提出問題嘗試總結體會改進試驗， 再嘗試在獲得勝利的

2、探究過程中找到拱形承擔龐大壓力的緣由，熟悉拱形受力的特點；【學情分析】通過本單元前兩課的學習，同學對增加材料厚度和轉變材料的 外形可以增加物體抗彎曲才能的探究已產生了特別深厚的愛好，在這氛圍下信任進一步探究拱形，同學們的熱忱會更加高漲；【教學目標】科學概念拱形受到壓力時，能把向下的力向下和向外傳遞給相鄰的部分；假如能抵住拱形的外推力，拱形就能承擔更大的壓力；過程與方法依據同學原有的規(guī)律思維才能與學習水平，我對本節(jié)課的教學流程作了如下處理：激趣導入，引出問題；大膽假設，自主探究；總體評判，歸納小結；探究活動延長；這樣處理符合熟悉論過程和科學探究的要求， 既表達了“從生活走向科學， 從科學走向社會

3、” ，又“留意科學探究， 提倡學習方式的多樣化” ，使課程結構自然流暢， 同學易于接受；從提出問題走進探究，在做中學，又帶著問題走向生活、社會，把探究的空間拓展到課外，拓展到了日常生活；能夠邊試驗邊摸索，逐步深化地爭論一個問題；能依據觀看 到的拱形產生的形變來推測它受力的狀況；同學在試驗探究活動中， 如何進行試驗，如何分工合作，如何處理數據，試驗中顯現(xiàn)與探究課 題不同或與生活常識有沖突的問題，應如何對待， 也需在試驗探究過程中引導同學正確處理， 并勉勵同學大膽嘗試； 培育同學試驗動手能力的方法， 一是讓同學在實際操作中逐步提高；二是老師在試驗過程中賜予恰當指導；情感、態(tài)度、價值觀讓同學明白拱形

4、在生活中的應用，同時體驗科技的力氣、制造的歡樂；【教學重點】弄清拱形可以向下和向外傳遞承擔的壓力，設法保持拱形的外形，使它承擔更大的壓力；【教學難點】拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點；【教學預備】老師預備：相關的圖片資料，做拱形的紙，課件（老師用）；180g 繪畫紙一整張裁成長21cm、寬 10cm的小塊， 5 角硬幣如干，兩組搭拱橋用的積木同學預備：每生帶四五本書用于抵住拱足；【教學過程】一、引入師：請同學上來介紹自己收集的關于拱形的建筑材料圖片；看 播放課件圖片：趙洲橋、拱門、房子、奧運館所 這么多的建筑為什么都采納了拱形呢？同學們情愿和老師一起來爭論拱形中的學問嗎？（板書：拱形

5、的力氣）（師出示一張紙）看老師手中的這張紙； 把它平放著，用手托住紙的兩端將紙平放在兩手之間，紙塌下去了） 它連自身的重量都承擔不起，這樣松軟無力的紙你能用什么方法讓它至少能承擔自身重量 不塌下去嗎？同學匯報； 提示不能增加材料；讓同學充分發(fā)言，可以檢查同學對前概念的懂得；引導同學說到拱形時；師： 做一個拱 做成拱形后它沒有塌下去，看來拱形也有科學道理，怪不得那么多的建筑上都用到了拱形；為了便利大家溝通，我們來先來明白下拱形的構造；拱頂拱足拱足設計意圖： 使同學熟悉到 “拱形” 是“轉變外形” 的另一個視角；通過觀賞拱形建筑的圖片，讓同學感受到中國勞動人民的勤勞聰明，拱形的奇妙作用，最終的提問

6、激發(fā)起同學的求知欲；二、測試紙拱的承重才能1、做一個紙拱，試試它能承擔多大的重量試驗一：師：現(xiàn)在請同學們像老師這樣（把紙先卷一卷再松開，做成一個拱形）做一個紙拱，放在墊板（提示：按墊板上事先畫好的兩拱足間距離來做拱跨度 16 厘米）上觀看，說一說拱自身的重量在哪里？ 特殊要留意：這個拱形不能借助其他物體的幫忙；分組試驗（老師巡察指導）；同學匯報；（在拱下部）師：對，在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足；老師投影演示試驗：輕輕地放一個墊圈在紙拱上，來測試拱的承擔力，認真觀看紙拱有變化嗎？（有，“紙拱”向兩邊舒展；）哪個部分承擔著墊圈的重力？ 拱頂再在上面加一個墊圈，觀看一下是不是有新的變化，紙拱

7、隨著壓力的增大，你發(fā)覺它的外形有什么變化？ （拱形的足舒展得更大了，最終就平了；）你能說明這種現(xiàn)象嗎？“紙拱”為什么會向兩來舒展 開去？（課件演示：墊圈的重量壓在了拱上，拱的全部重力傳到兩個拱足，這個力向下，向兩邊傳去，使拱足在墊板上向外滑動，拱就舒綻開了；） 板畫： 向下向外的外推力設計意圖：通過觀看描述活動，同學能清晰地熟悉拱形橋的受力軌跡， 從而建構第一層次的 “拱形” 概念拱形可以通過材料向下和向外傳遞承擔的壓力； 看到拱足分開自然想到要用什么東西去抵住它；2、把拱足固定，測試紙拱能承載多大的重量試驗二：師：既然我們知道了紙拱受力變形的緣由，你有什么方法使紙拱不簡單變形，能承擔更大壓力

8、？ 同學回答 用東西抵住拱足師：在拱足的兩段各放一本書，將拱足抵住，這樣就抵消了它向兩邊的外推力，拱就可以承擔更多的重量；爭論：你的材料是紙張如干，硬幣如干，你預備怎么做試驗？分組試驗（老師巡察指導）爭論： 說說你們觀看到的現(xiàn)象； 當拱頂上的壓力不斷增加時， 它的外形會有什么變化？ 仍是要塌， 向左右偏 你是怎樣想的？ （可能抵住的書本太少了）設計意圖： 讓同學在認真觀看現(xiàn)象后， 對顯現(xiàn)的問題作出說明，并開動腦筋去摸索解決方案，有了方案再去用試驗去驗證； 用事實證明自己的方案是有效的； 這樣多次訓練有助于同學養(yǎng)成良好的科研習慣；對于紙拱仍是會變形； 這時就會激發(fā)同學摸索應從哪些方面來改進自己的

9、方案；在爭論中同學相互啟示，有助于后面的探究活動；3、讓拱形承擔更大的壓力試驗三：師：怎么使紙拱承擔更大的壓力？你準備怎么做？同學溝通；老師引導同學說出添加什么？怎么添加，詳細放在什么位置？有什么道理？提示： 1. 留意別在形變過程中加硬幣；2. 你認為硬幣加在什么位置比較合理， 3. 你預備怎樣擺放硬幣；試驗中仍要留意：1.按拱足間標準距離放拱形；2.第一次試驗過的拱仍能在其次次試驗中用嗎？想想為什么？設計意圖：讓同學充分動腦、動手、動口、動耳有利于培育同學 解決問題的才能， 在表述自己的方案時進一步明確弄清道理，同時聽了別的小組的匯報對自己的方案也有一個比較、反思的過程， 會不斷優(yōu)化自己的

10、設計方案；老師在活動前指導比在活動后指導更有價值，由于活動中要掌握的變量許多，對同學操作的要求也較高， 操作不規(guī)范將直接影響試驗結 果；師：好，我們來挑戰(zhàn)一下，看誰的拱能承擔更大的壓力；分組試驗（老師巡察指導）；師：通過不斷改進試驗，大家做出來的試驗結果跟原先的相比，拱的承擔力都大了許多； 全班同學都挑戰(zhàn)勝利， 慶賀你們！認真觀看，你們的方案有一個共同的特點，是什么？（都在拱形的兩邊放物體，把拱足抵?。唬┈F(xiàn)在你能仍說明一下為什么抵住拱足，就能提高拱的承擔力？請同學試著說明；（老師演示課件說明 : 拱形承載重量時，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結合得更加緊密；拱形受壓

11、時會產生一個向外的推力， 假如能抵住這個力， 拱就能承載很大的重量；）師：從同學們剛才的試驗中我們看到抵住拱足的物體的多了、重 了，拱的承重才能就增強了！那現(xiàn)在老師有個問題了，要是我們連續(xù) 在旁邊加書本，拱是不是會始終都這樣， 承擔的物體越來越多呢？ （引出極限、“限載”的含義）師：大家都特別認真，最終將拱形的受力情形分析的清清晰楚；設計意圖：本活動除了承載“抵住拱形的外推力，拱形就能承擔 更大的壓力”概念外，仍蘊涵著技術與極限的內容；在匯報溝通時， 老師第一， 確定同學探究成果， 激發(fā)愛好； 采納先總后分策略保證在溝通研討時，同學思維在環(huán)繞科學概念的基礎上有所拓展；三、搭拱橋試驗四：師：利用拱形的特點，人們用小塊的磚、石材也可以建造很大的拱；現(xiàn)在我們來進行次競賽， 利用老師給大家供應的積木來搭一個座拱橋，看誰搭得好；兩組同學分別在講臺兩邊桌上搭積木拱；其他同學觀看，助威； 提示：留意積木的外形，要用物體把拱足處抵??；小結：拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分， 拱形各部分相互擠壓， 結合得更加緊密； 拱形受