教科版《拱形的力量》教案

1、教科版義務教育課程標準實驗教材小學科學六年級（上冊）拱形的力量教學設計一、教學目標：科學概念 : 拱形可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力，能夠承受較大的壓力。過程與方法：能根據(jù)已獲得的信息作出大膽而合理的猜想和假設，能設計對比實驗并在實驗的過程中進行思考，逐步深入地研究拱形比平形能承受更多壓力的原因并對拱形受力情況進行分析。情感態(tài)度與價值觀：關注拱形在生產生活中的應用，體會科學技術的巨大力量；在探究活動中享受合作學習的樂趣。二、教材重、難點：1、重點：探究拱形承受力大的原因。2、 難點： 在結構性活動中構建 “拱形由于可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受較大的壓力”的科學概念。

2、三、教學準備：每組（托盤1 個、墊圈15 個、記錄表、釘書釘盒、卡紙條）教師課件、自制教具（拱向外傳遞壓力測量器）四、教學過程：1、激趣導入、引出問題師：今天，老師給大家?guī)砹藥讖埡苊赖慕ㄖD片，我們一起來欣賞（投影課件），這些建筑物的形狀有什么共同的地方嗎？猜想一下他們?yōu)槭裁匆龀蛇@樣的形狀？師：是不是真得像同學們猜想的那樣拱形承受能力強，這節(jié)課就讓我們來研究“拱形的力量”。2、實驗探究、解決問題、對比紙拱橋與平橋承重能力師：你能不能設計一個實驗來證實你們的猜想呢？生：用一張紙彎成拱形，抵上兩個相同的物體，放上重物，看能承受多少重量。師：這樣行嗎？生：應該進行對比，做一個拱橋和一個平橋。師：

3、你的想法很有道理，我們就一起試試。那么做這個拱橋和平橋有什么要求嗎？需要控制什么條件？全班交流、匯報（確定墊圈放的方式、橋架空的距離等）師：剛才同學們討論的非常好，現(xiàn)在，實驗前老師有些要求，看誰聽得最仔細。請大家在托盤的背面做實驗。做完實驗后，兩座橋要保持原樣。不要在橋變形的過程中如墊圈。記住使用的墊圈數(shù)。師：聽明白了嗎？接下來開始實驗。（刻意分發(fā)不同數(shù)量的釘書釘盒給各小組，希望他們使用不同數(shù)量的盒子抵住拱腳）學生實驗，教師巡視。實驗結束，交流匯報，教師適時評價。討論：觀察黑板上的數(shù)據(jù)，拱橋承受壓力總體上比平橋多，說明了什么？生：拱橋比平橋能承受更大的壓力。、探究拱能承受更大壓力的原因師：同學

4、們真棒！能像科學家一樣對問題提出假設并且設計了這么好的實驗證實了自己的猜想。接下來，同學們能不能再用科學的眼光觀察黑板上拱橋的數(shù)據(jù)，有什么想問的嗎？生：使用同樣的紙條搭的拱橋，連拱腳間的距離都相同，為什么承受力會不同呢？師：這個問題很有價值，誰來回答？生：因為承重多的拱腳上抵的重物多。師：猜得好，但口說無憑，你能不能設計一個實驗證實你的推測呢？學生討論設計實驗。師：設計的真好！那還有什么需要注意的嗎？瞧這張紙可以再用嗎？（折壞的紙條要再換一張）好，老師這兒還有材料，不夠的小組可以來領。學生實驗、教師巡視。學生實驗，教師巡視。實驗結束，匯報交流，教師適時評價，加蓋“科學小博士”印章。師：看來，我

5、們的推測又成功了，果然是抵住拱的物體越重，拱的承受力就越大。那么這些多承受的力傳遞到哪去了呢？生：傳到兩邊的重物上去了。師：也就是說拱將受到的壓力向兩邊也可以說向外分散了，對嗎？演示拱受力動畫。師：那么這個小小的紙拱到底向外傳遞了多少壓力呢？讓我們來測一測。演示紙拱外推力測量實驗。師：通過剛才的實驗同學們能不能說說拱形能承受更大壓力的奧秘？生：拱形能向下、向外傳遞承受的壓力。3、回歸生活、拓展問題問題：拱形的承受力這么強，你都在哪見過拱，它們都有什么作用？小結：同學們說得真好！生活中還有許多奧秘等待你們去探索，希望大家多用科學的眼光去觀察、研究。作業(yè)：回家后請大家像課本 P32這樣搭一個瓜皮拱

6、玩玩，思考為什么瓜皮拱會不垮？板書:拱形的力量拱橋承受力大于平橋距離：10cm拱形可以傳遞承受的壓力拱形的力量教學設計說明執(zhí)教：福安師范附小鄭吉穎指導：福安師范附小盧華杰 黃艷楓一、教材解析拱形的力量是教科版義務教育課程標準實驗教科書小學科學六年級上冊第二單元形狀與結構的第三課。本單元是從不同形狀結構的物體與它能承受力大小的視角，引領學生探究常見的形狀和結構的。本單元知識的編排由淺入深逐步展開，先研究薄形材料怎樣抵抗彎曲，再研究拱形承受力的特點，弧形結構和框架結構，最后再涉及研究結構科學在塔和橋上的應用。其中，本課研究的拱形結構，是所有結構中唯一產生外推力的結構，它的特點是把受到的壓力分解成向

7、下的壓力和向外的推力。研究拱形的承重特點更具趣味性和挑戰(zhàn)性。二、學情分析通過課前的調查，收集到學生對于“拱形”前概念的共性是：學生都學過語文課文趙州橋，對趙州橋的結構比較熟悉，對拱形已有初步的了解，也都知道它能承受較大的壓力，個別學生甚至知道拱形的受力原理，但他們接受的是間接的理論信息而非探究后思維內化形成的科學概念?；谏鲜稣J識及平時對本校學生思維發(fā)展程度的觀察判斷，我們對教材上的探究活動做了調整，把教材上分解成幾個小活動的探究實驗整合成兩大實驗：1、對比紙拱橋與平橋承重能力。2、探究拱能承受更大壓力的原因。三、設計理念1、在猜想與假設中發(fā)展思維?？茖W課程標準中提出了 科學學習要以探究為核心

8、這一基本理念，并對“科學探究”提出了具體的內容標準。 猜想與假設作為學生科學探究活動的一個重要組成部分，在科學課程標準是這樣描述的：能運用已有的知識作出自己對問題的假想答案；能根據(jù)假想答案，制定簡單的科學探究活動計劃。 從課標的要求來看，猜想作為合情推理的一種方式，是學生制定計劃的前提根據(jù)，是學生確定研究方向、選擇實驗方法、選擇實驗材料的基礎。在本課教學中，我設置了一條以實現(xiàn)“能根據(jù)已獲得的信息作出大膽而合理的猜想和假設”的教學目標而展開的一系列教學活動為線索，來發(fā)展學生的思維。具體策略如下：實驗、對比紙拱橋與平橋承重能力。先出示多種拱形建筑圖片，促使學生根據(jù)已有知識做出“拱形承受力大于平形”

9、的猜想，再鼓勵學生設計對比實驗證實猜想。實驗、探究拱能承受更大壓力的原因。先引導學生對前一個實驗的數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)相同的紙拱橋承重能力不同這一問題，提出“拱形承受力大小與抵住拱形的物體有關”的推測，最后通過實驗驗證證實推測的正確。這樣通過“原有認識 提出猜想 實驗驗證 產生新問題 合理推測 實驗驗證 得出結論”一個個環(huán)節(jié)既培養(yǎng)了學生觀察、分析、探究和解決問題的能力，又達到了教學目標。2、用結構性材料促進探究。科學探究活動很大程度上就是學生與材料之間的互動，探究的效果很大程度上取決于探究材料的選取，沒有了材料就沒有了動手做的對象，就沒有了思維的基礎；沒有充足的探究材料，活動將無法全面并深入開展

10、；沒有結構性的材料，探究活動就無法典型、深刻與精致，教學目標特別是科學概念的形成就僅是“點到”而非“達到”。在本課教學中，我們希望學生能根據(jù)實驗觀察發(fā)現(xiàn)拱形受力后形狀的變化，從而分析出拱形受力的狀況，形成“拱形可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力，能夠承受較大的壓力”的科學概念。要達到這個目標，首先要制作一個拱，然后要尋找合適的抵住拱腳的物體，我通過多次實驗發(fā)現(xiàn)：16開白紙?zhí)?，承受力很快就會到達極限，這 時不論抵住拱腳的物體如何增加都不能增大它的承受力；一個小組很難找到完全相同 的十幾本書，使用不同書本會使各組的實驗結果難以對比。于是，我對本課使用的材料進行了調整：變16開白紙為2X 16c

11、m的卡紙條，變書本為釘書釘盒，墊圈統(tǒng)一采用直徑2cm 規(guī)格的，還用臺秤自制了測量拱向外傳遞壓力的測量器，使學生對拱能向外傳遞壓力有更感性的認識。理性猜想發(fā)展思維 拱形的力量教學反思 執(zhí)教：福安師范附小鄭吉穎指導：福安師范附小盧華杰 黃艷楓著名教育家肖川曾說：猜測和想象是應用現(xiàn)有知識解決新問題的過程，是發(fā)揮創(chuàng)造性的過程，也是一個充滿智慧挑戰(zhàn)和精神歷險的過程。鼓勵學生大膽猜想，是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、發(fā)展思維的重要方法。但沒有經過深思熟慮匆忙展開的猜想就如無源之水，學生表達的見解既不成熟，也不具備深度，就像在進行猜謎游戲一樣，這樣的猜想沒有絲毫的價值，帶給學生的將是不良的思維習慣、不負責任的態(tài)度。有根據(jù)、

12、理性的猜想才能指引學生像科學家一樣進行探究，真正發(fā)展學生的思維。在本課教學中，我設置了一條以實現(xiàn)“能根據(jù)已獲得的信息作出大膽而合理的猜想和假設”的教學目標而展開的一系列教學活動為線索，來發(fā)展學生的思維。一、猜想應建立在學生原有的知識和經驗基礎上。片斷 1：（出示幾種拱形建筑圖片后）師：這些建筑的形狀有什么共同的特點嗎？生：都是拱形的。師：為什么都要做成拱形呢？生：拱形更牢固，能承受更大的壓力。師：既然大家都說拱形的承受力大，那能不能設計一個實驗來證實你們的猜想呢？這是一次學生根據(jù)自己的生活經驗的猜想，雖然簡單，但暴露了學生的前概念掌握情況，他們了解拱形結構能承受更大壓力。當學生進入我們的課堂，

13、腦子里并不是一張“空白的紙”等著我們描繪，他們已經有一定的生活經驗，也有一定的獲取各種知識的渠道。這時教師就要引導學生積極地思考，調動與這一問題相關的知識和經驗的支持，提出合理的猜想，為后續(xù)的探究活動奠定基礎。二、有價值的猜想有賴于教師的有效引導。片斷二：（當學生經過拱橋與平橋承重能力的對比后，發(fā)現(xiàn)不同組的拱橋承受墊圈的數(shù)量不同）師：大家觀察這組數(shù)據(jù)，有什么發(fā)現(xiàn)？生：各組拱橋使用的墊圈數(shù)為什么不同？生：我覺得和橋的長度有關。師：剛才同學們的拱橋長度都是多少？（實驗前已經討論控制了橋的長度、墊圈放的方式等）生： 10cm.師：那么這個想法可以排除。生：我覺得和釘書釘盒子的放的方式有關。師：有什么

14、關系？生：盒子豎著放比橫著放使拱橋承受的墊圈多，還有盒子放多幾個拱橋承受力也會 增大。師：你是說抵住拱腳的物體越高拱橋承受力越大，抵住拱腳的物體越重拱橋承受力 越大，對嗎？生：對，就是這個意思。師：那能不能也設計實驗來證實這兩種推測呢？學生參與科學探究活動了，進行猜想了，就能獲得有價值的猜想嗎？有價值的猜想 的獲得、學生猜想能力的提高有賴于教師的有效指導。因為我們知道小學生的猜想一般 是建立在他們現(xiàn)有的知識經驗和生活經驗的基礎之上的，是稚嫩的、不成熟的，甚至是 錯誤的。因此，教師要引導學生對自己初步提出的猜想結果進行反駁、篩選、修改?？傊?，在新課程背景下的科學課堂教學，猜想已成為學生進行科學探

15、究活動的一個重 要組成部分，培養(yǎng)學生的猜想能力是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，發(fā)展學生思維的重要渠道。 因此我們在引導學生進行猜想時，要多一些理性的成分，少一些胡猜瞎蒙。拱形的力量教案【教學目標】1 .知識與技能知道拱形受到壓力時，能把向下的力向下和向外傳遞給相鄰的部分。如果能抵住拱形的外推力,拱形就能承受更大的壓力。2 .過程與方法根據(jù)觀察到的拱形產生的形變來推想它受力的狀況。3 .情感態(tài)度和價值觀認識到邊實驗邊思考，對不斷深入研究的重要性，培養(yǎng)科學的探究精神?！窘虒W重點】學生在探究實踐中能根據(jù)拱形的形變來分析拱形受力的狀況?！窘虒W難點】拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮拱的受力作用?！窘虒W方法】實驗法、探

16、究法【課前準備】紙、鐵墊圈、瓜皮、小刀、小木塊等【課時安排】1課時【教學過程】一、導入新課欣賞一組各式各樣的建筑物圖片，分析它們在形狀和結構上有哪些相似之處？，明確它們都是拱形結構。為什么都做成拱形的呢？我們一起來探究一下拱形的力量吧！二、新課學習認識拱形結構。像這樣彎曲的形狀叫拱形。 拱形由拱頂和拱足組成。 拱形能承受多大的重量呢?我們一起來設計實驗探究一下。測試紙拱的承重能力實驗名稱研究紙拱的承重能力實驗材料紙、墊圈實驗步驟要求學生把紙先卷一卷再松開，做一個拱形，用貼墊圈測試一下它能承受多大 的重量。觀察紙拱的形狀，這個紙拱受壓后就伸展平了，說明承受不了太大的重量。如果把拱足抵住，能承受多

17、的重量呢？讓我們做一個實驗來驗證一下。實驗名稱拱形承載多大的重量實驗材料木塊、紙拱、鐵墊圈實驗步驟用木塊分別抵住兩邊拱足，使紙拱不塌下來，測試這樣的拱能承受幾個墊圈的重量。圖木展不。拱形的承重情況記錄表推測能承受的墊圈數(shù)實際能承受的墊圈數(shù)湊L次第二次第三次發(fā)現(xiàn):沒有抵住拱紙足時，紙拱受壓后就伸展平了，承受不了太大的重量；把拱足抵住后就可以承受 較大的重量。為什么抵住拱足，拱就能承受較大的力？動畫展示。結論：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。拱形受壓會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。三、動手實踐搭一個瓜皮拱制作方法：1

18、.圓形瓜皮，切下一個弧形條，寬度在 3厘米至4厘米。2 .根弧形的瓜皮條切成 5塊。切口線的方向要指向想象中的圓心。3 .用物體把拱足抵住。圖木展不西瓜皮拱為什么不會倒塌.呢？因為西瓜皮拱把受到的力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結合得更緊密。所以西瓜皮拱不會倒塌。四、拓展延伸拱是在豎向壓力作用下拱足處產生水平推力的曲桿結構，又叫推力結構。拱結構是一種重要的 結構形式，在橋梁、渡槽和房屋建筑中都經常用到。拱是主要承受壓力的結構，可采用受壓性能好、價格低廉的磚、石、混凝土建造。五、課堂總結拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受很大的壓力。六、課堂訓練（一）選擇1 .下列說法

19、錯誤的是（C）A.把拱足抵住，就可能承受墊圈的重量8 .拱產生的變形是可以看見的C.拱形結構在一些建筑物中用到的很少D.拱形結構是所有結構中唯一產生外推力的結構9 .下列（A）構中運用了拱形結構A.盧溝橋 B.江陰大橋 C.金字塔 D.埃菲爾鐵塔（二）填空1 .拱形的特點是把受到的壓力分解 .成（向下的壓力）和（向外的推力）。2 .拱結構是一種重要的結構形式，在（橋梁） 、（渡槽）和（房屋）建筑中都經常用到。3 .拱形受 壓要向下和向兩邊擠，抵?。ü白悖┚偷窒怂颍▋蛇厰D）的力。七、家庭作業(yè)課后，同學們搭建一個瓜皮拱，繼續(xù)研究拱形的承重能力?！景鍟O計】拱形的力量測試紙拱的承重能力搭一個瓜皮拱【教學反思】拱形這一形狀，在我們身邊比較常見，學生還是認識和