六年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教案23《拱形的力量》教科版

拱形的力量【教材簡析】本課是教科版的《形狀與結(jié)構(gòu)》單元第三課內(nèi)容。學(xué)生經(jīng)過前兩課的學(xué)習(xí)已認(rèn)識(shí)改變資料的厚度、寬度和形狀會(huì)增強(qiáng)其抗曲折能力。在本課中，提出了一種新的形狀——拱形。拱形結(jié)構(gòu)是一類很重要的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用廣泛。拱形結(jié)構(gòu)又叫推力結(jié)構(gòu)，它的特色是把遇到的壓力分解成向下的壓力和向外的推力，是全部結(jié)構(gòu)中獨(dú)一產(chǎn)生外推力的結(jié)構(gòu)。研究拱形的承重特色更具興趣性和挑戰(zhàn)性。教材精心設(shè)計(jì)了兩個(gè)體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到拱形的結(jié)構(gòu)特色是把遇到的壓力分解成向下和向外的推力，經(jīng)過提出問題——試試——總結(jié)經(jīng)驗(yàn)——改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，再試試——在獲取成功的研究過程中找到拱形承受巨大壓力的原由，認(rèn)識(shí)拱形受力的特色。我們可以依據(jù)新版教材的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行重新解讀。問題聚焦:經(jīng)過生活中拱形類建筑的觀察以及聯(lián)合學(xué)生以前對(duì)形狀與抗曲折能力的認(rèn)識(shí)，把問題聚焦到“研究紙拱的抗曲折能力”上來。研究板塊，經(jīng)過測(cè)試紙拱的承重能力實(shí)驗(yàn)和不停想方法控制拱變形的問題，使紙拱不停承載更大的重壓，指引學(xué)生認(rèn)識(shí)拱形承重的特色。經(jīng)過商議活動(dòng)，學(xué)生可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到拱形承載壓力的特色，并認(rèn)識(shí)到拱形承重能力與抵住拱足的關(guān)系。拓展部分，經(jīng)過搭一個(gè)瓜皮拱也許其余資料（泡沫、木優(yōu)等）的拱，從豐富詳盡的體驗(yàn)活動(dòng)中感覺到拱形的承重特色。紙拱是很比較簡單搭建的拱，做一個(gè)瓜皮拱（或其余資料的拱）不僅風(fēng)趣，并且當(dāng)學(xué)生謹(jǐn)言慎行地把很滑的、小塊的瓜皮搭成一個(gè)拱，看到這個(gè)拱并未垮掉甚至還可以承重時(shí)，他們對(duì)拱形承重的特色會(huì)感覺很深，會(huì)驚訝拱形的“力量”大。與前面實(shí)驗(yàn)對(duì)比，前者是更理性的研究，后者是更感性的制作，相輔相成?！緦W(xué)情解析】在以前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生認(rèn)識(shí)改變紙的寬度、厚度也許形狀會(huì)改變紙的抵抗曲折的能力。同時(shí)對(duì)這種研究活動(dòng)產(chǎn)生了濃厚的興趣，也習(xí)得了基本的研究此類問題的方法。在這這些前提下進(jìn)一步研究拱形，學(xué)生們的熱忱會(huì)更加高漲、也基本形成了研究的思路，但對(duì)于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案明確詳盡步驟仍舊需要增強(qiáng)。同時(shí)，學(xué)生剛接觸拱形這個(gè)形狀，對(duì)這個(gè)形狀的其實(shí)不認(rèn)識(shí)，有的會(huì)直接稱其為半圓。讓學(xué)生依據(jù)形狀的變化來解析力的走向也是有必定難度?！窘陶n目標(biāo)】科學(xué)看法目標(biāo)拱形遇到壓力時(shí)，能把壓力向下和向外傳達(dá)給相鄰的部分。抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的壓力?？茖W(xué)研究目標(biāo)經(jīng)過重復(fù)實(shí)驗(yàn)和深入地商議解析，讓學(xué)生依據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的情況。能利用表格采集整理憑據(jù)，用簡圖來記錄和展現(xiàn)自己的思想過程?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)能對(duì)拱形的承重特色的研究活動(dòng)表現(xiàn)出濃厚的興趣。認(rèn)識(shí)到邊實(shí)驗(yàn)邊思慮，對(duì)不停深入研究的重要性?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)認(rèn)識(shí)拱形在生活中的應(yīng)用。經(jīng)過著手搭瓜皮拱，感覺科學(xué)技術(shù)運(yùn)用于生活的魅力。【教課重難點(diǎn)】要點(diǎn)：理解拱形可以向下和向外傳達(dá)承受的壓力，想法保持拱形的形狀，使它承受更大的壓力。難點(diǎn)：拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特色?！窘陶n準(zhǔn)備】教師：課件、瓜皮拱、鉤碼、搭建拱形裝置（有條件）小組：做拱形的卡紙、鐵墊圈、用于抵住拱足的書、作業(yè)本活動(dòng)記錄表、準(zhǔn)備建拱形的泡沫塑料?！窘陶n過程】一、聚焦：經(jīng)過賞識(shí)拱形建筑提出問題（預(yù)設(shè)3分鐘）[資料準(zhǔn)備：拱形建筑圖片課件]課件播放拱形建筑的圖片，學(xué)生賞識(shí)，感知拱形在建筑上的廣泛應(yīng)用，時(shí)初步認(rèn)識(shí)拱形結(jié)構(gòu)。發(fā)問：那么多建筑都設(shè)計(jì)成拱形不過是為了雅觀嗎？究竟有什么奧密？（預(yù)設(shè)：拱形結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗曲折能力強(qiáng)）揭露課題：拱形的力量（板書）二、研究：測(cè)試紙拱的承重能力（預(yù)設(shè)17分鐘）實(shí)驗(yàn)一：比較紙拱橋與紙平橋的承重能力（演示實(shí)驗(yàn)）[資料準(zhǔn)備：卡紙、鐵墊圈、作業(yè)本活動(dòng)記錄表]教師出示一座拱橋，一座平橋，學(xué)生猜想承重能力。出示作業(yè)本第14頁表一，明的確驗(yàn)要求。學(xué)生登臺(tái)放墊圈，測(cè)試兩座橋的承重能力，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。小結(jié)：拱橋比平橋可以承受更大的壓力。實(shí)驗(yàn)二：觀察紙拱受力時(shí)的形狀變化[資料準(zhǔn)備：卡紙、鐵墊圈、紙拱受力簡圖]觀察紙拱受力時(shí)形狀變化。學(xué)生用箭頭畫出受力形變的簡圖。預(yù)設(shè)：學(xué)生報(bào)告交流，教師小結(jié)。當(dāng)拱形遇到一個(gè)壓力的時(shí)候，它就會(huì)把這個(gè)壓力分解成向下的壓力和向外的推力，產(chǎn)生了外推力。實(shí)驗(yàn)三:讓紙拱承受更大的重量[資料準(zhǔn)備：卡紙、鐵墊圈、抵住拱足書籍、作業(yè)本活動(dòng)記錄表]分組談?wù)摚喝绾问辜埞俺惺芨蟮闹亓?？（預(yù)設(shè)：用重物抵住拱足，阻擋其向外推變形。）出示作業(yè)本第14頁表二，明的確驗(yàn)要求，分組實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)。各小組報(bào)告交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師小結(jié)：拱形受壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種向外推的力，抵住拱足就等于抵住了這個(gè)力，拱就能承載更大的重量。三、交流商議：拱形承重的奧密（預(yù)設(shè)12分鐘）[資料準(zhǔn)備：紙拱受力簡圖]學(xué)生在前面簡圖的基礎(chǔ)上，分組畫出拱形承重時(shí)的特色。全班交流展現(xiàn)小組的想法總結(jié)：拱形受壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種向外推的力，抵住拱足就等于抵住了這個(gè)力，拱就能承載更大的重量。四、拓展：搭建一個(gè)拱形（預(yù)設(shè)8分鐘）[資料準(zhǔn)備：搭建拱形演示裝置（或西瓜皮、南瓜皮）、每組一套搭建拱形泡沫資料]各小組模擬課本32頁搭建拱形。思慮泡沫（瓜皮）拱為何可以承受重物，不會(huì)垮掉？（預(yù)設(shè)：由于泡沫（瓜皮）拱把