教科版科學六上抵抗彎曲課例

1、探究式學習小學科學六年級上冊抵抗彎曲教學設(shè)計南油小學 魏杰【教學設(shè)計】教學內(nèi)容 本課作為本單元“形狀與結(jié)構(gòu)”的伊始課，首先引導學生認識房子、橋梁都有柱子和橫梁，靠柱子和橫梁支撐，而橫梁比柱子容易彎曲。由此引入本課的內(nèi)容橫梁的抵抗彎曲能力與什么有關(guān)。本課只引導學生用實驗的方法研究梁的抵抗彎曲能力與橫梁寬度、厚度之間的關(guān)系，通過實驗數(shù)據(jù)，學生分析發(fā)現(xiàn)紙的寬度增加，抵抗彎曲能力會增加；紙的厚度增加，抵抗彎曲能力會明顯增加，增加厚度比增加寬度更有效。最后學生用實驗得出的結(jié)論解釋說明橫截面為長方形的橫梁為什么都是立著安放的。教學目標1、科學概念房屋、橋梁結(jié)構(gòu)中有“柱”和“梁”，梁比柱容易彎曲。增加梁的寬

2、度可以增加抵抗彎曲能力，增加梁的厚度可以明顯增加抵抗彎曲能力。2、過程與方法建立實驗?zāi)Ｐ?，識別和控制變量；記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出合理結(jié)論。3、情感、態(tài)度、價值觀能夠大膽假設(shè)又能在實驗中小心求證。設(shè)計理念 本教學設(shè)計力爭表現(xiàn)小學科學課堂教學的三個方面：圍繞核心概念教學；關(guān)注學生的前概念；體現(xiàn)探究式學習方式。1、本課教教學設(shè)計圍繞核心概念-建筑結(jié)構(gòu)中有“柱”和“梁”，梁比柱容易彎曲，增加梁的寬度和厚度可以增強橫梁抵抗彎曲能力。2、設(shè)計時特別關(guān)注學生的前概念-教學設(shè)計立足學生對橫梁感性認識的生活經(jīng)驗，讓學生根據(jù)經(jīng)驗提出各種各樣能提高橫梁抵抗彎曲能力的方法。3、體現(xiàn)探究式學習方式-在觀察體驗、感受的

3、基礎(chǔ)上提出研究問題，引導猜測，培養(yǎng)學生勤思考的良好習慣。在“寬度、厚度與抵抗彎曲能力研究”環(huán)節(jié)引導學生經(jīng)歷設(shè)計研究方案、建立實驗?zāi)Ｐ?、探究合作與數(shù)據(jù)分析、得出結(jié)論的過程，培養(yǎng)了學生合作、探究、創(chuàng)新的能力。在這一環(huán)節(jié)中，還讓學生完整地經(jīng)歷了識別變量、控制變量從而達到實驗公平的過程，使“教學目標”引向縱深發(fā)展，培養(yǎng)了學生嚴謹、精確、公平的科學素養(yǎng)。教學過程（教學準備）為小組準備：長度、寬度相同、厚度不同的紙條（相同的紙條粘貼而成），長度、厚度相同、寬度不同的紙條；墊圈若干、木塊。教師自己準備：教學幻燈片。過程一：看圖導入。學生瀏覽古詩登鸛雀樓中的鸛雀樓、現(xiàn)代房屋、橋梁等圖片，了解到所有的建筑物都是

4、由橫梁和柱子支撐著，并通過師生討論感性上認識到橫梁和柱子哪個更容易折斷（橫梁更易折斷），從而引出一個大家感興趣的問題如何提高橫梁抵抗彎曲的能力，并出示課題。過程二：猜想并確定研究問題。通過師生對話，學生猜想出了各種各樣的方法，其中改變寬度因素引起了學生的爭議，到底是增加寬度能提高抗彎曲能力呢，還是減少寬度能提高抗彎曲能力？于是橫梁抵抗彎曲能力與寬度因素有什么樣的關(guān)系成為了本課首先研究的問題。過程三：建立實驗?zāi)Ｐ汀＠蠋煘閷W生提供了木塊、各種寬度的紙、若干墊圈，讓學生根據(jù)這些材料來證明橫梁抗彎曲能力與寬度因素的關(guān)系。學生小組討論并由一個小組上講臺用提供的材料展示實驗方法。通過展示后的生生對話，逐步

5、完善了實驗?zāi)Ｐ?。過程四：實驗公平及變量控制。本實驗是對比實驗。學生通過討論填寫實驗計劃記錄表，明白實驗中需要改變的因素是什么，需要控制不變的因素又是什么，還有哪些需要注意的，從而達到實驗公平。學生明白了如何研究寬度因素與橫梁抵抗彎曲能力的關(guān)系，用同樣的方法還可以遷移到研究厚度因素與橫梁抵抗彎曲能力的關(guān)系上，于是本節(jié)課確立了兩個需要實驗研究的因素，而其它因素用同樣方法留待以后研究。過程五：實驗匯報與數(shù)據(jù)分析總結(jié)。首先學生小組實驗，并將每小組的數(shù)據(jù)填寫到電腦中展示給全班。然后兩小組匯報，其他小組疑問補充。最后回到數(shù)據(jù)上，分析數(shù)據(jù)不同的原因，以及總結(jié)實驗結(jié)論。過程六：應(yīng)用與引申。學以致用，討論回答一

6、根橫截面為長方形的木質(zhì)橫梁是橫著放好還是立著放好。最后讓學生知道雖然增加材料的厚度能很好的提高橫梁抗彎曲的能力，但這種方法同樣存在缺陷，需要增加材料的用量，于是向?qū)W生提出這樣的問題有沒有不用增加材料用量，也能提高橫梁抵抗彎曲能力的方法呢，留待學生思考，從而將學生引向下堂課要研究的主題。附實驗記錄單：紙梁抵抗彎曲能力的相關(guān)因素研究實驗實驗方法（可以畫圖）實驗時應(yīng)該收集記錄什么樣的數(shù)據(jù)來說明問題？（可以不寫，但要討論并回答）對比實驗計劃表一研究問題：紙梁抵抗彎曲能力與紙梁的寬度有什么關(guān)系？實驗研究中需要改變的條件是什么？怎么改變？實驗研究中保持不變的條件有哪些？實驗中還需注意什么？對比實驗計劃表二

7、研究問題：紙梁抵抗彎曲能力與紙梁的厚度有什么關(guān)系？實驗研究中需要改變的條件是什么，怎么改變？實驗研究中保持不變的條件有哪些？實驗中還需注意什么？紙梁的抵抗彎曲能力的測試記錄表對比實驗一紙梁的寬度1倍寬2倍寬3倍寬抵抗彎曲能力的大小預測實測我們的發(fā)現(xiàn)對比實驗二紙梁的厚度1倍厚2倍厚3倍厚抵抗彎曲能力的大小預測實測我們的發(fā)現(xiàn)紙梁抵抗彎曲能力實測記錄全班匯總表【課堂實錄】過程一：看圖導入。師：同學們請看，這棟古代的建筑挺不錯吧，知道它的名字嗎？師：可能這樣看大家確實很難說出它的名字，但實際上同學們從很小就對這棟古代建筑耳熟能詳了。請看這首詩登鸛雀樓，（學生朗誦）知道了吧，它就是中國古代幾大名樓之一的

8、鸛雀樓。師：我們一起走近看看，這棟樓不管里面外面都有很多的柱子和橫梁是吧，這些有什么用呢？生：支撐著整棟建筑。師：古代的房子由橫梁、柱子支撐著，那現(xiàn)代的房子也是這樣嗎？我們看這幅圖，能找到橫梁、柱子嗎？生：能。（一名學生上前用手指出）師：再看，這是一座橋梁。它們也是由橫梁、柱子支撐著的嗎？生：是的。（一名學生上前用手指出）師：看來橫梁、柱子在建筑中確實起著特別關(guān)鍵的作用。你們覺得橫梁和柱子在材料粗細相同的情況下，哪個更容易被折斷呢？（ppt出示粗細材質(zhì)相同的一小截橫梁和柱子）生：柱子。因為橫梁架在柱子上，柱子承受更大的力，所以柱子更容易折斷。生：不是柱子，應(yīng)該是橫梁。（學生主動走上講臺指著pp

9、t中的柱子與橫梁的圖片解釋）橫梁是中間受力，容易折斷，而柱子是上下兩端受力不容易斷。師：同學們同意他的說法嗎？（學生都不自覺地點點頭）過程二：猜想并確定研究問題。師：看來橫梁是建筑中比較脆弱的地方，那我們更需要好好研究一下怎么讓橫梁不容易折斷，或者說怎么提高橫梁的抵抗彎曲的能力。（板書課題：抵抗彎曲）如何提高呢？（出示橫梁的實物）生：增加厚度，厚度越大，橫梁越不容易彎曲。（板書：厚度）生：改變橫梁的材料，比如鋼或者合金的。（板書：材料）生：增加橫梁的硬度。師：其實增加硬度也是通過改變橫梁的材料來達到的，是吧？生：用一些鋼索將橫梁拉住。師：這實際上是改變了橫梁的什么呢？（板書：結(jié)構(gòu)）生齊答：結(jié)構(gòu)

10、生：柱子間的距離縮短一些。師：我們把這個也叫做架空長度，你們認為架空長度短一些，更不易折斷是吧。（板書：架空長度）生：還可以多加些柱子在橫梁下面（板書：多一些支撐）師：這樣做實際上也就是減小了橫梁的什么？生：架空長度生：將橫梁做成拱形的。師：也就是改變橫梁的什么？形狀。（板書：形狀）（學生各抒己見，但橫梁的寬度這一因素沒有同學說出來）師：同學們說了這么多方法，老師也說一種你們看行不行？我改變橫梁的寬度能改變橫梁的抵抗彎曲能力嗎？生齊答：應(yīng)該可以。師：那是加大寬度提高橫梁抵抗彎曲能力，還是減小寬度呢？（學生的回答不是很肯定，老師正好從這里引入下面要研究的問題）師：請看黑板，剛才同學們說的這些其實

11、都是跟橫梁抵抗彎曲能力相關(guān)的因素。那究竟是什么樣的關(guān)系呢？比如寬度，到底是加寬后抵抗彎曲能力更強呢？還是減寬后更強呢？我們顯然需要。生：做實驗。過程三：建立實驗?zāi)Ｐ汀煟耗呛梦覀兘裉炀拖妊芯繉挾冗@一項因素，其它的我們可以在以后的課堂上繼續(xù)研究，或者同學們在課后自己研究，可以嗎？師：那如何做實驗來研究呢？老師這里為大家提供了木塊、紙、墊片這樣的實驗器材，同學們打算用什么方法來研究呢？請?zhí)顚懺诶蠋煱l(fā)的實驗記錄單上，可以畫圖。實驗時應(yīng)該收集記錄什么樣的數(shù)據(jù)來說明問題？可以不寫，但要討論并回答。討論完畢，老師請一小組上臺拿著實驗器材演示并說明你們的方法。（學生小組討論，一小組上來展示他們的實驗方法。展

12、示完畢，通過生生互動，質(zhì)疑補充，完善實驗?zāi)Ｐ停┻^程四：實驗公平及變量控制。師：實驗?zāi)Ｐ臀覀円呀?jīng)建好了，那在實驗時我們要改變的條件是什么？怎么改變？要保持哪些條件不變才能使實驗公平有效？請小組討論并填寫記錄單上面的“對比實驗計劃表一”，開始。（兩個小組的學生上來匯報，并通過生生互動，質(zhì)疑補充，完成“表一”的填寫）老師歸納總結(jié)，將同學們的討論結(jié)果顯示在ppt上面：1、實驗中不變的條件：柱子的高度，墊圈擺放的位置，紙梁的厚度，紙梁的架空長度，梁的材料，紙梁的形狀等等2、注意事項：（1）架空長度要合適（12厘米）。（2）小墊圈要輕輕放，而且要盡量疊起來放在梁的最中間。（3）計算墊圈數(shù)量以紙梁剛接觸桌面

13、為準，但導致紙梁接觸桌面的最后一個墊圈不能算。師： 同學們對實驗的方法、要求都了解了嗎？好，我們知道了如何研究寬度因素與橫梁抵抗彎曲能力的關(guān)系，那研究其他因素比如厚度因素，會嗎？生齊答：會。師：那好，請同學們小組填寫“對比實驗計劃表二”。（小組匯報填寫的結(jié)果）師：好，我們終于要開始做實驗了，在實驗前請同學們再瀏覽一下注意事項。待會只要你們小組實驗一結(jié)束就派一個代表到前面來將你們的數(shù)據(jù)輸入到老師電腦里面?？纯茨男┙M做得又快又好。現(xiàn)在請每小組的小組長過來排隊取實驗材料，然后開始實驗。過程五：實驗匯報與數(shù)據(jù)分析總結(jié)。（兩小組學生上來匯報實驗記錄表中的數(shù)據(jù)與發(fā)現(xiàn)，生生互動，質(zhì)疑補充完善實驗發(fā)現(xiàn)）師：（

14、ppt顯示“紙梁抵抗彎曲能力實測記錄全班匯總表”）我們從匯總表中發(fā)現(xiàn)大家測量的數(shù)據(jù)都不盡相同，怎么會這樣呢？生：可能是同學們在放墊圈時的高度不一樣。生：放墊圈時的力度不同，有的組輕，有的組重。生：可能是有的組疊起來放的，而有的組沒有疊好。生：紙梁在柱子上擺放的位置有的組放在正中，而有的組可能擺放有些偏。師：嗯，正因為這么多原因，造成我們的數(shù)據(jù)有出入，所以老師在你們所有的數(shù)據(jù)后面求了一個平均值，這樣可以使數(shù)據(jù)相對準確，能更好代表所有組測量的情況。我們對比寬度與厚度兩種因素測得的平均值，同樣可以發(fā)現(xiàn)增加紙的寬度能提高橫梁抵抗彎曲的能力，增加紙的厚度同學們說能更多地提高抵抗彎曲能力，老師用另一個詞“

15、明顯”，可以嗎？請同學們將我們的發(fā)現(xiàn)再讀一遍。師：用紙做橫梁可以得出這樣的結(jié)論，換做其它材料是不是道理也相同呢，所以我們還可以總結(jié)：增加材料的寬度，可以提高它的抵抗彎曲能力；增加材料的厚度，可以明顯提高它的抵抗彎曲能力。過程六：應(yīng)用與引申。師：那好，老師這里有這樣的一根木材，如果我想用它來做房子的橫梁，我是橫著放好，還是立著放好呢？為什么？生：立著放。雖然立著放寬度減小了，但厚度增加了，而增加厚度比增加寬度能更有效提高橫梁抵抗彎曲的能力，所以我們選著立著放。師：同學們還真是能學以致用啊。不過增加厚度，是可以很明顯提高材料的抗彎曲能力，但這種方法也存在一定的缺陷，需要增加材料的用量，成本提高了，

16、也不環(huán)保。有什么方法在不增加材料用量的情況下，也能較好提高材料的抗彎曲能力呢?（我們將在以后的學習中繼續(xù)研究。）【教學反思】本課優(yōu)缺點都很明顯，優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩個方面：1、情境導入。讓學生瀏覽耳熟能詳?shù)慕ㄖ私鈾M梁和柱子的作用，討論橫梁柱子哪個更易折斷，從而迅速切入主題如何提高橫梁抵抗彎曲的能力。2、小組合作探究展示。小組討論實驗方法以及對各種因素的控制。各小組實驗并將實驗結(jié)果一一記錄在黑板上展示給全班同學，使得每個小組成員都有非常強烈的成功的喜悅。 不足需要改進的地方主要體現(xiàn)在兩個過程中：1、在猜想并確定研究問題的過程中，老師讓學生回答如何提高橫梁抵抗彎曲能力這一問題時，老師僅僅在幻燈

17、片上給了一個平面的圖形，未能提供橫梁的實物讓學生思考，使得學生的思考比較狹隘，不能說出太多的辦法。2、在建立實驗?zāi)Ｐ鸵约氨ＷC實驗公平和變量控制的過程時候，老師未能根據(jù)學生學情相應(yīng)設(shè)計實驗計劃的表格，導致當日執(zhí)教的班級只有2到3個小組能勉強將表格填完，在后續(xù)的匯報時無法由學生自己得到比較正確完整的實驗方案，最后只能由老師代替學生將方法講出來。盡管在之前其它班上課時，很多小組在組內(nèi)優(yōu)秀學生的帶領(lǐng)下能將表格填得很好，但這樣的設(shè)計顯然沒有充分考慮本班的學情，且特別地浪費時間（在別班同樣花了較長的時間），很不合理。這說明老師缺乏對每個班學情的充分了解，且沒有做好充分的課前備課，無法在課堂上進行相應(yīng)的調(diào)整。針對這個班級，本過程可以