六年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 拱形的力量 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、拱形的力量教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡(jiǎn)析】本課是六年級(jí)上冊(cè)形狀與結(jié)構(gòu)單元的一課。學(xué)生通過(guò)前兩課的學(xué)習(xí)已了解改變材料的厚度、寬度和形狀會(huì)增強(qiáng)其抗彎曲能力。在本課中，提出了一種新的形狀拱形。拱形結(jié)構(gòu)又叫推力結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是把受到的壓力分解成向下的壓力和向外的推力，是所有結(jié)構(gòu)中唯一產(chǎn)生外推力的結(jié)構(gòu)。本課包含兩部分內(nèi)容：第一部分測(cè)試紙拱的承重能力。通過(guò)測(cè)試紙拱的承重能力實(shí)驗(yàn)和不斷想辦法控制拱變形的問(wèn)題，使紙拱不斷承載更大的重壓，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)拱形承重的特點(diǎn)。第二部分搭一個(gè)瓜皮拱。做一個(gè)瓜皮拱不但有趣，而且從豐富具體的體驗(yàn)活動(dòng)中感受到拱形的承重特點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生小心翼翼地把很滑的、小塊的瓜皮搭成一個(gè)拱，看到這個(gè)拱并未垮掉甚

2、至還能承重時(shí)，他們對(duì)拱形承重的特點(diǎn)會(huì)感受很深，會(huì)驚嘆拱形的“力量”大。與前面實(shí)驗(yàn)相比，前者是更理性的探究，后者是更感性的制作，相輔相成?！緦W(xué)生分析】學(xué)生通過(guò)前兩課的研究已經(jīng)認(rèn)識(shí)到通過(guò)“加厚、加寬、改變形狀”等方法來(lái)增強(qiáng)材料的抗彎曲能力，具有了一些探究經(jīng)驗(yàn)，有利于本課的探究。由于學(xué)生剛接觸拱形這個(gè)形狀，對(duì)這個(gè)形狀并不了解，有的會(huì)直接稱其為半圓，另外，讓學(xué)生根據(jù)紙拱受力時(shí)發(fā)生的形變而分析出拱形受力的特點(diǎn)還是有一定難度的，因此引導(dǎo)學(xué)生感受拱形受力的特點(diǎn)，以及加固拱形的方法顯得尤其重要?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.拱形受到壓力時(shí)，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分。2.抵住拱形的外推力，拱形就能承受更

3、大的壓力?？茖W(xué)探究目標(biāo)根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來(lái)推想它受力的狀況?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)認(rèn)識(shí)到邊實(shí)驗(yàn)邊思考，對(duì)不斷深入研究的重要性。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)1.了解拱形在生活中的應(yīng)用。2.通過(guò)動(dòng)手搭瓜皮拱，感受科學(xué)技術(shù)運(yùn)用于生活的魅力?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：明白拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，設(shè)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)揮出拱的受力特點(diǎn)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為每組學(xué)生準(zhǔn)備：A4紙、一些書(shū)和一些墊圈。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件和相關(guān)的視頻資料。【教學(xué)過(guò)程】一、聚焦1.提問(wèn)：你們還記得趙州橋嗎？它是一座什么橋？2.提問(wèn)：趙州橋始建于隋代，已經(jīng)非常久遠(yuǎn),為什么依然那么牢固？3.

4、小結(jié)：趙州橋的拱形結(jié)構(gòu)也許是它經(jīng)久不倒的秘密，這節(jié)課我們就來(lái)研究。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在感受到中國(guó)勞動(dòng)人民的勤勞智慧的同時(shí)，初步認(rèn)識(shí)到“拱形”的抗彎曲能力強(qiáng)，可能與它的形狀有關(guān)，從而激發(fā)起學(xué)生的求知欲。二、探索活動(dòng)一：做一個(gè)紙拱，試試它能承受多大的重量。1.談話：上節(jié)課通過(guò)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)這張普通的A4紙連一個(gè)墊圈的重量都承受不了，如果把它做成拱形會(huì)怎么樣呢？2.提問(wèn)：怎么將一張普通的A4紙做成拱形呢？3.介紹做紙拱的方法及實(shí)驗(yàn)要求。4.播放實(shí)驗(yàn)微課視頻。5.提問(wèn)：當(dāng)我們將墊圈輕輕放置紙拱中間位置時(shí)，紙拱會(huì)有什么變化？6.提問(wèn)：紙拱為什么會(huì)發(fā)生這樣的形狀變化？我們?cè)撛趺唇鉀Q這個(gè)問(wèn)題？7.分析紙拱受壓形變

5、的原因。8.小結(jié)：把紙拱的兩個(gè)拱足擋住，阻止它向兩邊推。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，首先使學(xué)生觀察到拱形結(jié)構(gòu)受力后的形狀變化，當(dāng)看到拱足分開(kāi)會(huì)垮塌時(shí)，自然會(huì)想到用東西去抵住拱足的方法解決，從而給學(xué)生構(gòu)建“拱形受到壓力時(shí)，可以通過(guò)拱形把力向下向外進(jìn)行傳遞，在傳遞的過(guò)程中就產(chǎn)生了一種外推力”的科學(xué)概念?；顒?dòng)二：固定拱足，測(cè)試紙拱能承載多大的重量。1.繼續(xù)播放實(shí)驗(yàn)微課視頻。2.提問(wèn)：用一本書(shū)抵住拱足后，你們發(fā)現(xiàn)這個(gè)紙拱的形狀又有什么變化？3.分析對(duì)比一字型紙和紙拱的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。4.小結(jié)：抵住拱足，拱形承受壓力的能力增強(qiáng)。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)抵住拱足的方法的確能增強(qiáng)拱形承受壓力

6、的能力?；顒?dòng)三：讓紙拱承受更大的壓力。1.提問(wèn)：怎樣才能使紙拱承受更大的壓力？2.播放實(shí)驗(yàn)微課視頻。3.提問(wèn)：對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你們發(fā)現(xiàn)了什么？4.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：最后通過(guò)多本書(shū)抵住拱足的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)拱形受壓時(shí)只要能抵住這個(gè)向外推的力，它就能承載很大的重量。從而進(jìn)一步使學(xué)生認(rèn)識(shí)到如果設(shè)法保持拱形的形狀不變，它會(huì)承受更大的壓力。三、研討1.提問(wèn)：你們能解釋一下為什么抵住拱足，就能提高拱形的承受力？2.分析拱形的受力特點(diǎn)，并得出結(jié)論。3.提問(wèn)：現(xiàn)在能解釋趙州橋年代那么久遠(yuǎn)，為什么它依然那么牢固？4.總結(jié)：趙州橋是拱形橋，能承載很大的重量。設(shè)計(jì)意圖：首尾呼應(yīng)再次解釋趙州橋牢固的原因，不僅讓學(xué)生學(xué)以致用，認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)源于生活，并服務(wù)于生活，而且還可以讓學(xué)生的思維在圍繞科學(xué)概念的基礎(chǔ)上有所拓展。四、拓展1.談話：讓我們當(dāng)一次小小設(shè)計(jì)師，親自動(dòng)手利用西瓜皮搭建一個(gè)瓜皮拱。2.介紹瓜皮拱的制作方法和注意事項(xiàng)。3.學(xué)生搭建瓜皮拱并實(shí)驗(yàn)其承重能力。4.提問(wèn)：你們能試著解釋一下西瓜皮拱為什么不垮？7.分析瓜皮拱不垮的原因。8.總結(jié)本課所學(xué)拱