橫梁的抗彎曲能力教學(xué)設(shè)計(jì)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——橫梁的抗彎曲能力教學(xué)設(shè)計(jì)《橫梁的抗彎曲能力》教學(xué)設(shè)計(jì)

《橫梁的抗彎曲能力》是新修訂的科教版《科學(xué)》六年級(jí)上冊“形狀與結(jié)構(gòu)〞單元第一課的內(nèi)容。通過這單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生要了解身邊幾種常見的結(jié)構(gòu)，知道結(jié)構(gòu)具有不同特點(diǎn)能滿足不同需要；發(fā)現(xiàn)改變物體的形狀結(jié)構(gòu)可以改變其承受能力的大?。惑w驗(yàn)到科學(xué)、技術(shù)對社會(huì)進(jìn)步的巨大影響，提高探究興趣，發(fā)展探究能力。本節(jié)課是這個(gè)單元的起始課，通過引導(dǎo)學(xué)生研究“梁〞的寬度與厚度與抗彎曲能力的關(guān)系來探究形狀結(jié)構(gòu)的科學(xué)道理。

從形狀和結(jié)構(gòu)的角度看建筑物，幾乎所有的建筑物都有柱子和橫梁或類似柱子和橫梁的結(jié)構(gòu)，橋梁和房屋是其中最常見的。從承受壓力的特征上看橫梁，它的抗彎曲能力與其寬成正比，與高度（厚度）的平方成正比，增加材料的厚度可以十明顯顯的增大抗彎曲能力，把材料做成“T〞“工〞等異型形狀也利用了抗彎曲能力與材料“厚度〞的特別關(guān)系，本節(jié)課的教學(xué)學(xué)為今后的研究奠定認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。

本節(jié)課共有三個(gè)活動(dòng)：

第一，研究梁的抗彎曲能力與梁的寬度有關(guān)，發(fā)現(xiàn)寬度增加，梁的抗彎曲能力增加。在教師引導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行探究。

其次，研究梁的抗彎曲能力與梁的厚度有關(guān)，發(fā)現(xiàn)厚度增加，梁的抗彎曲能力大大增加。運(yùn)用上面活動(dòng)的方法，以小組為單位進(jìn)行自主探究。

第三，研究橫截面是長方形的橫梁平著放好，還是立著放好。讓學(xué)生用前面研究的結(jié)果進(jìn)行解釋，并用作簡單的試驗(yàn)的方法來證明?；顒?dòng)由教師指導(dǎo)下的研究變?yōu)閷W(xué)生獨(dú)立的操作和研究。

在我們周邊有好多的不同形狀和結(jié)構(gòu)的物體，它們?yōu)槭裁词沁@樣或那樣的形狀結(jié)構(gòu)，對于學(xué)生來說，既熟悉又陌生，探究內(nèi)容與生活聯(lián)系十分密切，教學(xué)材料簡單易得，能夠引起學(xué)生探究的興趣。對于六年級(jí)的學(xué)生來說，觀測事物的廣度和深度都有所發(fā)展；小學(xué)階段兒童的思維能力處在形象思維向抽象思維過渡的階段，六年級(jí)學(xué)生的抽象思維雖然仍要借助直觀形象的支撐，但已經(jīng)有了長足的發(fā)展，分析、推理能力有了明顯的提高。他們經(jīng)過三年科學(xué)課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)積累了一些基本的探究學(xué)習(xí)的方法，有了初步的過程與方法意識(shí)和能力。

科學(xué)概念

●房屋、橋梁結(jié)構(gòu)中有“柱〞和“梁〞，梁比柱簡單彎曲?！裨黾恿旱膶挾瓤梢栽黾涌箯澢芰?，增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。

過程與方法：

●識(shí)別和控制變量，記錄數(shù)據(jù)，分析所數(shù)據(jù)并得出合理結(jié)論?！裼煤唵卧囼?yàn)說橫截面為長方形的橫梁為什么都是立著安放的。情感、態(tài)度、價(jià)值觀

●能夠大膽假設(shè)又能在試驗(yàn)中防備求證。

重點(diǎn)：在有關(guān)的因素中試驗(yàn)研究抗彎曲能力分別與梁的寬度、厚度的關(guān)系；難點(diǎn)：對科學(xué)試驗(yàn)的變量識(shí)別與控制。

為小組準(zhǔn)備：寬度不同、顏色的一致的紙條（2cm、4cm、8cm）；長度、寬度一致、厚度不同的紙條（1張、2張、4張）；1角硬幣；尺子；“柱子〞。

教師自己準(zhǔn)備：ppt課件。

一、聯(lián)系生活，建立概念1、認(rèn)識(shí)“橫梁〞和“柱子〞（1）出示房子和橋梁圖片。學(xué)生觀測：它們形狀和結(jié)構(gòu)上有相像的地方嗎？（2）小結(jié)：在我們周邊可以看到好多不同形狀和結(jié)構(gòu)的物體，房子和橋梁是其中最常見的，它們都是依靠直立的材料——柱子，橫放的材料——橫梁支撐的。

2、知道“橫梁〞比“柱子〞更簡單彎曲。

（1）組織探討：當(dāng)橫梁和柱子承受壓力時(shí)哪個(gè)更簡單彎曲呢？

（2）出示斷裂的橋梁和房梁圖片，引導(dǎo)學(xué)生理解：橫梁在受壓時(shí)更簡單彎曲，甚至斷裂。

3、透露課題：橫梁的抗彎曲能力

[開門見山引出學(xué)生既熟悉又陌生的內(nèi)容，通過觀測和比較，學(xué)生建立了“橫梁〞和“柱子〞的概念，通過探討和生活中斷裂的橋梁和房梁的圖片，學(xué)生可以直觀的認(rèn)識(shí)到橫梁在受壓時(shí)更簡單彎曲，甚至斷裂，從而了解研究橫梁的抗彎曲能力在建筑上的重要性，引出本課研究的問題。

二、大膽假設(shè)，細(xì)致求證（一）學(xué)生推測

1、提問：你們認(rèn)為橫梁的抗彎曲能力與哪些因素有關(guān)呢？為什么這樣推測呢？

2、教師根據(jù)學(xué)生回復(fù)選擇板書。（在學(xué)生無法說出寬度和厚度時(shí)，追問：材料質(zhì)地一致的條件下，同一種材料的橫梁，它的抗彎曲能力與哪些因素有關(guān)？）

[基于科學(xué)課學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)M梁的抗彎曲能力與哪些因素有關(guān)做出相應(yīng)的推測，但并不一定有理由，同時(shí)這樣的一個(gè)問題對學(xué)生來說太大，學(xué)生會(huì)從各個(gè)方面進(jìn)行推測，教師通過“材料質(zhì)地一致的條件下〞來引導(dǎo)孩子關(guān)注橫梁材料本身的因素，能使學(xué)生思考有方向，避免漫無目的的猜測而浪費(fèi)時(shí)間。]

（二）研究紙的寬度與抗彎曲能力1、推測橫梁的抗彎曲能力與寬度的關(guān)系選擇板書中的“寬度〞，組織學(xué)生圍繞橫梁的寬度進(jìn)行猜測：你們認(rèn)為橫梁抗的彎曲能力與橫梁的寬度有怎樣的關(guān)系？《預(yù)計(jì)》

2、識(shí)別和控制試驗(yàn)中的變量和不變量

（1）組織學(xué)生探討：計(jì)劃怎樣來證明我們的猜測？需要些什么材料嗎？（2）學(xué)生交流：（根據(jù)學(xué)生的回復(fù)適時(shí)出示器材和課件提醒）

A、橫梁：我們不可能直接用橫梁來進(jìn)行研究，我們可以用厚紙做的紙橫梁來進(jìn)行研究，要研究橫梁的寬度與抗彎曲能力的關(guān)系，你們需要怎樣的紙橫梁呢？為什么？

a、紙的材質(zhì)要一樣，（出示厚薄兩張紙）b、長度一樣。

c、寬度不一樣。怎樣改變紙的寬度比較簡單看出抗彎曲能力？小結(jié)：老師為大家準(zhǔn)備了同樣材質(zhì)的1倍寬、2倍寬、4倍寬的紙質(zhì)橫梁（出

示中信封）

B、柱子：你們需要怎樣的柱子呢？a、柱子高度要一樣。（高低兩個(gè)柱子，學(xué)生鉛筆盒）

b、柱子的距離要一樣（言語引導(dǎo)：這樣擺、那樣擺都行嗎？）小結(jié)：為了順利地進(jìn)行試驗(yàn)研究，老師特地為大家精心準(zhǔn)備了這樣一個(gè)試驗(yàn)器材，想一想它解決了我們說的什么問題）（高度一樣、柱子間的距離一樣）

C、放置物體：放的物體有什么要求嗎？

a、物體要一樣（我們用1角的硬幣表示重物，用紙橫梁承載硬幣的個(gè)數(shù)表示抗彎曲能力）

b、放的位置一樣（放置在橫梁中間）

c、放的方式一樣（輕輕的、一個(gè)一個(gè)放）

小結(jié)：放置的物體要一樣，放的位置一樣，輕輕地放

有了這些器材我們就能公允、公正的進(jìn)行試驗(yàn)了嗎？大家再想想，在研究過程中還有沒有要提醒同學(xué)的了？我有個(gè)問題，怎樣統(tǒng)計(jì)硬幣的個(gè)數(shù)才公允適合。

（3）歸納小結(jié)：在這個(gè)試驗(yàn)中，只改變紙橫梁的寬度，其他都要

一樣，這樣的試驗(yàn)才公允、公正（課件出示）

[研究橫梁的抗彎曲能力與寬度的關(guān)系的探究試驗(yàn)是對比試驗(yàn)，識(shí)別和控制變量是重點(diǎn)和難點(diǎn)，假使直接問學(xué)生：在這個(gè)試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)控制哪些條件不變？怎樣控制這些條件？學(xué)生會(huì)“東一榔頭西一棒〞，思考和回復(fù)零亂沒有規(guī)律。因此通過對探究所需要器材的準(zhǔn)備的探討活動(dòng)，圍繞“柱子〞“橫梁〞“重物〞的探討，根據(jù)學(xué)生的回復(fù)選擇器材，不但引導(dǎo)學(xué)生識(shí)別和控制了變量，使活動(dòng)的器材有結(jié)構(gòu)性，而且在過程中進(jìn)行了試驗(yàn)過程和方法的指導(dǎo)，為下一個(gè)探究試驗(yàn)做好了鋪墊。避免了學(xué)生沒有條理的探討，為自主探究節(jié)省了時(shí)間。]

3、分組探究：不同寬度的紙的抗彎曲能力

（1）學(xué)生預(yù)計(jì)：預(yù)計(jì)一下紙橫梁承載1角硬幣的個(gè)數(shù)，請把它寫在試驗(yàn)表格上（簡單交流）。

（2）學(xué)生分組試驗(yàn)4、收集、分析學(xué)生探究數(shù)據(jù)試驗(yàn)匯報(bào)

（1）收集輸入每組實(shí)測數(shù)據(jù)，并求出各組數(shù)據(jù)的平均數(shù)。（2）探討：通過數(shù)據(jù)你有什么發(fā)現(xiàn)，能得出什么結(jié)論？

5、小結(jié)：關(guān)于橫梁的抗彎曲能力與寬度的關(guān)系我們是通過先提出了問題、進(jìn)行了預(yù)計(jì)、開展了試驗(yàn)（控制不變的量）、研究數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的過程，用科學(xué)事實(shí)證明：橫梁的抗彎曲能力與寬度有關(guān)系，紙的寬度增加，抗彎曲能力會(huì)增加。（板書）

[先預(yù)計(jì)后實(shí)測，不但能提高學(xué)生對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)注程度，更重要的是促使他們思考寬度與抗彎曲能力的關(guān)系。利用電腦將各組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，求出平均值，能更好的通過探究過程得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出規(guī)律，得出結(jié)論]

（三）研究紙的厚度與抗彎曲能力

1、以小組為單位，運(yùn)用上面的方法設(shè)計(jì)、開展探究活動(dòng)

（1）提出要求：會(huì)用上面的方法研究了嗎？我們該怎樣來研究？（2）小組探究：

以小組為單位：

探討：在這個(gè)試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)控制哪些條件？怎樣控制這些條件不變？應(yīng)當(dāng)改變什么條件？怎樣來改變？還需要什么材料嗎？填寫試驗(yàn)單。

預(yù)計(jì)，把預(yù)計(jì)的結(jié)果寫下來。進(jìn)行試驗(yàn)并做好作記錄。

分析數(shù)據(jù)，寫下你們的發(fā)現(xiàn)的紙的厚度與抗彎曲能力的關(guān)系。2、匯報(bào)交流：

（1）選擇一組交流一下是怎樣研究的？

（2）收集輸入每組實(shí)測數(shù)據(jù)，并求出各組數(shù)據(jù)的平均數(shù)。

（3）歸納小結(jié)：橫梁的抗彎曲能力與厚度有關(guān)系，紙的厚度增加，抗彎曲能力會(huì)增加。（板書）

[在上一個(gè)探究活動(dòng)的基礎(chǔ)上，這個(gè)探究活動(dòng)教師通過研究報(bào)告來引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用上面的方法，小組合作完成抗彎曲能力與紙的厚度的關(guān)系，此時(shí)教師的主要工作就是巡查幫助。]

（四）分析寬度與厚度對抗彎曲能力地影響程度

1、分析兩張表格，找出規(guī)律：比較、分析方才兩組試驗(yàn)結(jié)果，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？探討并在試驗(yàn)報(bào)告上寫結(jié)論。

2、交流探討結(jié)果：增加抗彎曲能力，增加厚度比增加寬度更有效。（屏）[通過學(xué)生自主探究得到的數(shù)據(jù)，將兩張數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，能很簡單進(jìn)行水到渠成的小