五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)《拱形的力量》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)拱形的力量教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】拱形的力量是教科版科學(xué)教科書(shū)六年級(jí)上冊(cè)第二單元的第三課，學(xué)生通過(guò)前面兩課的學(xué)習(xí)已初步了解改變材料的厚度和形狀會(huì)增強(qiáng)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)是一類(lèi)很重要的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用廣泛。拱形結(jié)構(gòu)有的書(shū)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)。研究拱形的承重特點(diǎn)更具趣味性和挑戰(zhàn)性。教材精心設(shè)計(jì)了幾個(gè)體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生了解到拱形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是把受到的壓力分解成向下和向外的推力，通過(guò)提出問(wèn)題嘗試總結(jié)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，再?lài)L試在獲得成功的探究過(guò)程中找到拱形承受巨大壓力的原因，認(rèn)識(shí)拱形受力的特點(diǎn)

2、。【學(xué)情分析】通過(guò)本單元前兩課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)增加材料厚度和改變材料的形狀可以增加物體抗彎曲能力的探究已產(chǎn)生了非常濃厚的興趣，在這氛圍下相信進(jìn)一步探究拱形，學(xué)生們的熱情會(huì)更加高漲?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念 拱形受到壓力時(shí)，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。過(guò)程與方法 根據(jù)學(xué)生原有的邏輯思維能力與學(xué)習(xí)水平，我對(duì)本節(jié)課的教學(xué)流程作了如下處理：激趣導(dǎo)入，引出問(wèn)題。大膽假設(shè)，自主探究。總體評(píng)價(jià)，歸納小結(jié)。探究活動(dòng)延伸。這樣處理符合認(rèn)識(shí)論過(guò)程和科學(xué)探究的要求，既體現(xiàn)了“從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會(huì)”，又“注意科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化”，使課程結(jié)構(gòu)自

3、然流暢，學(xué)生易于接受。從提出問(wèn)題走進(jìn)探究，在做中學(xué)，又帶著問(wèn)題走向生活、社會(huì)，把探究的空間拓展到課外，拓展到了日常生活。能夠邊實(shí)驗(yàn)邊思考，逐步深入地研究一個(gè)問(wèn)題。能根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來(lái)推想它受力的狀況。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如何分工合作，如何處理數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)與探究課題不同或與生活常識(shí)有矛盾的問(wèn)題，應(yīng)如何對(duì)待，也需在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生正確處理，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的方法，一是讓學(xué)生在實(shí)際操作中逐漸提高；二是教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給予恰當(dāng)指導(dǎo)。情感、態(tài)度、價(jià)值觀 讓學(xué)生了解拱形在生活中的應(yīng)用，同時(shí)體驗(yàn)科技的力量、創(chuàng)造的快樂(lè)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】弄清拱形可以向下和

4、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?！窘虒W(xué)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】教師準(zhǔn)備：相關(guān)的圖片資料，做拱形的紙，課件（教師用）。180g繪畫(huà)紙一整張裁成長(zhǎng)21cm、寬10cm的小塊，鐵墊圈、螺帽若干，墊板（三層板裁小長(zhǎng)21cm、寬10cm大?。?，自制搭拱積木（二至三組）。學(xué)生準(zhǔn)備：每生帶四五本書(shū)用于抵住拱足?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、引入師：前幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了在不增加材料的情況下，增強(qiáng)材料抗彎曲能力的幾種辦法，這節(jié)課我們繼續(xù)來(lái)研究讓一張紙承受更大壓力的方法。（師出示一張紙）看老師手中的這張紙。(把它平放著，用手托住紙的兩端將紙平放在兩手之間，紙塌下去

5、了）它連自身的重量都承受不起，這樣柔軟無(wú)力的紙你能用什么辦法讓它至少能承受自身重量不塌下去嗎？學(xué)生匯報(bào)。(提示不能增加材料。讓學(xué)生充分發(fā)言，可以檢查學(xué)生對(duì)前概念的理解。引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)到拱形時(shí)。)師：(做一個(gè)拱)做成拱形后它沒(méi)有塌下去，看來(lái)拱形也有科學(xué)道理。我國(guó)古代勞動(dòng)人民早已利用拱的科學(xué)原理進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。請(qǐng)看(播放課件圖片：趙洲橋、拱門(mén)、房子、奧運(yùn)館所)這么多的建筑為什么都采用了拱形呢？同學(xué)們?cè)敢夂屠蠋熞黄饋?lái)研究拱形中的學(xué)問(wèn)嗎？（板書(shū)：拱形的力量）設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“拱形”是“改變形狀”的另一個(gè)視角。通過(guò)欣賞拱形建筑的圖片，讓學(xué)生感受到中國(guó)勞動(dòng)人民的勤勞智慧，拱形的神奇作用，最后的提問(wèn)激發(fā)起學(xué)

6、生的'求知欲。二、測(cè)試紙拱的承重能力1、做一個(gè)紙拱，試試它能承受多大的重量實(shí)驗(yàn)一：師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們像老師這樣（把紙先卷一卷再松開(kāi)，做成一個(gè)拱形）做一個(gè)紙拱，放在墊板（提示：按墊板上事先畫(huà)好的兩拱足間距離來(lái)做拱）上觀察，說(shuō)一說(shuō)拱自身的重量在哪里？特別要注意：這個(gè)拱形不能借助其他物體的幫助。分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。學(xué)生匯報(bào)。（在拱下部）師：對(duì)，在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足。好下面請(qǐng)同學(xué)們輕輕地放一個(gè)墊圈在紙拱上，來(lái)測(cè)試拱的承受力，仔細(xì)觀察紙拱有變化嗎？（有，“紙拱”向兩邊伸展。）哪個(gè)部分承受著墊圈的重力？(拱頂)請(qǐng)大家再在上面加一個(gè)墊圈，觀察一下是不是有新的變化，紙拱隨著壓力的增

7、大，你發(fā)現(xiàn)它的形狀有什么變化？（拱形的足伸展得更大了，最后就平了。）你能解釋這種現(xiàn)象嗎？“紙拱”為什么會(huì)向兩來(lái)伸展開(kāi)去？（課件演示：墊圈的重量壓在了拱上，拱的全部重力傳到兩個(gè)拱足，這個(gè)力向下，向兩邊傳去，使拱足在墊板上向外滑動(dòng)，拱就伸展開(kāi)了。）(板畫(huà)：)設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)觀察描述活動(dòng)，學(xué)生能清晰地認(rèn)識(shí)拱形橋的受力軌跡，從而建構(gòu)第一層次的“拱形”概念拱形可以通過(guò)材料向下和向外傳遞承受的壓力。看到拱足分開(kāi)自然想到要用什么東西去抵住它。2、把拱足固定，測(cè)試紙拱能承載多大的重量實(shí)驗(yàn)二：師：既然我們知道了紙拱受力變形的原因，你有什么辦法使紙拱不容易變形，能承受更大壓力？承受幾個(gè)墊圈你能預(yù)測(cè)一下嗎？用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)下看行不行。分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。師：有作用嗎？(學(xué)生回答)用東西抵住拱足它確實(shí)比剛才承受的壓力要大一些，看來(lái)大家剛才的想法是正確的。討論：說(shuō)說(shuō)你們觀察到的現(xiàn)象。當(dāng)拱頂上的壓力不斷增加時(shí)，它的形狀會(huì)有什么變化？(還是要塌，向左右偏)紙拱為什么會(huì)產(chǎn)生這種變化？你是怎樣想的？設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在認(rèn)真觀察現(xiàn)象后，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題作出解釋?zhuān)㈤_(kāi)動(dòng)腦筋去思考解決方案，有了方案再去用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。用事實(shí)證明自己的方案是有效的。這樣多次訓(xùn)練有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣。對(duì)于紙拱還是會(huì)