形状与抗弯曲能力教学设计.doc

课 题第二课 形状和抗弯曲能力课 型探究课教材分析增强材料抗弯能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的道理根源于改变材料的宽度和厚度。本课有两个活动：第一，研究形状与抗弯曲能力的关系。第二，研究瓦楞纸板的形状结构。学情分析学生在上一节课的基础上已经知道，可以通过增加厚度来增强纸的抗弯曲能力，也可提出“改变形状可以增强纸的抗弯曲能力”的猜想。经过前期学习，能够自主设计实验方案，对数据的分析也具有了一定的水平。但在实际操作中他们更多的是关注实验结果，而忽略实验的过程。分析问题的能力有待提高。教学目标分层A类学生1、改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。2、做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。3、观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。4、意识到小组合作做实验进行探究的必要性。乐于根据观察作出解释和提出问题。B类学生同上C类学生改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。教学重点改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。教学难点解释为什么改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。教学媒介为小组准备：实验用的大小相同的纸若干张、铁垫圈、胶水、包装箱瓦楞纸板。教师自己准备：一些不同形状的钢、铝型材样品或相关图片。教学课时1教学过程第一课时二次备课（一）导学生疑1、旧知回顾：纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加，纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。厚度比宽度更能提高横梁的抗弯曲能力。2、提出问题：这样做要增加材料的用量,同时也增加横梁自身重量。能不能在不增加材料的情况下就能增加抗弯曲能力？（生：改变形状）我们这里指的形状主要是看它的横截面（二）小组探疑1、设想一下给你一张纸，可以将纸折成什么形状？2、试一试：师演示（折一张横折的纸桥与竖折的纸桥）我已经做好了一个这种形状的纸桥，把它与平面纸桥来对比一下。这样实验行不行？有没有发现什么问题？3、在设计实验时你觉得最关键的是什么？哪些条件的改变会影响我们实验的准确性？学生汇报。（板书：不改变桥的距离、高度，纸的厚度、长度，硬币放中间，竖折）4ppt出示：实验时我们应该注意只能改变纸的形状，不能改变桥墩的距离和高度；不能改变纸的厚度、长度与大小。每张纸只能使用一次，不能反复或合在一起使用。硬币应尽量放到纸桥中间的位置，要轻轻的放硬币。使纸碰到桌面的那个硬币不能记录下来。5、学生分组实验。6、汇报交流。观察数据，你们有什么发现？我们可以得出什么结论？（改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力）（三）点拨解疑1、 ppt演示1：为什么改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力？我们来看看这种L形材料，它的哪一部分像是把梁立着放了？这样做，实际上是减少了梁的宽度，但为什么还是能够增强抗弯曲能力呢？（增加了厚度）2、 ppt演示2：生活中的材料为什么加工成这些形状？这样做有什么好处？（四）合作答疑1、（出示纸包装箱）知道这是什么吗？（瓦楞纸板）它都有些什么用途呢？你有没有想过，用它来装非常重的物品，也不会变形、破损，是什么原因使它拥有这么神奇的力量呢？2、让我们来弯一弯、折一折、，感觉一下瓦楞纸板的抗弯曲能力，再剥一剥，注意观察瓦楞纸板一共有几层，每层的厚薄、软硬、形状如何，瓦楞纸板的结构有什么特点。3、分组观察、记录。4、经过研究，我们产生的什么产生了什么问题或想法？你们认为瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？你发现什么新的问题吗？（五）提能练疑为什么不做成几层纸全部是波浪型呢？（六）达标无疑1、 通过两节课的学习，我们知道了增强材料的抗弯曲能力可以怎样做？2、 前后知识联系起来，巩固本课的知识。改变纸的形状比改变纸的厚度有什么优点？板书设计改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。下节课预习任务瓦楞纸板中间有许多拱形，这些拱形又起到了什么作用呢？我们在下节课将继续研究研究拱形的力量。形状与抗弯曲能力教学设计-杨敏教学目标：科学概念：改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。过程与方法：做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。情感态度价值观：意识到小组合作做实验探究的必要性，乐于根据观察作出解释和提出问题。教学重点：做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，探究形状与抗弯曲能力的关系。教学难点：解释为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力。教学准备：铁垫圈、双面胶、大小相同的纸（每组5张）、小刀、架纸的盒子、3层或5层瓦楞纸、科学记录单。教学过程：一、激趣引入1同学们，老师刚刚搭了一座纸桥，你猜它能承受几个硬币呢？我们来试试。（师演示）2这座纸桥承受了几个硬币？放下这个硬币后桥蹋了，这个硬币能不能算？3那我们能不能想办法增强纸桥的抗弯曲能力呢？（增加厚度）4嗯，他运用到了我们上节课学到的知识。可增加桥的厚度要增加许多材料，能不能不增加材料就能增加桥的抗弯曲能力呢？（改变形状）5改变形状究竟能不能增强抗弯曲能力呢？（板书：形状与抗弯曲能力）今天我们就来研究这个问题。二、研究形状与抗弯曲能力1我们来试一试，师演示（折一张横折的纸桥，改变平面桥墩的距离及放硬币的位置）我已经做好了一个这种形状的纸桥，把它与平面纸桥来对比一下。（生：老师的实验不公平）这样实验行不行？有没有发现什么问题？2那我们在实验时应该注意哪些问题呢？哪些条件的改变会影响我们实验的准确性？学生汇报。（板书：不改变桥的距离、高度，纸的厚度、长度，硬币放中间，竖折）3出示：实验时我们应该注意只能改变纸的形状，不能改变桥墩的距离和高度；不能改变纸的厚度、长度与大小。每张纸只能使用一次，不能反复或合在一起使用。硬币应尽量放到纸桥中间的位置，要轻轻的放硬币。使纸碰到桌面的那个硬币不能记录下来。4学生分组实验。5汇报交流。观察数据，你们有什么发现？我们可以得出什么结论？（改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力）6为什么折成这些形状就能提高材料的抗弯曲能力呢？7我们来看看这种L形材料，它的哪一部分像是把梁立着放了？这样做，实际上是减少了梁的宽度，但为什么还是能够增强抗弯曲能力呢？（增加了厚度）8在我们的生活当中，你还看到过哪些用改变形状的方法来增强物体抗弯曲能力的例子呢？9你们看，这是我们生活当中常见到的一些建筑材料，请大家想一想，为什么要把钢材和铝材加工成这些形状呢？这样做有什么好处？（可以节省材料）三、瓦楞纸板的研究。1同学们，老师今天还给大家带来了一样非常神奇的东西，（出示纸包装箱）知道这是什么吗？它都有些什么用途呢？你有没有想过，用它来装非常重的物品，也不会变形、破损，是什么原因使它拥有这么神奇的力量呢？2老师从包装箱上剪了一些纸下来，你看这种材料叫做瓦楞纸板。3我们如何观察瓦楞纸板？我们在观察时主要观察哪几个方面？（我们观察时要注意观察瓦楞纸板一共有几层，每层的厚薄、软硬、形状如何，瓦楞纸板的结构有什么特点。）4分组观察、记录。5汇报交流。你们有什么发现？你们认为瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？你发现什么新的问题吗？6你看，瓦楞纸板中间有许多拱形，这些拱形又起到了什么作用呢？我们在下节课将继续研究研究拱形的力量。五、小结通过这节课你有什么收获呢？好，这节课我们就上到这里。六、板书设计2、形状与抗弯曲能力增加厚度增大抗弯曲能力七、教学反思：这一课给我感觉教学内容比较简单，教学中只要突破各种形状的制作并能测量其抗弯曲能力，就可以实现良好的教学效果。但是，在实际教学中，效果并不是很好。我把教学重点定位为“自主探究形状与抗弯曲能力的关系”，而在实际教学中变成了仅为让学生知道“改变薄型材料的形状能增强材料的抗弯曲能力，形状不同抗弯曲能力不同。”这一知识概念。在整个教学过程中，学生没有真正的成为主体，只是被教师牵着鼻子为达成这一目的走教学环节。我发现圆形的和方形的形状制作非常麻烦、检测其抗弯曲能力圆形和方形很容易坍塌。为了克服这一难点，在课后，我进行过多次试验，发现只要在制作方形时，方形的边要用力按一下，它就稳定多了。另外，教学中，我们不能比较各种形状抗弯曲能力的强弱，我们要强调与一字形的相比，纸改变形状后，抗弯曲能力是否增强了。这样有利后续探讨相关的问题。形状与抗弯曲能力教学设计 教材分析增强材料抗弯曲能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的道理根源于改变材料的宽度和厚度。而这一方法完全紧密地延续了第一课时的教学内容，从某种意义上来说，改变材料的形状，很大程度上就是改变了材料的厚度。本课来研究材料的形状与抗弯曲能力，可以让学生进一步认识到为什么改变形状就可以改变抗弯曲能力了。本课分为两个活动。第一，研究形状与抗弯曲能力的关系。这个活动又可以分成两个活动来运作。一是让学生来做一做纸梁。即把纸做成像条形钢材那样的各种形状的纸梁，并认识我们所说的材料的形状就指的是材料的横截面。二是测量纸梁的抗弯曲能力。这里采用让纸梁承受垫片个数的办法，来得出相应数据，并与平展的纸片比较，认识改变材料形状可以改变其抗弯曲能力。第二，研究瓦楞纸板的形状结构。瓦楞纸板有三层或五层，中间有一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板黏合在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的抵抗弯曲能力大大增加。研究瓦楞纸板不但可以加强对第一个活动的认识，而且可以让学生感受到身边的许多“视而不见”的科学现象，从而激励学生去认识更多的、较复杂的形状结构。一、教学目标1、会做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。通过观察瓦楞纸板的结构，能作出解释和提出问题。2、通过实验了解到改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；形状不同，抗弯曲能力也不同。3、培养学生根据现象提出问题并实验研究。能够边实验边思考，不断地发现问题并解决问题；让学生经历自主开放的探究、设计、交流表达过程，着力培养合作学习、自主探究的能力。4、明白节约资源的重要性。体会科学技术对社会发展的巨大影响力，从而形成热爱科学，积极探索创新的动力。二、教学重点：学生分组探究形状与抗弯曲能力的关系的实验。教学难点：初步理解改变形状能提高材料的抗弯曲能力。三、教学准备：1、演示用不锈钢钢管，不锈钢片。2、每组1盒垫片，1个固体胶，4张同样大小的纸、瓦楞纸（5层）每组一份、架纸梁的实验盒两个。3、每组实验记录单一份。4、制作配合教学用的ppt课件一份。四、教学过程（一）引入，复习，疑问，揭题1、出示杭州湾跨海大桥（想象图），接着看建成的照片，感受其雄伟之处。继续看桥面图，底面图（包括未建成的部分），让学生重温增加横梁宽度与厚度的实例。复习上一课知识点：增加材料的宽度与厚度，材料抗弯曲能力增强。2、由前一幅照片中未架桥梁事由引出看下一幅：架桥梁。放大桥梁的一个头子，看其梁截面图，激发学生疑问：如此厚的桥梁，为什么中间做成空心的形状？3、引发学生研究、探索新的问题：这座总投资约140亿元，设计使用年限100年的杭州湾跨海大桥，其牢固程度当然用不着我们去怀疑，它的抗弯曲能力当然绝对够强。板书：“抗弯曲能力”然而，它不用实心，而用空心的形状，非常值得我们去研究。（二）、实验探究1、让学生上台演示，初步感知可用改变形状来改变抗弯曲能力。（1）出示两块不锈钢，老师带来了两座微型的大桥（一块是平板状，另一块则请师傅加工成了方管状。向学生说明是同样的材料，只是做成了不同的形状）。分别请2位学生（小女生，大男生）上台，各自尝试弯曲不锈钢片和不锈钢管。发现小女生很容易地压弯了不锈钢片，而大男生怎么也压不弯不锈钢管（放两个小凳子，中间放不锈钢，让学生用手压）。（2）都是同样的不锈钢材料却有着完全不同的抗弯曲能力，他们的区别在哪里？学生观察，得出结论“形状”板书：“形状与” 完整揭题。2、实验活动一：不同形状的纸梁的抗弯曲能力（1）研究形状与抗弯曲能力的关系是不是只有刚才这一种形状能够增强材料的抗弯曲能力呢？同学们回忆一下我们生活中材料可以做成哪些形状？说明：我们这里指的形状主要是看它的横截面。教师出示投影片，说明各种型材，并把不同材料的横截面在黑板上。（2）用实验来验证我们在课堂上不能很快用不锈钢作出各种形状，但我们可以用纸来代替。我们分别来测试平板的纸和折成各种形状的纸在承受重量时的区别，以便观察不同的形状对与材料的抗弯曲能力的区别。（3）制作纸梁。请学生做一回“桥梁”建筑师。 A、把一张纸放好，用以测试平板形状。另外三张纸分别做成其他的三种形状。 B、注意：每张纸只折一次，只用一次，不要反复使用。 C、要求：做好形状之后不能再去碰它，要保持它的性能。做好形状之后，把形状（横截面）画在记录纸上。D、学生开始制作纸梁，巡视指导。E、展示部分纸梁的形状。让学生了解各种形状的不同之处。（4）”桥梁”承重实验。 A、怎样才能比较不同纸梁的抗弯曲能力的大小呢？我们采用的是让纸梁承受垫片的方法，承受垫片个数越多，就说明什么？（请学生回答）B、出示提示，同时演示要点。 C、各小组实验，教师巡视、指导。重点环节让学生充分动手实践，记录员到电脑上输入自己小组的测试数据，把测试好后的部分形状张贴在黑板上以便汇报，实验完毕后整理器材。 D、组织汇报。实物展示各小组作品，判断是否满足实验要求（重点是纸的长度、形状）E、详细数据统计。先横向看，不同形状之间，它们的抗弯曲能力怎样变化？再纵向看，同一形状不同小组之间数据的差异，不同形状不同小组之间的数据差异，说明什么？把自己的发现说给小组同学听听，再来汇报，每个组至少整理两条以上的发现，边看边讨论。F、交流得出结论：改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；不同形状的抗弯曲能力不同。把材料做成种形状，虽然减少了材料的宽度，但却相当于增加了材料的厚度。3、游戏。教师拿出4片瓦楞纸，放在两张板凳中间，搭成一座纸桥。轻松一刻：请问有谁愿意为我们做一个金鸡独立的表演呢？（站到纸桥上）看了这个表演之后，你有什么感受？4、实验活动二：观察研究瓦楞纸（1）刚才就那么4片瓦楞纸，就能顶得住一个人的重量，想看看它里面的秘密吗？（2）学生观察瓦楞纸，研究它的内部结构。它的结构有什么特点？为什么要做成这样？（画一画横截面，画在记录纸上）为什么不做成几层纸全部是波浪型呢？（三）课堂小结1、结合现在的绿色低碳的号召，迫切需要节约资源。改变材料的形状，即节省了材料，又能增强抗弯曲能力，这真是一个好办法！2、开头讲的杭州湾跨海大桥是否偷工减料？如果做成实心桥梁的话行吗？3、谁能说说，通过今天的学习，有些什么收获？ （四）课外拓展1、出示建筑工地空心砖块。现实生活中还有哪些空心材料？它们的形状是怎样的？2、（机动）新闻链接：纸船过江。 板书 形状与抗弯曲能力 横截面：一 O W L T U 口 工 2、实验活动一：不同形状的纸梁的抗弯曲能力（1）研究形状与抗弯曲能力的关系是不是只有刚才这一种形状能够增强材料的抗弯曲能力呢？同学们回忆一下我们生活中材料可以做成哪些形状？说明：我们这里指的形状主要是看它的横截面。教师出示投影片，说明各种型材，并把不同材料的横截面在黑板上。（2）用实验来验证我们在课堂上不能很快用不锈钢作出各种形状，但我们可以用纸来代替。我们分别来测试平板的纸和折成各种形状的纸在承受重量时的区别，以便观察不同的形状对与材料的抗弯曲能力的区别。（3）制作纸梁。请学生做一回“桥梁”建筑师。 A、把一张纸放好，用以测试平板形状。另外三张纸分别做成其他的三种形状。 B、注意：每张纸只折一次，只用一次，不要反复使用。 C、要求：做好形状之后不能再去碰它，要保持它的性能。做好形状之后，把形状（横截面）画在记录纸上。D、学生开始制作纸梁，巡视指导。E、展示部分纸梁的形状。让学生了解各种形状的不同之处。（4）”桥梁”承重实验。 A、怎样才能比较不同纸梁的抗弯曲能力的大小呢？我们采用的是让纸梁承受垫片的方法，承受垫片个数越多，就说明什么？