《形状和抗弯曲能力》教学案例（南湖海茵 孙世红）.doc

形状和抗弯曲能力教学案例南宁市南湖小学海茵校区 孙世红【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：1.设计纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。2.观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。情感价值观：1.意识到小组合作做实验进行探究的必要性。2.乐于根据观察作出解释和提出问题。【教学重点】发现薄形材料改变形状后抗弯曲能力可以增强。【教学难点】 设计纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，并做出解释。【教学准备】小组准备：正方形的纸若干张、铁垫圈、胶水、双面胶、包装箱瓦楞纸板。教师准备：一些不同形状的钢、铝型材样品或相关图片。【教学过程】一、提出研究问题师：前两天我买了一台冰箱，你们知道有多重吗？它外形长有115厘米，宽70厘米，重近200千克。我家在五楼，这么重的一台冰箱要搬上楼可不容易，是用这样的一个箱子（出示瓦楞纸）装着搬上来的，这是我从箱子里剪下的一块，你们有什么问题吗？ 生：这箱子能承受这么重的冰箱吗？ 生：我想知道这箱子能承受这么重的秘密。 师：说得好，大家提的问题都不错。上节课的研究，我们知道，要增强抗弯曲能力，就要增加纸的厚度，也就是要增加材料的用量。但这个箱子用的材料不多，为什么也能承受那么重的电视机呢？下面我们一起来揭开这个秘密吧。师：这个纸包装箱用的材料我们叫它瓦楞纸。我们可以试着折一折，弯一弯，然后用解剖的方法来研究瓦楞纸，看谁观察发现最好最多，我给大家十分钟时间。（学生分组实验观察，教师巡视指导）师：各组归纳共同点，然后提出来，大家共同探讨。师：小组汇报解剖的纸板一共有几层？每层的厚薄和形状如何？ 生:我们组的观察结果是：瓦楞纸分三层，外面两层薄，比较软，中间厚并且比较硬，好象英文字母 M和W 。师：我们折一折它，感觉怎么样？生：好难把它折过来，比较费力。师：不错，同学们观察得很细心，通过解剖我们已经知道纸板的结构特点了，分为三层，中间那层是“w”形状（板书）的，它为什么很难折弯？它的抗弯曲能力强弱与什么有关系呢？ 生1：我认为与纸板的材料有关，它的韧性比较强。 生2：我认为与形状有关，因为我发现平的没有波浪形的强。 师：大部分同学都认为形状改变了可能会影响它的抗弯曲能力，这是我们的猜测。（板书推测）还必须经过什么来证明？（板书实验）师：等会我们就来研究“形状与抗弯曲能力”。（板书课题） 【评析】教师通过创建一个生活中常见的情景：装重物的箱子，激发了学生的好奇心，提出“是什么秘密使得这个箱子没有被冰箱压坏？”的问题，水到渠成地引出了瓦楞纸的观察研究，让学生通过各种方式观察瓦楞纸，发现并提出猜测可能是由于形状的原因而加强了它的抗弯曲能力，由此再次激发学生研究这节课的探究欲。二、白纸的探究活动（一）设计实验师：你们看，老师手里有一张我们常用的白纸，如果把它平放在这个架上。然后，在纸的中间放这样（展示给学生看）的铁垫圈，猜一猜这张纸能够承受几个垫圈而不塌下去呢？学生猜测。师：（放上一个垫圈后让学生描述观察到的现象）你们观察到了什么现象？师：看来这张纸的抗弯曲能力不太强，等会我们还是用这张纸，来研究材料的形状是否和它的抗弯曲能力有关。师：实验研究之前我们要做些什么？（板书设计实验）你打算怎么设计实验？学生小组讨论，设计实验。学生汇报实验方案。师：可以折成什么形状？（根据学生说的形状板书：M、O、）师：你认为实验中有什么需要注意的吗？要控制哪些条件不变？不变条件：支架间的高度和距离、纸张只能使用一次、垫圈放中间，要轻放。师：同学们已经设计好实验，我把大家说的总结一下：（出示实验要求）实验要求：先设计好纸的形状，并画在第一列表格中。注意：只改变纸的形状，不能改变支架两边的距离（统一为11厘米）；预测后再实验。一张纸只能折一次，只能折一种形状，不要反复的折；注意垫圈要放到纸的中间，轻轻放。通过实验数据，你们得出什么结论？能解释一下吗？师：老师只给大家20分钟的时间，要分工明确，抓紧时间，做好记录。好，开始。实验记录：形 状预测抗弯曲能力实测抗弯曲能力（二）实验过程学生开始探究活动，教师及时了解学生的探究情况，对学生活动给予指导。引导学生进行总结归纳结论，并对结论做出解释。学生可能做出的解释。如：“有三角形状的要稳定些”。这并不是解释，而是对发现的现象的描述。要区分开描述和解释。还有学生可能的解释：形状在承受压力的时候要稳定一些，不容易被压塌；形状不容易水平方向摇晃自然会承受多一些的压力，容易在水平方向晃动就会跨掉；形状能够均匀的分配垫圈的压力，自然承受的压力就大；形状在承受压力的时候，不能稳定地保持原来的形状，很容易变形，或者被压平了，自然承受的压力就小；形状改变形状后其实也就是变相地改变了厚度；改变形状以后，纸的承受压力的方式改变了，由原来的水平平面来承受，变为由纸立起来的竖直方向、拱形或斜的方向来承受压力；等等解释。这些解释的形成往往需要引导学生在反复实验中去发现，在教师的引导下形成解释；（三）实验汇报板书：改变形状能增强材料的材料抗弯曲能力，形状不同抗弯曲能力也不同。师：我们一起来看看书本里是怎么解释的，和大家想的一样吗？（阅读课本资料）【评析】教师的设计环环相扣，预测设计实验分析结论，自然而然地让学生总结出了科学探究的过程，把教学的主动权交给了学生，体现了学生的主体性。让学生自己设计实验方案，折出各种形状的纸梁进行承重实验，并通过实验现象进行分析解释，发现形状的改变导致承重压力的分散，相当于变相地改变了厚度。三、生活中的应用师：通过刚才的研究，我们发现靠改变形状确实可以大大地增强材料的抗弯曲能力，而且不同形状的抗弯曲能力是不同的。师：那么我们再来看看这张瓦楞纸，现在大家知道纸箱为什么可以承受那么重的物体了吗？有时为了进一步增强抗弯曲能力,也把瓦楞纸板做成五层,甚至七成。师：靠改变材料的形状增强材料抗弯曲能力的方法在我们的生产和生活中也有广泛的应用。你能举出我们周围的例子吗？学生举例回答，教师可适时出示实物。如学生提到“工”字形状或者“U”“L”形状的时候，教师拿出准备的实物，让学生亲自到前面来，体会不同形状的抗弯曲能力。例如：准备一个“U”形的钢材，一个平面的铁片，让学生弯一弯或者用身体压一压，找出哪个省力，哪个费力。如果有学生把“U”形的也压弯了（但是用的力气一定也大，也能说明它的抗弯曲能力强了很多），教师还可以出示“口”字形的，再让学生体会，为什么“口”字形的抗弯曲能力更强了。师：这些物体形状的改变既增加了它们的抗弯曲能力，也节省了材料，一举两得。【评析】科学是来源于生活的，也是为生活服务的。教师通过这个环节的处理，首尾呼应，不但使学生明白了瓦楞纸的结构用途及原理，并深刻地认识到生活中还有很多利用形状改变而增强材料抗弯曲能力的例子，明白科学就是那么简单，树立科学就在我们身边的意识。四、全课总结通过这节课的研究，我们了解到了靠改变材料形状确实可以大大地增强材料的抗弯曲能力，提高了材料的强度。而且采用这种方法还节约了材料。科学研究的确很有价值。其实除了改变材料的形状外，增强材料抗弯曲能力的方法有很多， 课后我们可以继续调查，看看生活中哪些地方还增强了材料抗弯曲能力？板书：形状与抗弯曲能力猜测设计实验结论改变形状能增强材料的材料抗弯曲能力，形状不同抗弯曲能力也不同【教后记】本课是教科版小学科学六年级上册形状与结构单元的第二课时。学生通过第一课的学习已经知道，靠增加厚度和宽度可以增强材料的抗弯曲能力。而增强材料抗弯曲能力的另一种方法是改变材料的形状，这是本课时重点要研究的问题。我根据所教学生的特点，对这节课进行一些教材调整，体现了以下的特色：一、活化教材，利于教学教材的原本设计是先以生活中的钢材为什么要加工成不同形状引入，旨在让学生发现、提出本课的研究内容材料抗弯曲能力与材料的形状有关系吗？接着进入形状与抗弯曲能力的重点环节，用同样的纸做成各种形状，测量它们的抗弯曲能力，并与平展的纸比较。最后研究瓦楞纸板的形状结构。可是我根据实际情况（正好刚买了新冰箱），对教材进行活化，将教学环节进行了巧妙地调整：先通过生活情景买冰箱，引出冰箱的箱子材料瓦楞纸的观察，学生观察后提出“形状是增强箱子抗弯曲能力”的猜测，由此再次引出白纸的“形状与抗弯曲能力”探究实验，然后通过分析解释得出“形状的改变确实能增强材料抗弯曲能力的”结论，然后回到开课的瓦楞纸结构形状原理上，构建了一个首尾呼应的课堂教学设计，这样巧妙地调整教材结构更利于有效地教学。二、体现了科学的“生活性”。从我买冰箱到引出瓦楞纸的观察，就拉近了学生与“科学”的距离。让孩子们感悟到：原来自己的身边就藏着这么多的“科学”。接着由学生的瓦楞纸观察，激发出本节课探究的重任形状与抗弯曲能力有关吗？课的引入到孩子们自己提出探究的问题，显得非常自然！在借助“纸”完成探究之后，我再次让孩子们来回顾：为什么瓦楞纸要设计成这种形状？首尾呼应，有效构建了一个完整的生活情境。孩子们在这个具体的生活情境中也就更容易理解其中的科学道理了。科学从生活中来，在具体的生活情境中完成探究，同样不能忘记让科学回到生活中去。所以最后，我借助生活中各种形状的钢材及其他材料的观察，让科学回归了孩子们的生活。三、科学“探究性”的充分体现。