拱形的力量教学设计

1、  模板：基本信息 课题教科版六年级上册第二单元形状与结构拱形的力量教学设计作者及工作单位 秦伟华 白银区第七小学教材分析拱形的力量是教科版科学教科书六年级上册第二单元的第三课，学生通过前面两课的学习已初步了解改变材料的厚度和形状会增强抗弯曲能力。在本课中，提出了一种新的形状拱形。拱形结构是一类很重要的结构，应用广泛。拱形结构有的书又叫推力结构，它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。研究拱形的承重特点更具趣味性和挑战性。教材精心设计了几个体验和实验活动，让学生了解到拱形的结构特点是把受到的压力分解成向下和向外的推力，通过提出问

2、题尝试总结经验改进实验，再尝试在获得成功的探究过程中找到拱形承受巨大压力的原因，认识拱形受力的特点。 学情分析通过本单元前两课的学习，学生对增加材料厚度和改变材料的形状可以增加物体抗弯曲能力的探究已产生了非常浓厚的兴趣，在这氛围下相信进一步探究拱形，学生们的热情会更加高涨。                      教学目标科学概念  拱形受到压力时，能把向

3、下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。  过程与方法  根据学生原有的逻辑思维能力与学习水平，我对本节课的教学流程作了如下处理：激趣导入，引出问题。大胆假设，自主探究。总体评价，归纳小结。探究活动延伸。这样处理符合认识论过程和科学探究的要求，既体现了“从生活走向科学，从科学走向社会”，又“注意科学探究，提倡学习方式的多样化”，使课程结构自然流畅，学生易于接受。从提出问题走进探究，在做中学，又带着问题走向生活、社会，把探究的空间拓展到课外，拓展到了日常生活。  能够边实验边思考，逐步深入地研究

4、一个问题。能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。学生在实验探究活动中，如何进行实验，如何分工合作，如何处理数据，实验中出现与探究课题不同或与生活常识有矛盾的问题，应如何对待，也需在实验探究过程中引导学生正确处理，并鼓励学生大胆尝试。培养学生实验动手能力的方法，一是让学生在实际操作中逐渐提高；二是教师在实验过程中给予恰当指导。 情感、态度、价值观 让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。  教学重点和难点教学重点: 弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。 教学难点: 

5、;拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。  教学准备：教师准备：相关的图片资料，做拱形的纸，课件（教师用）。180g绘画纸一整张裁成长21cm、宽10cm的小块，铁垫圈、螺帽若干，垫板（三层板裁小长21cm、宽10cm大小），自制搭拱积木（二至三组）。  学生准备：每生带四五本书用于抵住拱足。  教学过程 一、引入  师：前几节课我们学习了在不增加材料的情况下，增强材料抗弯曲能力的几种办法，这节课我们继续来研究让一张纸承受更大压力的方法。 （师出示一张纸）看老师手中的这张纸。(把它平放着，用手托住纸的两端将纸

6、平放在两手之间，纸塌下去了）它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么办法让它至少能承受自身重量不塌下去吗？学生汇报。  师：(做一个拱)做成拱形后它没有塌下去，看来拱形也有科学道理。我国古代劳动人民早已利用拱的科学原理进行建筑设计。请看播放课件图片：为什么都采用了拱形呢？（板书：拱形的力量）二、测试纸拱的承重能力1、做一个纸拱，试试它能承受多大的重量 实验一： 做一个纸拱，放在垫板上观察，说一说拱自身的重量在哪里？ 分组实验。  学生汇报。 师：对，在拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足。好下面请同学们轻

7、轻地放一个垫圈在纸拱上，来测试拱的承受力，仔细观察纸拱有变化吗？（有，“纸拱”向两边伸展。）哪个部分承受着垫圈的重力？(拱顶) 请大家再在上面加一个垫圈，观察一下是不是有新的变化，纸拱随着压力的增大，你发现它的形状有什么变化？（拱形的足伸展得更大了，最后就平了。）你能解释这种现象吗？“纸拱”为什么会向两来伸展开去？2、把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量实验二：  师：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受更大压力？承受几个垫圈你能预测一下吗？用实验检测下看行不行。  分组实验（教师巡视指导）。师：有作用吗？(学

8、生回答)用东西抵住拱足它确实比刚才承受的压力要大一些，看来大家刚才的想法是正确的。讨论：说说你们观察到的现象。当拱顶上的压力不断增加时，它的形状会有什么变化？(还是要塌，向左右偏)纸拱为什么会产生这种变化？你是怎样想的？ 3、让拱形承受更大的压力实验三： 师：怎么使纸拱承受更大的压力？你打算怎么做？先将自己的方案写下来，再汇报。学生汇报。师：好，我们来挑战一下，看谁的拱能承受更大的压力。(提示：1.根据拱形受压变形的现象，寻找克服变形的方法。2.注意别在形变过程中加垫圈。3.在考虑让拱形承受更大压力的同时，考虑材料的合理利用。实验中还要注意：1. 按拱足间距标准记号放拱形。

9、 2. 第一次实验过的拱还能在第二次实验中用吗？想想为什么？ 3. 实验结果填在表格里。) 分组实验（教师巡视指导）。 学生汇报。（学生在视频展示台上展示自己的实验结果。可多请几个小组汇报让学生充分发言，说出自己的改进办法。）师：通过不断改进实验，大家做出来的实验结果跟原来的相比，拱的承受力都大了很多。全班同学都挑战成功，祝贺你们！仔细观察，你们的方案有一个共同的特点，是什么？（都在拱形的两边放物体，把拱足抵住。）现在你能还解释一下为什么抵住拱足，就能提高拱的承受力？请学生试着解释。师：从同学们刚才的实验中我们看到抵住拱足的物体的多了、重了，拱的承重能力就增强了！那现在老师

10、有个问题了，要是我们继续在旁边加书本，拱是不是会一直都这样，承受的物体越来越多呢？ 三、搭拱桥 实验四： 师：利用拱形的特点，人们用萝卜也可以建造很大的拱。现在我们来进行次比赛，利用老师给大家提供的积木来搭一个座拱桥，看谁搭得好。  学生分组活动。两组学生分别在讲台两边桌上搭积木拱。其他同学观看，助威。 全体观看积木拱桥，教师往拱上添加生物，同时小结。 小结：拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大重量。 四、拓展

11、延伸教学环节教师活动预设学生行为设计意图一、引入 二、探究纸拱的承重能力三、搭拱桥四、拓展延伸一、 导入：师：前几节课我们学习了在不增加材料的情况下，增强材料抗弯曲能力的几种办法，这节课我们继续来研究让一张纸承受更大压力的方法。 （师出示一张纸）看老师手中的这张纸。(把它平放着，用手托住纸的两端将纸平放在两手之间，纸塌下去了）它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么办法让它至少能承受自身重量不塌下去吗？  师：(做一个拱)做成拱形后它没有塌下去，看来拱形也有科学道理。我国古代劳动人民早已利用拱的科学原理进行建筑设计。请看播放课件图片：为什么都

12、采用了拱形呢？（板书：拱形的力量）二、测试纸拱的承重能力（1）做一个纸拱，试试它能承受多大的重量（2）把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量师：在拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足。好下面请同学们轻轻地放一个垫圈在纸拱上，来测试拱的承受力，仔细观察纸拱有变化吗？（有，“纸拱”向两边伸展。）哪个部分承受着垫圈的重力？(拱顶) 师：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受更大压力？承受几个垫圈你能预测一下吗？用实验检测下看行不行。 讨论：说说你们观察到的现象。当拱顶上的压力不断增加时，它的形状会有什么变化？(还是要塌，向左右偏)纸拱为什么会产生这种变

13、化？你是怎样想的？ 师：怎么使纸拱承受更大的压力？你打算怎么做？先将自己的方案写下来，再汇报。（3）让拱形承受更大的压力师：好，我们来挑战一下，看谁的拱能承受更大的压力。(提示：1.根据拱形受压变形的现象，寻找克服变形的方法。2.注意别在形变过程中加垫圈。3.在考虑让拱形承受更大压力的同时，考虑材料的合理利用。实验中还要注意：1. 按拱足间距标准记号放拱形。 2. 第一次实验过的拱还能在第二次实验中用吗？想想为什么？ 3. 实验结果填在表格里。) 师：通过不断改进实验，大家做出来的实验结果跟原来的相比，拱的承受力都大了很多。全班同学都挑战成功，祝贺你们！仔细观察，你们的方案

14、有一个共同的特点，是什么？（都在拱形的两边放物体，把拱足抵住。）现在你能还解释一下为什么抵住拱足，就能提高拱的承受力？师：从同学们刚才的实验中我们看到抵住拱足的物体的多了、重了，拱的承重能力就增强了！那现在老师有个问题了，要是我们继续在旁边加书本，拱是不是会一直都这样，承受的物体越来越多呢？ 小结师小结学生汇报学生做一个纸拱学生实验看它能承受多大的重量学生实验学生汇报学生汇报学生试着解释。学生分组活动用积木搭一个座拱桥生展示作品 引出新课内容，激发学生的学习兴趣。 让学生认识拱形结构和拱形结构承受压力比横梁要强的特点。 认识拱形结构和拱形结构承受压力比横

15、梁要强的特点。拱形受到压力时，能把向下压的力向下和向外传递给相邻的部分，拱脚会向两边伸。  通过学生亲自做拱桥来测试纸拱所能承受多大压力活动来深刻理解拱形承重的秘密。 拱形受到压力时，能把向下压的力向下和向外传递给相邻的部分。拱形各部分受到压力时会产生外推力，如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受巨大的压力。  板书设计拱形的力量  学生学习活动评价设计 小学科学课学生评价表 评价人 : 20  年  月   日评价项目评价标准标准达成度ABC得分小计学生活动(70%

16、)(1) 学生参与活动的态度：在课堂上是学生学习的指导者，又是促进者、合作者，学生能积极参与教学全过程 ，学生敢于发表自己的意见，课堂气氛平等、民主、合作交流融洽。与师生、生生多向交流，形成互动，共同发展。(2)学生参与活动的广度：通过师生、生生的多向交流，学生能广泛参与、有效地参与教学活动。(3)学生参与活动的深度：学生能主动参与教学的环境，积极思维，主动探索、尝试解决生活中小问题，深入地探究问题。课堂气氛(30%)(4)课堂气氛的宽松程度：气氛宽松，学生能充分表达自己的看法，小组合作氛围好。教学反思这节课是让学生在动手过程中思考，慢慢建立“认识拱形结构和拱形结构承受压力比横梁要强的特点。拱

17、形受到压力时，能把向下压的力向下和向外传递给相邻的部分。拱形各部分受到压力时会产生外推力，如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受巨大的压力 ”这个科学概念。对于这节课的科学概念我把它分为三个层次层次一 ：认识拱形结构和拱形结构承受压力比横梁要强的特点。      层次二 ：认识拱形结构和拱形结构承受压力比横梁要强的特点。拱形受到压力时，能把向下压的力向下和向外传递给相邻的部分，拱脚会向两边伸。     层次三 ：拱形受到压力时，能把向下压的力向下和向外传递给相邻的部分。拱形各部分受到压力时会产生外推力，如果

18、能抵住拱形的外推力，拱形就能承受巨大的压力。      通过课堂教学，学生科学概念分析如下：第一层次的科学概念，六年级学生在学习本课之前已经有这个前概念，不过有点模糊；五年级的学生，由于思维的局限，加上他们没有力学方面的基础知识，只知道拱桥比平桥能承受更多的力，还不会联想到其他。不过，课后学生都已建立该科学概念。第二层次的科学概念，学生科学探究活动时比较投入，活动难度不高又很直观，加上课件演示解说，第二层次的科学概念所教班级学生基本建立。第三层次的科学概念，课后学生都能理解并能分析，少部分学生“外推力”不会用，用自己的语言表达，也挺好。  在这节课中我设计了如下的问题。第一环节： （把卡纸两端横在书上，请一名学生在上面放铁垫圈） 看到什么？ （现象） 这是怎么回事呢？ （找证据解释） 第二环节： （像老师一样做一个拱形，就这样立在桌上，然后在上面放铁垫圈） 看到什么？ （