科学形状与结构

1、苏教版科学第十一册形状与结构设计者：王婷做框架【教学目标】理解作用在框架结构上的力所产生的效果。了解斜杠的 “推” 和“拉” 的作用。认识生活中的框架结构，了解框架结构的特点。掌握用三角形加固框架的方法，设计、制作一个可以支撑重物的框架结构，发展动手动脑能力。能对框架的系统设计情况进行评估，并找到为提高效率而采取的改进措施。【教学准备】教师：教学课件，三角形、长方形、立方体的模型等。学生：橡皮筋、筷子。【教学过程】（一）框架式结构的认识出示埃非尔铁塔的图片。1. 介绍：巴黎铁塔是法国最著名的建筑，该塔高最高的建筑，并且保持了世界记录40 多年。320.75米，是当时世界上2. 什么叫框架式结构

2、？我们再来看几组图片。（出示其他的框架式结构的图片：塔吊、电塔、游乐场翻滚列车支架等）你能用自己的语言来说说什么是框架式结构吗？（学生无法理解时，用“骨架式”来帮助理解）3你对框架式结构有哪些认识？框架式结构好不好？它有哪些作用？（学生无法理解时可以让他们比较框架式与实体建筑的区别）学生并不是空着脑袋走进科学学习殿堂的，科学教学必须了解学生的学习基础和知识储备，调动学生的初始想法和已有经验，让每个学生在“原有基础”上有所提高，有所收获。（框架式结构不仅节省材料，在很高的建筑物中还可以减少风对它的影响。）4让我们再回到100 多年前，当时的文化艺术界名流以及铁塔工地附近的居民为什么反对埃非尔的设

3、计？最主要的原因是因为他们认为这种框架式结构不牢固。框架式结构牢固吗？怎么向世人解释框架式结构的牢固性？（二）做一个稳固的正方体框架明确任务：用最少的筷子搭一个牢固的正方体框架，比一比哪组的作品承重能力最强。学生制作，教师巡视指导。以一根斜杆为例，说说它是防止正方体框架往哪边垮塌？比一比哪组的框架承重最多，用的材料最少。（二）三角形稳定性的研究观察思考，我们是怎样把框架变稳固的，稳固的框架式结构中最小的格子大都是什么形状的？为什么大都做成三角形呢？出示三角形和长方形的模型，学生个别上台体验三角形的稳定性。思考三角形和长方形再受到力的作用时有什么不同？小组讨论，解释三角形的稳定性。结合课件演示，

4、 分析三角形稳定性的力学原理： 当三角架顶端受重力作用时，两边斜杆受压力，下面的水平杆受拉力。由于三角形边长不变，角度也不变，是唯一不会变化的形状，所以框架结构以三角架为基本构造。想办法加固长方形框架。苏教版科学第十一册形状与结构设计者：王婷增加的斜杆起了什么作用？（ “推”“拉”的 对初始想法的反思，改变有些根深蒂固的“成见” ，实实在在落实学生科学概念的发展。解释的目的是为了促进理解，靠死记硬背得来的知识很少能被迁移，学习者只有在知道并理解知识背后隐含的原理建高塔【教学目标】科学探究：引导学生经历一个“推测实验、制作和探索将探索结果与假设相比较”的科学探究过程。科学知识：通过经历塔的稳定性

5、的探究过程，认识框架铁塔和其他物体稳固不倒的前提因素是上小下大、上轻下重。情感态度与价值观：在探究活动中培养合作意识，体验把探究结果与猜测相比较的重要性。【教学准备】相关图片、每组若干大小相同和不同的塑料瓶、砂子、杯子和水、吸管、铁垫圈、线、胶带等。【教学过程】（一）引入课题1课件出示数张铁塔图片， 观察这些图片， 它们形状与结构上有什么相同的地方？2. 生观察，汇报交流。3根据学生的汇报，板书要点：塔、高、稳固不倒4揭题：这节课我们就对这些高耸入云且稳固不倒的塔进行研究。（板书课题：塔的研究）（二）猜测高塔不倒的原因1你们认为是什么原因才得以让这些高塔稳固不倒？2小组讨论，作出猜想，并在自己

6、的科学记录本上及时记录自己的猜测。3让学生讨论交流，汇报时要求说说为什么这样想的。（三）研究物体不容易倾倒的秘密1要知道自己的想法是否正确，该怎么办？2提供材料：两个相同的塑料瓶和沙子。3利用这些材料验证自己的猜测：怎样放最容易倒？怎样放不容易倒？怎样放最不容易倒？4. 学生分小组实验，填写实验报告单。5. 汇报交流： 说说你们比较了哪些放置方式？各种放置方式的稳定性能各有什么差异6找出小组内“放的最稳”的好办法，然后再找出全班中“放得最稳”的好办法。分析这些好办法的共同点。（四）制作不容易倒的高塔1提供材料：大小不同的塑料瓶若干、水、垫圈、胶带纸。2利用这些材料你们能做一个又高又稳的塔吗？3

7、利用前面所研究的成果：使“塔”最稳的方法上轻下重、上小下大。小组合作制作一个既高又稳的“塔”。用画简图的方式记录自己的制作方法。4交流成果，比一比哪一小组的“塔”最高？哪一组的“塔”最稳？（要公苏教版科学第十一册形状与结构设计者：王婷平合理地比较哪组的“塔”最稳，该怎么办？讨论采用合理的办法，建议采用调节木板做成的斜面倾角的大小来评价“塔”的稳定性。）（五）关于铁塔形状和结构的再思考1现在把我们研究的结果与先前的猜想比较一下， 哪些猜想得到证实， 哪些猜想证明是不对的？当时是怎么想的？2延伸： 我们研究了框架式铁塔的稳定性因素，我们古代劳动人民也留下许多古塔，又是什么因素使它们千百年不倒？（出

8、示古塔图片）教后札记：桥的形状和结构【 教学目标】1理解作用在拱桥、斜拉桥上的力所产生的效果。2设计并制作拱桥、斜拉桥，探究它们的受力情况。3在探究过程中形成良好的科学态度和科学体验。【 教学准备】桥梁图片，制作拱桥、斜拉桥的相关材料。【 教学过程预设】（一）提出研究问题1学习导入。(1) 多媒体展示各式各样的桥梁图片，相互说说，你看了桥梁图片后有什么感想 ?(2) 你对桥可以提出哪些问题呢 ?小组之间先相互讨论一下。2学生问题归类(1) 桥有哪些种类 ?(2) 赵州桥为什么要设计成拱形 ?(3) 世界上有哪些著名的桥 ?（ 4）斜拉桥承受重量能力为什么会大大增加?（ 5）立交桥是怎么产生的

9、?与普通的桥相比有什么优点 ?（ 6）为什么拱桥没有桥墩反而能承受更大重量?3组织人员，选定研究问题：学生根据自己的兴趣、 条件组织人员， 选定一个研究问题， （鉴于课堂的条件限制，重点突出对拱桥、斜拉桥的探究） ，以小组合作研究或个人独立研究，或个人与全班集体讨论相结合的形式，进行研究，并写好研究方案。研究主题：关于桥的研究小课题苏教版科学第十一册形状与结构设计者：王婷课题组名组长及成员研究分工研究过程研究记录研究结论（二）展开实验探究根据研究需要，学生上台领取相应的材料，开始实验研究。1拱形桥的实验指导：用竹棍做一个拱，然后两个做对比，看是那一个面的受力更大。（桥面在拱下方的拱桥，桥面可以

10、拉住拱足，抵消拱产生的向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力）2拉索桥的实验指导：（ 1）两人同时用力拉绳把“桥”吊起来。我们朝什么方向用力？（ 2）把绳子拉平直些，再拉平直些，感觉用力有什么变化？（三）交流研讨汇报1整理分析：2研讨交流：设计建造我们的桥【教学目标】1会尝试用材料做桥的模型，会做模拟桥的承重能力的实验。2培养学生的观察、动手能力。3愿意研究桥，体会科学探究的乐趣。【 教学过程】1谈话导入：看来要建造一座合格的桥梁真不是件容易的事， 要想成为一名称职的桥梁工程师更难！今天老师也想给你们一个挑战，看你们是否有成为桥梁工程师的潜力。要求：一是桥梁能承受 15 枚以上硬币（包括 15 枚）；二是桥面适合人和车辆的行走。完成以上两个要求，你就是称职的桥梁工程师！2计划的制定：你们准备怎样设计桥梁？为什么要这样设计？设计的时候需要考虑哪些问题？小组设计交流，老师巡视。汇报交流计