小学科学教育科学六年级上册形状与结构低抗弯曲

1、抵抗弯曲教学设计 太白小学吴蓉【教材简析】抵抗弯曲是教科版小学科学六年级上册形状与结构单元的起始课。本课教材设计先引导学生从形状和结构的角度看建筑物，发现几乎所有的建筑物都有柱子和横梁或类似柱子和横梁的结构。柱子和横梁起到承受的压力的作用，柱子下面是顶实的，横梁下面许多部分是空的，相比较横梁更容易发生弯曲和断裂，所以本课的研究主要围绕“横梁的抗弯曲能力”展开。本课探究活动主要分为两个部分。 第一部分，研究梁的抗弯曲能力与什么有关。在有关的因素中实验研究抗弯曲能力分别与横梁的宽度、厚度的关系，发现增加横梁宽度能增强抗弯曲能力，增加横梁厚度能大大增强抗弯曲能力。第二部分，研究长方形横截面的横梁是平

2、着放好还是立着放好。这个活动是前面活动结论的应用，期待学生能利用前面所学知识大胆猜测，说明猜测理由，并用简单实验来证明自己的观点。作为本单元的起始课，关键引导学生研究纸的厚度与抗弯曲能力的关系，为后面解释“薄板形材料改变形状是通过减小宽度增加厚度来增强材料的抗弯曲能力”奠定基础。 【学情分析】学生已经初步认识了力和运动的关系，知道了力可以改变物体的运动状态；可以使物体拉伸、压缩、弯曲、断裂。学生基本了解科学课的学习方法， 具备初步的思维能力、实验操作能力、采集数据、分析数据的能力。特别是贯穿在科学课中的对比实验思想，学生从三年级开始陆续接触，大多数同学已经领悟了，这对本节课的学习大有帮助。【教

3、学目标】科学概念目标知道“房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。”理解“增加梁的宽度可以增加抗弯曲的能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲的能力。”科学探究目标能识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出结论。能用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放。科学态度目标能够大胆假设又能在实验中小心验证。发展乐于合作、善于合作、不怕困难的品质，进一步激发学生探究形状与结构的兴趣。科学、技术、社会与环境目标1.了解“增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲的能力”知识在生活中的应用。【教学重难点】重点：纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究；难点：对科学实验的变量识别与控制（三）教学准备1分

4、组材料：长度、厚度相同，宽度不同（倍、倍、倍）的卡纸一组。长度、宽度相同，厚度不同（倍、倍、倍）的卡纸一组。垫圈、直尺、橡皮、钩码盒盒两个。2教师材料：课件：有关的新闻及图片。学生材料一套、钢尺一把、折叠好的卡纸一组。（四）教学过程与设计意图一、导入：（出示图片）很多建筑都有平放的材料和立放的材料组成，我们把平放的材料叫做横梁，把立放的材料叫做柱子。(从形状和结构的角度看建筑物，建筑物由直立的结构柱子和平放的结构横梁支撑)。在现实生活中，有时会发生一些桥梁或者房屋倒塌的例子，我们看：（课件出示图片）请大家观察图片，看桥梁倒塌事故中，断裂的主要是横梁还是柱子。3（课件图片）从刚才的事故照片中可以

5、看出，横梁比柱子容易弯曲和断裂。所以，如何增强横梁抗弯曲的能力是建筑上很重要的问题。今天我们就来研究一下这个问题。（此部分教学设计的意图有三：一、指导学生认识建筑物由直立的结构柱子和平放的结构横梁支撑，为单元后续学习做准备。二、从事故图片中比较清楚地看到横梁更容易坍塌。三、由此自然而然地引入对增强横梁抵抗弯曲能力的研究。）二、分析哪些因素影响横梁抗弯曲的能力：出示卡纸、钩码盒。怎样才能搭出一座模拟纸桥（学生上台演示）。桥面就是纸横梁。什么情况下纸横梁可能弯曲（放重物-放垫圈），看到什么现象？（桥面弯曲），我们就说纸横梁抵抗弯曲的能力比较弱。有什么办法增强它抵抗弯曲的能力？长度：由学生演示改变钩

6、码盒距离。（提示：造大桥时设计很多的桥墩，就是为了改变横梁的长度。）材料：出示钢尺，用此材料做一根与纸横梁一样的横梁进行比较。宽度。厚度。今天在课堂上我们就选择材料的宽度和厚度来研究。（此部分教学设计的意图是：一、学习搭一座模拟纸桥，确立进行实验研究的材料。二、理解“弯曲”、“ 抵抗弯曲”。三、初步猜测影响横梁抗弯曲能力的因素，确定实验研究的主要任务是研究材料的宽度和厚度与抵抗弯曲能力大小之间的关系。）三、研究横梁的宽度与抵抗弯曲能力。1研究横梁的宽度与抵抗弯曲的能力的关系。实验中，哪个条件一定要变？（纸的宽度）怎样控制纸的宽度比较容易看出抵抗弯曲能力的变化？（成倍数增长）出示1倍宽、2倍宽、

7、4倍宽的纸。在这个实验中应该控制哪些条件不变？如何控制？A、横梁的长度不变。B、横梁的材料不变。（同一张纸上裁下来的）C、横梁的厚度不变。几个实验中的细节问题统一一下：（出示温馨提示：）.垫圈放的位置要在纸梁中间。.放的时候力度如何掌握。（轻轻放）.每次实验纸梁的架空距离要相同，统一规定11厘米。D、边实验边记录为了更快地检测我们的这横梁的抵抗弯曲的能力，以横梁接触到桌面就算塌陷，导致塌陷的最后一个垫圈不算。那么我们数数横梁上放了几个垫圈，就是这横梁的抵抗弯曲的能力。现在我们的横梁的抵抗弯曲的能力是2个垫圈。2预测纸横梁抵抗弯曲的能力。一倍宽的卡纸的抗弯曲能力是多少？如果用这张2倍宽的卡纸来造

8、桥，你预测桥的抵抗弯曲的能力会不会有变化？4倍宽的呢？3出示温馨提示，分发材料。4学生实验。把实验数据记入课本P27表格。5汇报数据，出示汇总表。6从实验数据中可以发现什么？（纸的宽度增加，抗弯曲能力增强）板书（此部分教学设计的意图是：一、了解对比实验中变化因素和不变因素的确定，进一步学习设计对比实验。二、学习“控制变量成倍增长来比较实验结果”的对比实验方法。三、培养预测的习惯和实验的能力。四、培养学生实验分析的能力，得出“横梁的宽度增加，抗弯曲能力增强”的结论。）三、研究横梁的厚度与抵抗弯曲能力。1那么，纸横梁的厚度会不会影响抵抗弯曲的能力呢？我们可以怎样研究？要保持哪个条件变化？如何变化更

9、加明显？哪些条件不变？2预测。1倍宽的一层纸的抗弯曲能力是多少？（提高效率，可以用刚才的数据）宽度不变，倍厚（层纸）的纸横梁的抵抗弯曲的能力会怎么样？预测一下：能放几个垫圈？在倍厚的基础上再增加一倍，也就是倍厚（层纸），预测能放几个垫圈？3我们的预测是否正确，可以通过实验来验证。4出示温馨提示，分发材料，记录实验数据。5学生实验。6汇报数据，填写汇总表。7你在实验中发现了什么？（纸的厚度增加，抗弯曲能力会增加增加的数据与我们的预测有什么不同大大增加）（此部分教学设计的意图是：一、进一步运用对比实验中变化因素和不变因素的确定，进一步强化设计对比实验的能力。二、继续学习“控制变量成倍增长来比较实验

10、结果”的对比实验方法。三、培养学生实验数据分析的能力，发现“横梁的厚度增加，抵抗弯曲的能力会大大增加”的结论。四、培养发现“预测”与“实测”之间的差距，从而激化认知矛盾，引导淡化经验主义、及时更新认知的学习习惯。）四、整理应用1比较两张表格，发现了什么？2实验材料的比较：我们在两次实验中分别得到了两组不同的数据，表格1和表格2中1倍宽和1倍厚的抵抗弯曲的能力基本一样，但是2倍宽与2倍厚，4倍宽与4倍厚的抵抗弯曲的能力则不相同，尤其是4倍宽4倍厚的数据相差很多，但是，4倍宽与4倍厚的纸横梁的材料的总量是怎样的呢？3展开实验材料，你发现了什么？对你有什么启发？（同样多的材料，增加厚度比增加宽度抵抗弯曲的能力更强）4出示一根直尺，假如这是一根在桥梁或房屋建筑中的横梁，我可以有几种放法？（平放和立放）你觉得哪种放法增强抵抗弯曲的能力更强？为什么？5用实验的方法感受一下。6说说你的感觉和体会。7教室里哪里有横梁？它是平放还是立放的？根据今天所学习的内容解释为什么是立放的？生活中还有哪些地方有立放的横梁，课外去找一找。8通过今天的学习，我们知道了增加宽度和厚度可以增强横梁抵抗弯曲的能力，尤其是增加厚度，更是能大大增强横梁抵抗弯曲的能力。现在，如果你是一位设计师，要你设计一座坚固的桥