抵抗弯曲教学设计

学段：高年段年级：六年级学期：上学期学科：科学教材版本：教科版课题：《低抗弯曲》作者：李飞所在学校：武汉市育才小学开发区分校——《抵抗弯曲》教学设计武汉市育才小学开发区分校李飞课标依据：《抵抗弯曲》是义务教育小学科学教科版教材六年级上册形状与结构单元的第一课。本单元是从不同形状结构的物体与它能承受力大小的视角，引领学生探究常见的形状和结构的。本单元知识的编排由浅入深逐步展开，先研究薄形材料怎样抵抗弯曲，再研究弧形结构和框架结构，最后再涉及研究结构科学在塔和桥上的应用。本课从学生已有的知识引入，自然引出“厚度增加，纸的抗弯曲能力会怎样”的问题，由此展开一系列关于形状和结构的研究。所以，作为本单元的起始课，《抵抗弯曲》的学习在知识和探究技能方面为本单元的后续研究奠定了基础。本课探究活动主要分为三个部分：第一部分：通过生活中熟悉的凳子、亭子、桥梁等建筑，认识建筑的主要结构——横梁和柱子。第二部分：纸的厚度与抗弯曲能力大小的探究活动。通过在不同厚度的纸上放垫圈，比较不同厚度的纸抗弯曲的能力。然后收集数据，并运用曲线图分析整理数据，使学生认识到纸的厚度增加，抗弯曲的能力会显著提高。第三部分：研讨长方形截面的横梁平放好还是立放好。这个活动是对第一个活动结论的应用。通过观察，学生会发现承重的横梁都是立着放的，接着让学生解释横梁立着安放的现象，最后要求他们用实验来证明自己的理由。学情分析：在认知特征与思维水平方面：六年级的学生思维能力正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，抽象思维虽然仍要借助直观形象的支持，但已经有了长足的发展，分析、推理能力有了明显的提高。在已有的知识经验方面：学生已经有了横梁的材料、长度对抗弯曲能力影响的生活经验，这为本课中“影响抗弯曲能力的因素”的推测、问题研究的提出奠定了基础。教法：本课教学将贯彻“教师为主导，学生为主体”的原则，力求将学生的知识、能力、兴趣等心理融为一体。根据本课教学内容，我主要采用实验观察开展教学活动，让学生在活动中既能获得真实可靠的数据，又能通过分析数据得出结论并解释生活中的现象，进而提高学生的兴趣和求知欲。在开展小小建筑师活动中充分利用各小组的相互合作，使学生在活动中有更多更好的交流，再辅以课件教学，有助于教学重点和难点的突破，并以此来激发学生爱科学的情感。学法：教学中要充分发挥学生的主体作用，让学生分组实验，互相合作，把大部分时间交给学生做实验、收集数据和整理数据，并给学生适当的点拨，着重从内容、方法方面引导学生学习归纳小结，获取相应的合理的实验结论，使“以学生为主体，以探究为核心”的教学理念得到真正的体现教学目标：1：从观察与实验中了解房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力的相关知识。2：通过实验识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。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的原理。3：能够大胆假设又能在实验中认真求证、分析。在实验过程中认真观察，积极思考，产生新的问题。教学重点：纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究；教学难点：对科学实验的变量识别与控制重难点突破方法：将学生实验所得的数据通过课件以折线图的形式展现，学生一目了然，能更直观发现增加厚度和增加宽度对梁的影响。教学准备：学生：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），长度、厚度相同、宽度不同的纸条；作桥墩的书本；铁垫圈、尺子。教师：学生工具一套、有关的建筑图片等的课件。课时安排：1课时教学过程：一：实物观察。（时间分配5分钟）1、出示凳子和亭子的图片，让学生仔细观察，分析它们在组成部分上有没有相同的地方？2、让学生了解到在建筑科学中，我们把直立的材料叫柱子，横放的材料叫横梁。3、出示一张结构，材料相同的木质板凳，让你选择一张作为自己的座椅，你会选哪张？为什么？如果在不改变木质材料的情况下，让你对凳子的横梁进行改进，使它能抵抗弯曲，不容易断裂，你会怎样做?（设计意图：让学生在观察、分析、交流后，根据已有的生活经验，充分发挥自己的想象，把自己的选择与做法与全班同学共享。）4、同学们的想法很多，科学家在面对这样的问题时，首先要分析，从最简单的入手，再逐步研究复杂的。你们觉得这些想法，哪些最简单又易于我们在课堂中研究的？5、学生交流（板书：1、增加厚度2、增加宽度）（设计意图：给予学生一定的情境和研究方法，学生的思维也就自然回到了课堂中要研究的两个重点问题，增加厚度和宽度，这样就避免了学生盲目的假设，盲目的猜想，且在课堂中又无法逐一研究实验的问题。）二：教学活动（一）1、增加宽度与抗弯曲能力。（宽度实验研究时间分配：10分钟）提出问题：首先我们一起来研究宽度与材料抗弯曲能力之间的关系。为了便于研究，我们用盒子代替凳子的两根柱子、用这张纸代替凳子的横梁、用垫圈放在纸条上代替我们给它施加的压力。根据这些相关材料，同学们讨论一下怎样设计实验进行研究呢？（设计意图：让学生以小组活动的形式开展关于“增加厚度与材料抗弯曲能力之间的关系”实验方式研究，以便能产生合理的设计实验的方法，经历这一过程也很重要。）2、实验设计交流1、谈话：各组讨论很认真，有了计划，我们才能有序地进行实验，科学地证明增加横梁的厚度与抗弯曲能力之间的关系，哪个小组率先介绍自己的想法2、学生交流（说得可真好，你的这种实验方法就是我们以前所学什么实验。这种方法运用在我们今天研究的实验中，什么条件可以改变？不能改变的条件有哪些？）学生交流（间距、铁圈大小、纸的材料、厚度、长度，放在纸盒上的位置。）实验中我们还应注意什么问题？我们放铁圈的时候，注意要轻轻地一个一个地放，一起来数，1，已经弯了，还能放吗？2，3，实际能承受多少个？注意要-1，我们以它接触到桌面为标准。1倍宽承受2个，那2倍宽呢？你为什么会这样预测？4倍宽呢？到底是多少个？我们一起来通过实验证明。我们看看这些是咱们刚才商量的注意事项。（课件出示注意相关事项。）实验设计提纲：⑴实验需要的材料？⑵你打算怎样操作这个实验？⑶如何记录实验数据？⑷实验过程中要注意什么？⑸实验过程中怎样分工合作？学生领取材料开始实验（设计意图：让学生自己设计实验，教师为学生提供的设计实验提示和相关实验报告单，以供学生思考。教师主要从选择实验器材，确定实验步骤，明确实验逐一事项，逐一实验分工等方面进行指导。）3、实验操作结合我们每个小组做的实验数据，仔细观察，你发现了什么？在学生回答的基础上教师板书：增加宽度可以增加材料的抗弯曲能力。（板书）大家真了不起发现了这么重要的科学问题，现在我们再来看看我们的预测和实测，对比你发现了什么？相同吗？看来预测在我们实验中时非常重要的，它可以帮助我们分析问题，但往往只有实测才能获得更准确的数据、结论。（设计意图：生活经验会告诉孩子们增加宽度一定可以增加桥梁的抗弯曲能力，只是在宽度以倍数增加的同时，其抗弯曲能力的变化也一定是孩子们所始料未及的。这样的实验会帮助学生认识到只有亲自验证，我们才能推导出合理的科学结论）三：教学活动（二）增加厚度与抗弯曲能力（厚度实验研究时间8分钟）通过设计实验我们知道了增加宽度可以增加材料的抗弯曲能力，那么增加厚度与抗弯曲能力有什么关系呢？又该怎样研究呢？2、实验设计：要求学生根据老师提供的材料设计实验，同时按照实验报告单上的表格要求讨论具体的实验方案。（强调还是可以用研究上面的问题一样，用对比实验的方法来解决）需要改变的条件只有什么？其它的条件呢？实验前我们还是一起来预测下。（1倍宽的和1倍厚的，我们用的是同一种材料。）实验完成的小组派一名代表上来填写数据。请同学们收起1号信封的材料，拿出2号信封开始实验，3、实验操作：学生根据实验方案进行实验之后交流实验所获得的数据。结合我们每个小组做得实验数据，仔细观察，你发现了什么？学生交流（你们小组呢？我想听听你的想法）对比预测和实测，一样吗？（设计意图：有了宽度研究做基础，增加厚度的影响对于孩子们来说也是水到渠成。）5、对比发现（对比研究时间5分钟）看来，无论是增加宽度还是增加厚度，都可以增加材料的抗弯曲能力。那如果在相同材料的情况下，我们到底是增加宽度好，还是增加厚度抗弯曲能力更强呢？你们说得可真好，为了让我们的想法更有说服力，我们将刚才大家做得宽度和厚度实验的数据以柱状图的形式展现出来。红色是我们刚才做的宽度实验，绿色是我们研究的厚度实验，对比观察，你发现了什么？（你们小组呢？我想听听你的想法）同学们真会观察分析，看来增加厚度比增加宽度抗弯曲能力效果更好（板书）。这就是建筑科学中的一个简单原理。（设计意图：将增加宽度和厚度进行对比，孩子们很难相提并论，这也是本课中索要突破的一个难点，因此我采用课件将实验数据转换程折线图，相信孩子们也一定会一目了然。）四：拓展应用（生活运用时间：6分钟）1、通过刚才的学习，老师将木条进行加宽、加厚成这样。行吗？现在将它装在凳面的下方，思考：我们应该平放着，还是立放呢？到底怎样，老师给大家准备了一份锦囊，里面有一根木条，大家可以平放着折一折，再立放着折一折，看看有什么感觉？打开3号锦囊。结合木条，结合我们今天所学的知识，谁来说说咱们这根横梁应该怎么放置。2、这样的原理在我们的生活中运用非常广泛，想想我们在生活中哪里运用到的？看看我们的教室，你发现了什么？老师这还有一座桥的模型，谁来说说它是由哪些部分所组成的？我们再来观察横梁是怎么放置的？我们再来一起分析下，凳子、桥、房屋、亭子，它们有没有相同的地方？许多的建筑都是由直立的材料柱子和，横放的材料横梁所支撑的。(设计意图：前期大量的图片和实验，相信一定会激发孩子们的前概念和生活所见，对于生活中梁的运用自然也就不是什么难事了。)四：我是小小建筑师（活动时间：6分钟）谈话：学了这么多，我们亲自动手做一做。（老师给小组提供的材料中，4块白色的泡沫代替柱子、4根蓝色的盒子代替横梁、根据这些材料想想如何搭建一座桥梁或者房屋）同学们说到的结构、形状，它们对材料抵抗弯曲能力有什么样的关系，在本单元中，我们的科学老师会带着我们继续研究、学习。（设计意图：能将所学的知识现场得以运用，相信这是孩子们最开心不过的事情，前期的实验和结论作为支撑，孩子们也一定会成为一个个小建筑师。板书设计：抵抗弯曲增加宽度可以增强纸梁抗弯曲能力增加厚度可以增强纸梁抗弯曲能力（而且效果更好）教学反思：架起从未知到已知的横梁《抵抗弯曲》是小学科学教科版教材六年级上册形状与结构单元的第一课。本课主要是通过自主设计实验对纸的抵抗弯曲的能力进行研究，让学生认识增加纸条的宽度与厚度可以大大增加纸条的抗弯曲能力，并用实验认识横梁立着放的道理。1、充分利用多媒体进行课堂教学。多媒体有着信息面广、量大的特点。借多媒体的这一特点，首先我在教学柱子和横梁的过程中，利用多媒体向学生展示简易的亭子和桥生活中大家非常熟悉的凳子，引导学生观察它们的相似点，让学生明确房屋、凳子等结构主要是竖着的柱子和横着的横梁共同支撑的。进而有效地完成了对横梁和柱子两个概念的教学。其次，在研究增加厚度比增加宽度抗弯曲能力更强的时候，我充分的利用了课件的优势，将学生实验的结果以柱状图的形式出现在学生的眼前，这样，学生通过柱状图便能清楚的得出实验的结果——增加厚度比增加宽度抗弯曲能力更强。比数据的比较更加直观，有效地扩宽了学生的思维空间，提升了教学下一环节的效果，便于学生理解。最后在进行知识拓展的过程中，通过图片的形式让学生更直观的了解古代劳动人民的伟大建筑——洛阳桥和木屋。这些是学生在课堂上无法感知的，通过课件的形式，学生更能理解到知识在我们生活中的运用时如此的广泛。2、让学生的猜测加入课堂教学。让学生猜测，不仅能更好地知学情，而且更能有效地让学生的旧知识与新知识发生撞击，加深对新知识的印象。本节课中，我重点安排两个猜测活动。（1）在不改变材料本身的情况下，如何增加凳子的抗弯曲能力，让它变得更加牢固？让学生自己猜测凳子的抗弯曲能力的相关因素，运用已有的知识解释这些因素。这样不仅可以激发学生学习的积极性，更能让教师了解学生的旧知识水平。从课堂效果看，学生对纸的抗弯曲能力的相关影响因素还是有一定的认识，从中也说明了这个预测是有道理的。（2）实验前预测横梁承受的垫圈个数。从六年级这个学龄阶段学生的知识层面分析，他们预测横梁承受垫圈的个数会随着宽度或厚度的增加而得到相应的增加（比如宽度增加2倍，垫圈个数也增加2倍）。但实验的结果是纸的抗弯曲能力是随着纸的宽度、厚度增加成几倍增长的。这样学生的印象会更深刻，思考也会更深入。3、注重实验的设计和数据的分析。（1）注重实验的设计。实验之前应让学生体验对实验设计，其实学生完全有能力做到这一点。因此作为教师要慢慢地引导学生学会设计实验，让学生学会辨析实验中所需的材料、材料的要求、可能碰到的问题和解决问题的方法。从中不仅让学生体会到了实验设计的重要性，它是实验成功的关键性因素，而且培养了学生思维的紧密性。（2）注重实验后数据的分析。在实验做完后，应对实验的数据做一个系统的分析和整理，这而是整个实验的目的所在。针对这个实验，我利用电脑操作将实验数据以柱状图的形式帮助分析数据，这样就可以更直观的看出，增加厚度比增加宽度更能提高横梁的抗弯曲能力。我认为这堂课的关键在于让学生把握好控制变量。因此，在学生做实验之前，给出时间通过小组讨论设计好研究计划，再通过全班交流的方式完善实验计划。力图使学生在实验之前明白什