苏教版科学五年级下册第二单元《蛋壳与薄壳结构》教学设计

年级五年级单元内容第二单元《仿生》课题第6课蛋壳与薄壳结构教材分析本课从关注蛋壳的结构特征到认识其抗压能力，并以建筑上常用的拱结构为桥梁，发展到认识与蛋壳相似的薄壳结构。本课教学内容分三部分。第一部分，研究鸡蛋壳的形状特点。这里包括两个活动：一是指导学生观察并描述蛋壳的特点，激发他们的学习兴趣；二是研究蛋壳的精妙之处，通过试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物，发现蛋壳抗压能力的优势。第二部分，观察比较蛋壳和拱的外形，认识拱形建筑和建筑上的拱结构，并通过测试拱的承重能力，发现拱也具有抗压能力强的特点。第三部分，通过阅读了解人们受蛋壳启示发明了薄壳结构，并在建筑等领域广泛应用。学情分析五年级学生有一定的生活经验,对鸡蛋非常熟悉了解,但是并没有过多的关注过鸡蛋蛋壳的形状及其特点。人能站在鸡蛋上而鸡蛋不碎，学生在视频中可能会看到，部分学生可能以为那是特技表演，现实生活中不可能实现。拱形建筑或建筑上的拱形，学生能列举，但没探究过拱形设计的原理。鸡蛋的圆顶形结构与拱形之间的相似之处，学生不难发现，自然容易理解薄壳结构及其应用。教学目标1、尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。2、对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。3、通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。4、了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。教学重难点重点：研究蛋壳和拱的承重能力。难点：研究拱的承重能力。教学准备演示材料：鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶、A4纸、木块、垫圈等。分组材料：鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶、A4纸、木块、垫圈等。教学过程一、聚集问题模块1：研究鸡蛋壳的形状特点1.猜谜语：尖尖脑袋圆圆肚，母鸡身体藏着多。咯嗒咯嗒屁股落，孵出小鸡真可爱。（鸡蛋）2.提问：（出示5幅图片）观察这些建筑的外形，它们和鸡蛋有什么相似之处吗？二、自主探究1.鸡蛋壳的形状特点材料准备：鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖等。（1）观察并描述鸡蛋壳的特点①观察方法：眼睛直接观察、借助放大镜观察、用手摸②观察顺序：外→内（2）学生汇报观察结果。（3）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。用手掰一掰鸡蛋壳，有什么发现？2.研究蛋壳的精妙之处（1）试试用手能把1枚鸡蛋握碎吗？注意：用力要均匀，不能掐、磕。明确：不易握碎。通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。（2）提问：蛋壳这么薄，为什么禁得住这样的挤压？（3）哪种情况的蛋壳不容易被戳破？①鸡蛋壳放在塑料瓶盖上，空壳朝上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。②鸡蛋壳倒扣在桌面上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。注意：铅笔要从同一高度下落，蛋壳无裂纹。明确：凹形容易被戳破，凸形不容易被戳破。③解释：为什么凹面朝上容易被戳破，凸面朝上不易戳破？明确：凸面朝上，受力均匀，蛋壳没破；凹面朝上，受力不均，蛋壳破裂。（4）4枚鸡蛋能支撑多重的物体？将4枚鸡蛋立在桌面上（每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定），在上面放一块平板，再在平板上逐个加放重物。注意：重物要轻放，逐步放，越往后重物越要小心轻放。①实验现象：鸡蛋能承受很多本书的重力。②实验结论：从外部给蛋壳施压，蛋壳具有较大的承重力。③解释：蛋壳为什么能承受这么大的压力？明确：鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。模块2：观察比较蛋壳和拱的外形1.提问：在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？或者说像什么？明确：这条线是拱形，蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。2.介绍拱：外形为弧形的建筑结构被称为拱。如，玉带桥、无梁殿。无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构。3.你见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构？4.测一测拱的承重能力。（1）材料准备：A4纸、木块、垫圈（2）实验步骤①平行摆放两块小木块，小木块间距离小于A4纸的宽度。A4纸平放两木块之上，做成平桥。②同样的A4纸拱成拱形，两底边用木块抵住，做成拱桥。③分别在平桥和拱桥上逐个加放垫圈，直到桥面坍塌。（3）注意：桥墩不可移动，桥墩距离一样。垫圈大小一样，要轻放。（4）实验记录（5）学生总结实验结论。5.提问：拱为什么能承受巨大的压力？明确：拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。三、实践应用模块3：薄壳结构1.人们从蛋壳中得到怎样的启示？明确：人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因