小学科学教育科学六年级上册形状与结构3拱形的力量

1、 “拱形的力量”教学设计方案课 题名 称 拱形的力量教 学对 象六年级学生教学时 间40分钟材 料准 备卡纸（1张/组）、硬币（20枚/组）、直尺（1把/组）教 学目 标知道拱形可以向下、向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力；根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的情况；认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性。教 学重 点难 点通过分析拱形受力后的形变与作用情况。教 学方 法 讲授法、演示法、实验探究教 学手 段 多媒体演示、视频介绍、实验演示、学生讨论、实验探究等教学过程教学环节教师行为学生行为设计说明环节1（23min）游戏导入导入：游戏导入师：同学们，老师这里有一颗完好无损的鸡

2、蛋，谁能够仅用一只手将这颗鸡蛋握碎。请12位同学试一试。师：我们同学自信满满上来，握完后都扫兴而归。鸡蛋壳的厚度大概仅有厚，大家可以在直尺上看看有多厚。为什么薄薄的蛋壳握不碎呢？相信学完今天的知识大家就能够解释这个问题。板书：拱形的力量同学尝试握鸡蛋，并说感受。通过学生握不破脆弱的鸡蛋壳导入，形成反差，激起学生兴趣。环节2（1315min）认识拱形情景一：认识拱形师：同学们，怎样的形状才叫拱形？师：没错同学们说的图形都是拱形。包括这颗鸡蛋，如果我们仅看它的一半剖面图，就能够看到半椭圆形或者半圆形。类似于这样的图形都是拱形。那同学们你们在哪些地方见过拱形呢？师：没错，大家观察的很仔细，这些都是拱

3、形。为什么建筑师这么青睐使用拱形呢？拱形有什么特别的呢？说说你的想法。师：没错，拱形的线条非常流畅，很美观。师：有同学提到了拱形的设计能让建筑的承重能力更强？你是怎么知道的。猜的？没错猜想在我们科学探究中非常重要，但仅仅有猜想是不够的。谁能帮老师尝试着设计一个对比实验，比较一下平放的纸和拱形的纸，谁的承重能力强？（学生表达设计的实验，老师演示实验）师：同学们，通过刚才的实验，我们发现确实同样的材料，拱形的抗弯曲能力比平放的抗弯曲能力强很多。生：半圆形、弧形、椭圆形生：古代的城门、学校的正门、圆形瓶子等生：拱形比较美观，拱形的承重能力比较强生：学生设计实验，一步一步设计先让学生们结合自己的生活经

4、验说一说什么是拱形。通过举例让学生们知道拱形在建筑方面有非常广泛的应用。顺势提问：为什么建筑师如此青睐拱形，激发学生的好奇心。环节3（1015min）拱形承重秘密的探究情景三：探究拱形承重的秘密活动1：拱形承重挑战师：同学们，为什么拱形的抗压能力这么强呢？接下来我们以学习小组为单位，进行一项挑战。一起来看挑战规则：1、请同学们设计一个拱足间距为20cm的纸拱，注意不能改变纸的厚度；2、在不使用其他物体在底部支撑的情况下，看看哪一组的纸拱承受的硬币最多；3、观察、对比、总结，说一说你们组的方法与经验，并解决书上的这几个问题。给学生5分钟挑战时间。师：好，同学们时间到，现在请小组长快速将实验器材收

5、好。我们来看看哪些小组的纸拱承受的硬币最多？有没有将20枚硬币全部放置上去的？ 好，请你们组来分享经验，请你们组说说，你们是怎样做的？师：非常好，他们组的诀窍是均匀的放置，还有就是将抵挡的物品靠近拱足。师：还有没有经验？其他组还有没有补充？他们组总结的非常棒，掌声送给第3组。师：那同学们，通过挑战这两个问题，哪个小组能够帮我们解决？师：你们观察到，当硬币逐渐放上去后，纸拱发生了什么变化？师：当你们组逐渐用书不断的增高，抵住拱足后，发现了纸拱的承重能力怎样了？师：没错，增强？为什么会这样呢？师：掌声送给他，理解的非常到位，同学们听明白没有？如果没有明白我们把书翻开，大家看到科学书32页，左下角灰

6、色方框里给出了解释，请同学们再看2遍理解理解，待会我请同学在黑板上边画边解释。师：好，老师请你来给大家讲解。师：好的同学们，他讲解的咋样？掌声送给他。师：老师在这里补充一点，因为拱形有将压力往外、往下推的特点。所以拱形结构也叫做推力结构，请大家补充在灰色方框旁边。师：我们一起来看这个动画，当拱形受到压力后，拱形的形状会发生（改变），当我们把拱形的外边缘都用物体抵住的时候，拱形的形状就不容易发生（改变），所以它的承重能力会（增强）。好了，同学们明白没有？学生听挑战要求学生进行实验、挑战生：学生回答自己小组放上去的硬币数量。生：我组的经验是均匀放上去；生：我们是用书将两边用书抵住并不断叠高。生：当

7、硬币放上去后纸拱慢慢出现变形，放多了后拱形中间出现凹陷。生当我们把书增高抵住纸拱后，拱形的承重能力增强了学生仔细看自己教材32页拱形秘密解释。生：拱形受压后会将力量向下、向外推，当我们用物体在外侧抵住后，它的抗压能力就会变强。生：观看动画并思考理解拱形承重能力强的秘密。通过挑战，让学生在限制条件范围内，通过自己的智慧和方法比一比哪一组的纸拱承重能力最强。然后再由他们分享经验，解决问题。学生实验、探究、思考、讨论，通过一系列的学生活动让学生解决问题。通过阅读教材，更加清晰的解释拱形能够承受较强压力的原因。环节4（45min）再次了解赵州桥，知识拓展情景四：师：拱形结构从古至今、从有生命的物体到没

8、有生命的物体都有使用。 如果说到拱形的建筑，相信大家一定会想到你们语文中学到的这座桥。没错赵州桥。赵州桥为何可以屹立千年？我们今天通过动画再来重新认识。师：同学们赵州桥有三绝？哪三绝？师：没错正是这三绝，让赵州桥屹立千年，如此闻名。生：圆弧拱、敞肩拱、单孔造桥通过对赵州桥的再次认识，体会拱形设计在建筑中起到的关键作用和人类巧妙的应用拱形。环节5（45min）问题回归，延申结课师：好最后回到握鸡蛋问题，鸡蛋为什么不容易握碎。师：刚刚老师也提到了大自然中的众多生物也巧妙的应用到了拱形结构。课后同学们可以翻看科学书本单元的资料库，也可以走进大自然去观察。 好今天的课就到这里，同学们下课。生：因为鸡蛋就是由很多个拱形构成的，当我们用力握鸡蛋时，蛋壳会将力量传递到周围，使蛋壳更加紧密、牢固，所以握不破。再次回到握鸡蛋的问题，通过学习解释脆弱的蛋壳不容易被握碎的原因。设计理念与思路通过握鸡蛋激趣导入，引入认识拱形。然后再通过通过同学们设计实验、老师演示知道拱形的承重能力比平放的纸承重能力强。再次通过小组动手进行挑战，比一比哪一组的纸拱承重能力最强外。让学生在挑战的过程中观察纸拱的变化，尝试着用不同的方式使拱形的承重能