科学二单元设计 抵抗弯曲

抵抗弯曲

一、1.今天我们来学习《抵抗弯曲》，首先观察下面的房子和桥梁，想想他们在

形状和结构上有什么相同的地方？（都有柱子和横梁）

教师出示图片图片上有什么，这根叫什么？（柱子），那还有根呢？（横梁）

2.请大家想一想，如果他们在受到重压时，哪个更容易弯曲折断？

3.请同学们看图片，你发现了什么？（桥的断面）倒塌主要是什么出问题了？

4.确实，比较容易断裂的是横梁，今天我们就来研究横梁的抗弯曲能力与什么有

关

板书：抵抗弯曲

二、1、你认为横梁受压后抗弯曲能力与横梁的哪些因素有关？

2、同学们作出了许多的猜测，下面我们就要以纸板来作为横梁，研究横梁的抗

弯曲能力，主要从两个方面来研究：一是横梁的宽度对抗弯曲能力的影响，二是

横梁的厚度对抗弯曲能力的影响。［板书］

3、实验--:厚度不变，增加宽度，抗弯曲能力测试。

首先我们来研究“纸的宽度与抗弯曲能力的关系”，，你认为宽度和抗弯曲能力

有怎样的关系？大家的猜测对不对呢？下面我们就要来做实验。那么这个实验怎

么做呢？想一下，“研究纸的宽度与抗弯曲能力的关系”时要注意些什么呢？

（除了宽度可以改变之外，其他的都不变）

4、请同学们小组讨论一下，在这个实验中，应该控制哪些条件？谁要补充的？

（长度、厚度、柱子高度、放重物的地方、形状、柱子间的距离、横梁弯曲的

标准、放下去用的力）。

5、结合学生的回答逐步展示：

1）为了帮助同学们较好的控制柱子间的距离以及柱子的高度，老师给大家提供

了这样一个装置，每次实验时我们只需要将不同宽度的纸横梁放上去就可以了。

2）我们要轻轻的将硬币放到中间的位置，为了保证每次放置的位置相同，我们

可以将硬币重叠起来放置。

3）统一以横梁中间部位接触桌面为弯曲的标准。教师演示：如果放了三个就碰

到桌面，那承受重物的能力应该是多少？2个。

课件小提示：硬币放在横梁的中间

立柱之间保持一定距离

立柱高度相同

轻轻的放（不用力砸）

以纸横梁碰到桌面为测量标准

6、下面请同学们看表格，老师为大家准备了1倍宽、两倍宽、三倍宽的纸横梁,

首先请大家预测一下他们分别能承受多少个1元硬币，填写在你们小组的实验报

告中。

抗弯曲能力会增加吗？增加多少？你为什么这么预测？

（学生预测并回报）

学生实验

学生汇报，教师填写汇总表。（出示课件）

最后一句话怎么小结？如果纸条的宽度（增加），它的抵抗弯曲的能力（增加）。

板书

分析不同数据的原因

要是不增加纸的宽度，你觉得有什么办法增强纸的抗弯曲能力？

实验二：宽度不变，增加厚度，抗弯曲能力测试

在这个实验中应该控制哪些条件?怎样控制这些条件？

预测

实测

分析汇总，得出结论。

讨论为什么数据会有差距

最后一句话怎么小结？如果纸条的厚度（增加），它的抵抗弯曲的能力（增加）。

以一个小组实验结果为例，进行两次实验数据比较，

你觉得是增加厚度与增加宽度哪一个效率更高？

抗弯曲更有效的是增加厚度。

添加：纸条厚度增加，抵抗弯曲的能力显著增加。

观察老师手中的图片

学生猜测：材料、形状、厚度、宽度、长度、结构……分组进行试验

讨论实验中的条件

通过图片的导入，引出本课的重要内容。

通过学生自己设计实验,猜测是实验中的条件、自己进行实验发现横梁的宽度增

加，抗弯曲能力增加；横梁的厚度增加抗弯曲能力大大增加。

首先我们来研究“纸的宽度与抗弯曲能力的关系”，，你认为宽度和抗弯曲能力

有怎样的关系？大家的猜测对不对呢？下面我们就要来做实验。那么这个实验怎

么做呢？想一下，“研究纸的宽度与抗弯曲能力的关系”时要注意些什么呢？

（除了宽度可以改变之外，其他的都不变）

4、请同学们小组讨论一下，在这个实验中，应该控制哪些条件？谁要补充的？

（长度、厚度、柱子高度、放重物的地方、形状、柱子间的距离、横梁弯曲的

标准、放下去用的力）。

5、结合学生的回答逐步展示：

1）为了帮助同学们较好的控制柱子间的距离以及柱子的高度，老师给大家提供

了这样一个装置，每次实验时我们只需要将不同宽度的纸横梁放上去就可以了。

2）我们要轻轻的将硬币放到中间的位置，为了保证每次放置的位置相同，我们

可以将硬币重叠起来放置。

3）统一以横梁中间部位接触桌面为弯曲的标准。教师演示：如果放了三个就碰

到桌面，那承受重物的能力应该是多少？2个。

课件小提示：硬币放在横梁的中间

立柱之间保持一定距离

立柱高度相同

轻轻的放（不用力砸）

以纸横梁碰到桌面为测量标准

6、下面请同学们看表格，老师为大家准备了1倍宽、两倍宽、三倍宽的纸横梁,

首先请大家预测一下他们分别能承受多少个1元硬币，填写在你们小组的实验报

告中。

抗弯曲能力会增加吗？增加多少？你为什么这么预测？

（学生预测并回报）

学生实验

学生汇报，教师填写汇总表。（出示课件）

最后一句话怎么小结？如果纸条的宽度（增加），它的抵抗弯曲的能力（增加）。

板书

分析不同数据的原因

要是不增加纸的宽度，你觉得有什么办法增强纸的抗弯曲能力？

实验二：宽度不变，增加厚度，抗弯曲能力测试

在这个实验中应该控制哪些条件?怎样控制这些条件？

预测

实测

分析汇总，得出结论。

讨论为什么数据会有差距

最后一句话怎么小结？如果纸条的厚度（增加），它的抵抗弯曲的能力（增加）。

以一•个小组实验结果为例，进行两次实验数据比较，

你觉得是增加厚度与增加宽度哪一个效率更高？

抗弯曲更有效的是增加厚度。

添加：纸条厚度增加，抵抗弯曲的能力显著增加。三、教室的横梁是竖着放好，

还是横着放好？你能用今天所学的知识说说理由吗？你能用实验的方法证明你

的设想吗？

四、增加材料的厚度能增强它的抗弯曲能力，增加了自身重量，同时又增加了材

料的用量，有什么办法解决这个问题？

形状与抗弯曲能力

1、让我们先来看一组图片。（课件出示各种形状的材料图）

2、想一想：为什么要把钢材加工成这样?这些形状与抗弯曲能力有关吗？相机板书课题:

形状与抗弯曲能力A可以增强抵抗弯曲的能力

B可以节省材料

激发学生的好奇心，突出本课的教学重点，将学生思维引向本课的教学目标。

1、形状的改变到底能不能增强材料的抗弯曲能力呢？我们可以怎么来研究？

2、实验研究测试注意点交流。

a、师：我们用一张平展的纸能承重几个这样的垫圈呢？演示

b、用什么办法能增强纸梁抗弯曲能力呢？

c、纸可以折成哪些不同的形状呢？

（用横截面图表示）

3、实验操作（在测试的时候，为了公平，我们还应该注意哪些方面？）

4、汇报实验结果，师结合板书

5、分析数据，与没有折的纸进行比较，发现了什么？说明了什么？

6、为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力呢？阅读课本P30资料。

7、回应课前的问题:为什么要把钢材加工成各种各样的形状？现在你知道其中的道理了吗？

1、（根据实际情况，可以组织小组讨论。）

交流，确定实验方法。

2、（生预测）。

A增加纸的厚度、宽度

B把纸着成不同的形状

学生折纸折成形状不同的梁、展示、交流

--WTUV

如：一张纸只能折一种形状；放垫圈要轻轻的放；垫圈放的位置要一样一一个一个往上叠;

两个盒子的间距要一样（两个盒子中间放一本书的距离）……

3、学生实验测试与在纸梁上加垫圈，看看最多可以承受几个，并做好记录

师巡视并参

4、汇报小组实验结果

5、改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。

6、增强了材料的厚度学生通过实验、比较、分析，理解了改变材料的形

状，可以增强其抗弯曲的能力。

过渡：这样的应用在生活中还有很多！

1、出示纸包装箱，述：纸包装箱用的这种材料叫瓦楞纸板，用它可以装很多的物品，而不

变形破损。老师从纸包装箱上已经剪了一些下来，一起来了解一下瓦楞纸板好吗？出示观察

要求。

2、领取材料，观察记录。

3、汇报交流。思考：瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了？学生观察瓦楞

纸，做记录

瓦楞纸形状剖面图（可以画图记录）：

瓦楞纸做成那样增加了厚度增强了抗弯曲能力。通过对瓦楞纸

板的研究，不但可以加强对前面活动的认识，同时还让学生体会到科学知识来源于生活应用

于生活的特点！尽力追求科学学习的生活性和探究性。

1、阅读课本P45至P46资料库内容。

2、课后继续调查生活中哪些地方是增强了材料抗弯曲的能力？

阅读调查查资料强化科学知识

与生活的联系，培养学生爱科学、学科学的兴趣、探求科学知识的欲望。

《拱形的力量》教学设计

《拱形的力量》是教科版科学教科书六年级上册第二单元的第三课，学生通过前面两

课的学习已初步了解改变材料的厚度和形状会增强抗弯曲能力。在本课中，提出了一种新的

形状一拱形。拱形结构是一类很重要的结构,应用广泛。拱形结构有的书又叫推力结构，

它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的

结构。研究拱形的承重特点更具趣味性和挑战性。教材精心设计了几个体验和实验活动，让

学生了解到拱形的结构特点是把受到的压力分解成向下和向外的推力，通过提出问题——尝

试一总结经验一改进实验,再尝试一在获得成功的探究过程中找到拱形承受巨大压力

的原因，认识拱形受力的特点。

【教学准备】

教师准备：相关的图片资料，做拱形的纸，课件（教师用）。180g绘画纸一整张裁成长

21cm、宽10cm的小块，铁垫圈、螺帽若干，垫板（三层板裁小长21cm、宽10cm大小），

自制搭拱积木（二至三组）。

学生准备：每生带四五本书用于抵住拱足。

【教学过程】

一、引入

师：前几节课我们学习了在不增加材料的情况下，增强材料抗弯曲能力的几种办法,

这节课我们继续来研究让一张纸承受更大压力的方法。

（师出示一张纸）看老师手中的这张纸。（把它平放着，用手托住纸的两端将纸平放在

两手之间，纸塌下去了）它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么办法让

它至少能承受自身重量不塌下去吗？

学生汇报。（提示不能增加材料。让学生充分发言，可以检查学生对前概念的理解。引

导学生说到拱形时。）

师：（做一个拱）做成拱形后它没有塌下去，看来拱形也有科学道理。我国古代劳动人民

早已利用拱的科学原理进行建筑设计。请看（播放课件图片：赵洲桥、拱门、房子、奥运馆

所……）这么多的建筑为什么都采用了拱形呢？同学们愿意和老师一起来研究拱形中的学问

吗？（板书：拱形的力量）

二、测试纸拱的承重能力

1、做一个纸拱，试试它能承受多大的重量

①实验一：

师：现在请同学们像老师这样（把纸先卷一卷再松开，做成一个拱形）做一个纸拱，

放在垫板（提示：按垫板上事先画好的两拱足间距离来做拱）上观察，说一说拱自身的重量

在哪里？特别要注意：这个拱形不能借助其他物体的帮助。

分组实验（教师巡视指导）。

②学生汇报。（在拱下部）

师：对，在拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足。好下面请同学们轻轻地放一个垫

圈在纸拱上，来测试拱的承受力，仔细观察纸拱有变化吗？（有，“纸拱”向两边伸展。）哪

个部分承受着垫圈的重力？（拱顶）

请大家再在上面加一个垫圈，观察一下是不是有新的变化，纸拱随着压力的增大，你

发现它的形状有什么变化？（拱形的足伸展得更大了，最后就平了。）你能解释这种现象吗？

“纸拱”为什么会向两来伸展开去？

（课件演示：垫圈的重量压在了拱上，拱的全部重力传到两个拱足，这个力向下，向

两边传去，使拱足在垫板上向外滑动，拱就伸展开了。）（板画：）

设计意图：通过观察描述活动，学生能清晰地认识拱形桥的受力轨迹,从而建构第一

层次的“拱形”概念一一拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力。看到拱足分开自然

想到要用什么东西去抵住它。

2、把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量

①实验二：

师：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受

更大压力？承受几个垫圈你能预测一下吗？用实验检测下看行不行。

②分组实验（教师巡视指导）。

师：有作用吗？（学生回答）用东西抵住拱足它确实比刚才承受的压力要大一些，看来大

家刚才的想法是正确的。

③讨论：说说你们观察到的现象。当拱顶上的压力不断增加时，它的形状会有什么变

化？（还是要塌，向左右偏）纸拱为什么会产生这种变化？你是怎样想的？

设计意图：让学生在认真观察现象后，对出现的问题作出解释，并开动脑筋去思考解

决方案，有了方案再去用实验去验证。用事实证明自己的方案是有效的。这样多次训练有助

于学生养成良好的科研习惯。对于纸拱还是会变形。这时就会激发学生思考应从哪些方面来

改进自己的方案。在讨论中学生相互启发，有助于后面的探究活动。

3、让拱形承受更大的压力

①实验三：

师：怎么使纸拱承受更大的压力？你打算怎么做？先将自己的方案写下来，再汇报。

我们的设计

我的设想（添加的物推测能承受改进设推测能承受

体、数量、放在哪里）的垫圈数想的垫圈数

学生汇报。老师引导学生说出添加什么？怎么添加,具体放在什么位置？有什么道理?

学生听取别人的意见后对自己的方案可能有修改，让学生改进设想，完善方案。

师：好，我们来挑战一下，看谁的拱能承受更大的压力。（提示：1.根据拱形受压变形

的现象，寻找克服变形的方法。2.注意别在形变过程中加垫圈。3.在考虑让拱形承受更大压

力的同时，考虑材料的合理利用。实验中还要注意：L按拱足间距标准记号放拱形。2.第

一次实验过的拱还能在第二次实验中用吗？想想为什么？3.实验结果填在表格里。）

设计意图：让学生充分动脑、动手、动口、动耳有利于培养学生解决问题的能力，在

表述自己的方案时进一步明确弄清道理，同时听了别的小组的汇报对自己的方案也有一个比

较、反思的过程，会不断优化自己的设计方案。教师在活动前指导比在活动后指导更有价值,

因为活动中要控制的变量很多，对学生操作的要求也较高，操作不规范将直接影响实验结

果。

②分组实验（教师巡视指导）。

③学生汇报。（学生在视频展示台上展示自己的实验结果。可多请几个小组汇报让学生

充分发言，说出自己的改进办法。）

寻找“拱形的力量”

第小组

温馨提示：

1、先设计方案，再进行实验，并做好数据记录。

2、每次实验，“拱桥”的拱足之间的距离要保持一致。

3、如果纸条被压坏或有明显折痕，应该换上新的纸条。

4、在实验中对数据进行分力析，寻求现象背后的奥秘是学习科学最快乐的事。

推测能承受实际能承受

的垫圈数的垫圈数

第一次

第二次

第三次

师：通过不断改进实验，大家做出来的实验结果跟原来的相比，拱的承受力都大了很

多。全班同学都挑战成功，祝贺你们！仔细观察，你们的方案有一个共同的特点，是什么？

（都在拱形的两边放物体，把拱足抵住。）现在你能还解释一下为什么抵住拱足，就能提高

拱的承受力？

④请学生试着解释。

（教师演示课件说明:拱形承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，拱形

各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压时会产生一个向外的推力，如果能抵住这个力，

拱就能承载很大的重量。）

师：从同学们刚才的实验中我们看到抵住拱足的物体的多了、重了，拱的承重能力就

增强了！那现在老师有个问题了，要是我们继续在旁边加书本，拱是不是会一直都这样，承

受的物体越来越多呢？（引出极限、“限载”的含义）

师：大家都非常认真，终于将拱形的受力情况分析的清清楚楚。

设计意图：本活动除了承载“抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力”概念外，

还蕴涵着技术与极限的内容。在汇报交流时，教师首先呼应“挑战任务”，肯定学生探究成

果，激发兴趣。采用先总后分策略保障在交流研讨时，学生思维在围绕科学概念的基础上有

所拓展。

三、搭拱桥

①实验四：

师：利用拱形的特点，人们用小块的砖、石材也可以建造很大的拱。现在我们来进行

次比赛，利用老师给大家提供的积木来搭一个座拱桥，看谁搭得好。

②学生分组活动。两组学生分别在讲台两边桌上搭积木拱。其他同学观看，助威。（提

示：注意积木的形状，要用物体把拱足处抵住。）

③全体观看积木拱桥，教师往拱上添加生物，同时小结。

小结：拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，

结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大重量。

设计意图：本活动用自制积木替代瓜皮，这样有利于保持学生桌面的干净整洁。同时，

由于是木质材料所以每座桥的块数可以多些，学生必须相互协作才能更好完成实验。木质材

料方便保存可在以后的教学中反复使用。

四、拓展延伸

师：同学们，今天我们都做了一回拱桥设计师，玩得很有兴致，探究得很有力度，我

们通过实验探究，弄清拱形能承受更大的力的秘密。对了解生产、生活中的拱形，起到一定

的作用。想了解我们生活中的拱形的用途吗？（想）

师：请看大屏幕（课件内容：饮马大桥、涪江三桥、九州体育馆、市博物馆、国家大

剧院....）1

师：这些拱形建筑有的将承重部分下移更符合实际需求。其实我们生活中，还有很多

的拱形形状的物体。比如在我们的身体内就存在着拱形的物体。大家可以在下课之后去发现

我们身边存在的拱形。看能不能用学到的科学知识解释它们。

设计意图：让学生源于生活，还原生活。让学生吸收信息，提高创新意识。

《找拱形》教学设计

四、教学准备

1、完整的和剖成对半的乒乓球若干个；

2、完整的和剪开的塑料瓶若干个；

3、安全帽、贝壳、锅盖、灯泡、鸡蛋等；

4、课件。

五、教学过程

（一）导入

上节课，我们在讨论拱形建筑时，关于这一类物品（出示圆顶形物品、建筑）是否属于拱形

有了争议。接下来，我们就来研究一下这类物品。要想了解它们与拱形是否有联系，我们要

从哪些方面去研究？（形状、承受压力的性能）课件演示拱形的形状与承受压力的示意图。

（二）研究圆顶形、球形承受压力的特点

1、观察圆顶形物品（课件图片）的形状有什么特点。

2、提问：这些物体为什么做成圆顶形，它们承受压力的能力如何？我们用什么方法可以了

解？

3、观察实验分析：

（1）观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏乒乓球的软硬。（出示实物乒乓球）

（2）估计一下，把半个乒乓球扣在桌上向下压它，能承受多大的压力？（演示实验）

（3）你们认为圆顶形承受压力的能力如何？它与拱形有联系吗？试着解释一下圆顶形承受

压力的特点。学生各抒己见后演示课件说明圆顶形可以看成是若干拱形的结合。

（4）提问：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要？

4、出示整个乒乓球：两个半球形可以组合成一个球形，球形与拱形会有什么联系？

（1）学生推理，演示课件。

（2）演示握鸡蛋，说明：球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形在各个方向上都是拱

形。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来。这就是我们平时捏不破鸡

蛋的道理。另外比如电灯泡，为了更透亮，玻璃壳很薄，但做成球形，就比较坚固了。

5、我们还能列举出哪些类似拱形受力特点的形状？

（注：这个环节学生可能举出身体结构中的例子，如头、肩等。如果出现这种情况，后面“塑

料瓶形状的分析”与“生物体中的拱形”的活动顺序可以灵活调动）

（三）塑料瓶形状的分析

1、谈话。

看来我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。（出示塑料瓶）这是生活中非常常见的塑

料瓶，它的形状设计包含了哪些科学道理？

2、指导研究。

（1）观察：塑料瓶上部、中部、底部是什么形状，表面还有哪些形状？

（2）推理：（以底部为例）塑料饮料瓶底部大多做成圆顶形，为什么？

（3）验证：比较平底瓶与圆顶形底瓶的承受压力能力。

（4）你从中发现了什么？

3、小组自主研究其他部位的形状。

4、汇报交流。

（四）生物体中的拱形

1、我们研究了人工设计的物体。我们自己身体中存在着拱形结构吗？（板书：找拱形）

2、观察乌龟、贝壳、蛋壳，这些形状对它们自身有什么意义？

3、还有哪些生物体中存在着拱形结构？

（五）小结：研究了拱形之后，你有什么感想？

《做框架》教学设计

教学准备：

教师：课件，三角形、长方形、立方体的模型等。

学生：三角形、长方形、立方体的模型、橡皮筋、筷子。

教学过程：

一、引入

1、师出示图片（建筑工地图），仔细观察这些正在建造的建筑物和工地上的机械——塔吊、

井字架是怎样的？再来看几张图片（鸟巢结构、过街通道、铁塔、海洋钻井平台），这些图

片上的物体有哪些相同点？（空心的、不密封、中间可透风、像骨架一样）

2、像这种骨架式的构造在建筑学上叫框架结构。这节课，我们就一起来做框架，研究框架

结构。师板书课题

二、做三角形和长方形最简单最基本的框架

1、我们从最简单的框架做起！它们分别是三角形和长方形框架。

2、做三角形框架应该没有问题，做长方形框架时，橡皮筋的缠绕方法有点讲究，老师给大

家做一下示范。（教师示范缠绕橡皮筋，一边解说：先把橡皮筋绕成两圈，再拿两根筷子，

交叉成直角，一根上面一根下面，把橡皮筋套在下面的筷子，绕过上面一根筷子，再套到下

面一根筷子。）

3、在做好三角形和长方形框架后，把手放在框架的顶端，用手按一按，观察它们受到力的

作用时有什么不同？

提问：在受力比较的时候，需要注意什么？（用适当大小的力，不要用力过大，两次用力差

不多大。）

4、每个小组合作做一个三角形和一个长方形，再观察它们受到力的作用时有什么不一样？

5、汇报：大家已经把三角形和长方形框架做完了，它们在受到力的作用时有什么不同？（三

角形不容易变形，比较稳固；长方形框架不稳固，容易变形）

6、为什么用3根筷子扎成的三角形框架比较稳固呢？三角形框架受到力的作用时是怎样

的？（当力作用在三角形上，三角形的两边向外扩张，下面的水平杆就起到拉力的作用，达

到平衡。三角形框架的三根小棒相互牵制着，让它们谁也不能动，不像是四边形的框架，往

下一压，其他的点全都移动了。（课件出示、帮助学生理解。）

7、那容易变形的四边形框架你们能想办法加固吗？（加斜杆的方法）斜杆怎样加呢？请小

组讨论。再按照设计的方法检验检验这方法行不行。

8、汇报：已经把长方体框架加固成功的小组举手，我们来展示展示：你们是怎样加的？效

果怎样？

看来，两种加斜杆的方法都能使容易变形的长方形变坚固了，那斜杆起了怎样的作用？

9课件播放斜杆“推和拉”的作用的慢动作。

10、让我们再观察一下，加了斜杆后的长方形在结构上有什么变化？（实际是把长方形变

成了2个三角形，三角形具有稳固性，不容易变形。）

11、现在，我们再回过头来观察一下这些大型框架结构的的“小格子”一般是什么形状的？

能解释这是为什么吗？（三角形，三角形具有稳定性；三角形越多，框架就越稳定。）

三、制做正方体框架，加固正方体框架

1、接下来想不想来一个难度高一点的挑战，做一个正方体的框架。

老师已经做了一个正方形的框架，介绍一种做框架比较容易的方法。（幻灯出示）

2、这个正方体框架的承重能力有多大呢？承重能力大小怎样能知道？（在上面加书）加书

的时候需要注意什么？（放中间，轻轻放下去）那这个框架的承重能力有多的呢？我们来测

试测试。

3、看来这个正方体框架的承重能力不怎么样？你们有办法加固这个正方形框架吗？（加斜

杆）

（1）小组讨论：可以在什么位置加斜杆呢？加几根斜杆？

如果正方体承载的是向下的压力，

哪些地方可以不加斜杆？

（2）我们每组就用4根斜杆加固这个正方形框架，加固后的框架承重能力又是多少？

（3）接下来，请小组合作，制作一个正方形框架，完成后还是用桌上的书来测试它的承重

能力。

4、汇报：

5、比较框架雏形承受书本的数量与加杆后承受的数量，你发现了什么？（牢固，承受力加

大）

，三、小结

1、通过这节课的学习，你们一定有很多收获，谁能说说你的收获?

2、再次欣赏国家体育场，感受框架结构的雄伟气魄。

四、板书设计

做框架

三角形框架稳定

四边形框架易变形

建高塔

【教学目标】

科学概念

•上小下大、上轻下重的物体稳定性好。

过程与方法

・用简单材料独立地探究物体不容易倒的秘密。

・应用知识和经验制作不容易倒的“高塔”。

•把探究的结果与最初的假设相比较。

情感、态度、价值观

•体验合作与交流，尊重自己和他人的制作成果。

教学准备

为小组准备：几个大小不同的塑料瓶、沙、吸管、胶带、水。

教学过程：

・、导入新课

1、上节课我们谈到了框架结构具有稳定、承压大、用料少，如果我要用这些框

架构造一个高塔，要设计成什么样的形状？

2、那么在考虑它的结构前，你有没有想其他设计师那样分析过它的受力情况呢？

（没有）现在你可以以书本上的高塔为例子，来分析一下它的受力情况。

（本身的重量、其他重压、侧面来的风的力量）

二、物体不容易倾倒的秘密。

1、猜想是哪些结构特点使铁塔高耸入云又不容易倾倒？把我们的猜想写下来。

2、实验证明

利用塑料瓶怎样放最容易倾倒？

塑料瓶怎样放最不容易倾倒？

怎样做，使塑料瓶最不容易倾倒？

3、学生分组解决问题。

4、要想使物体不容易倾倒，可以用些什么方法？

三、制作不容易倒的高塔

1、利用上面得出的高塔不倒的“秘密”和已经准备好的材料制作一个高塔。

2、分组操作

3、比一比

A、测量高度，哪组的塔最高？

B、用斜倾纸板的方法检验哪组的高塔不容易倒

C、用扇风的方法检验高塔的抗风能力

4、做了上面的抗风能力的测试后，你比较一下，是封闭式的高塔抗风能力好

还是框架结构的抗风能力好？

四、铁塔形状和结构的再思考。

塔为什么不容易倒？看看我们先前的猜想，哪些得到了证实？哪些需要修正补

充？

《桥的形状与结构》教学设计

教材分析：

《桥的形状和结构》是小学科学六上“形状与结构”单元的第7课。教材安

排了以下几个活动：1.观察比较各式各样的拱桥。2.了解大跨度的钢索桥。3.

“观察研究我们家乡的桥”。我在教学中，将前两个活动作为重点来研究。

桥的形状结构明显外露，容易观察研究。桥的形状结构变化反映了人类科学

技术的进步和发展，它的形状结构是和功能相适应的。本课的活动设计意在带领

学生了解多种多样的桥梁结构，加深和拓宽前面的知识，让学生深入地感受科学

技术对社会进步的贡献，为下一课用纸造桥培养兴趣和开阔视野。

教学准备

为小组准备：粗线、木板、绳子。

教师自己准备：桥梁模型、竹条、绳子、课件。

教学过程：

课前几分钟播放各种桥梁图片

一、导入新课

1、谈话

看着这些图片中的桥梁，他们又什么特点，你有什么发现？

（桥梁的作用、材料、形状、结构等）

2、示题：桥的形状和结构

二、研究拱桥

1、请同学来给我们造一座拱桥。

2、学生上台塔桥，教师从旁协助。

老师已经在两边筑好了结实的桥墩（课件示意）

请学生仔细观察，看看这个拱桥是怎样建造的。（两边向中间建造）

简单了解造桥工人搭建拱桥的方法（课件示图），体验科技的进步。

4、我们来检验一下这座桥的质量，请同学上来走一走，说说感受（感受拱桥的

承重能力）。

5、（课件示图：公园中的石拱桥），它们建在什么地方？

我们可以用这样的拱桥来连接公路吗？

有办法解决吗？（在拱上铺路面）

6、你见过其他的拱桥吗？我们来观赏一组照片。

观赏一组拱桥，比较它们有什么相同和不同的地方。（都是拱桥，路面分别

在上、在中间、在下面）

（可以适当的从桥墩的大小、桥面与水面的距离、周围的环境等方面展开讨

论，帮助学生理解桥梁建设与周围的环境、人们的需求、建设资金等因素有关。）

你们觉得拱在路面的不同位置，拱的受力情况有什么区别？小组讨论交流。

7、演示实验

制作：一个桥面在拱上方的桥

一个桥面在拱下方的桥

比较认识：

桥面在拱上方的桥，拱受到路面的压力会产生向外的推力，需要巨大的桥墩

抵住这个力。

桥面在拱下方的桥，桥面可以拉住拱足，抵消拱产生的向外的推力，同时，

桥面被水平方向的力拉紧，也增强了桥面的抗弯能力。

8、拱桥承受压力的能力很强，和梁式桥比较，拱桥可以有很大的跨度。

课件出示图片：湖南乌巢河大桥世界跨度第一的石拱桥120米

重庆万县长江大桥世界跨度第一的钢筋混泥土拱桥420米

上海卢浦大桥世界跨度第一的钢结构拱桥550米

明石海峡大桥跨度1991米

三、研究拉索桥

1、这是拱桥吗？它有什么特点？（跨度大）

2、为什么要建造大跨度的桥？（同桌讨论）

3、请你仔细观察（课件出示金门大桥），钢索桥有哪几部分组成？（桥面、桥

塔、拉索）

4、分组实验

实验器材：两张凳子、两根绳子、木板、书本（钩码）

实验过程：模拟建造一座“钢索桥”，体验“钢缆”的拉力。

思考：①我们怎样控制桥面高度？

②我们怎样固定钢缆？

③在实验中，你们还有什么发现？

5、实验反馈

请同学说说发现

（钢缆下垂一些比较省力，桥塔修得高一些是为了省力；钢缆的拉力越大，

承载力也越大；加粗钢缆，可以增加钢缆的拉力；钢索桥的桥面稳定性差，会有

一定的摆动等）

6、简介江阴长江大桥钢缆、锚碇资料。

7、让我们走进锚碇去看看，看视频。

8、钢索吊起桥面的方法不止一种，看图片，认识斜拉桥。

人们把钢缆悬挂下来的索桥叫悬索桥，把钢缆从桥塔斜伸出来的索桥叫斜拉

桥，这是现代才发明的一种桥梁。

9、结合模型、图片，比较两种钢桥的不同之处。（斜拉桥没有巨大的桥墩，跨

度没有悬索桥大）

四、拓展延伸

1、学了这节课，了解了一些桥梁的特点，你认为哪种结构的桥梁最好？

（没有最好，因为不同的桥梁结构有不同的功能，满足人们不同的需要。）

比如在水面宽阔、船只来往频繁的地方适合建造（钢索桥）；在宽度不大，两岸

有坚硬岩石的地方适合建造（拱桥）；在狭窄的水渠上只要铺上一块板就行了……

思考：（出示泰和桥）这里为什么建造这样的桥？

2、观察金门大桥，你能找到那些结构？这样有什么好处？

现在结合不同结构的组合式桥梁越来越多，这样能更好地发挥不同结构的优势o

3、学生介绍自己收集的桥梁资料，老师补充一些。

五、课外延伸

调查了解家乡的桥。

板书：桥的形状和结构

上承式拱桥

拱桥中承式拱桥

下承式拱桥

钢索桥悬索桥

斜拉桥

《用纸造一座“桥”》教学设计

【说明】小学科学课程是培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学

素养的内涵非常丰富，其基本要素有―-对科学知识的积累和应用，对科

学探究的过程和方法的了解和实践，对科学相关的积极向上的情感态度与

价值观的培养。本教学目标的表述就是以这三大要素为脉络的。但这三个

分目标在教学过程中的达成并不是独立进行的，而是需要相互整合。本课

教学的显性载体是学生经历用纸