人教鄂教版科学【核心素养目标】5.16《建筑中的结构》教案

人教鄂教版三年级5.16《建筑中的结构》教学设计课题建筑中的结构单元5学科科学年级3教材分析本课所属教材为人民教育出版社会《科学》三年级上册,所在单元为第五单元《小小建筑师》。这个单元是教材中的第一个技术工程单元。在这个单元中学生要学习认识一些建筑中的材料及结构,能区分天然材料和人工材料,通过实验发现哪种结构更加稳定,知道改变形状,以增大承受力的方法应用很广泛,进而说出一项工程运用到的科学技术和原理。最后能自己动手设计制作一个建筑模型。《建筑中的结构》是这个单元中的第二课。前面是《建筑中的材料》,后面是《设计制作建筑模型》。本课主要内容是了解建筑中的形状、结构,明白其与承受力之间的关系。通过认识榫卯,知道我国古代建筑,家具及其他器械的主要结构方式。学习本课为《设计制作建筑模型》积累经验和技巧。学习目标科学观念1、建筑中的结构里面有各种各样不同的形状,建筑中很多有三角形结构这种结构在所有结构里面是比较稳定的2、在建筑中很多不同的形状或者柱子里面有不同的柱体,其中只有圆柱的承重力是最大的;3、拱形结构比平面结构受力更好。科学思维通过实验观察比较不同形状稳定性和承受力。科学探索1、能比较三角形和正方形的稳定性，并利用三角形加固正方形。2、能比较重心高和重心低的物体的稳定性。3、能通过实验比较不同形状立柱的承受力。4、能通过实验比较平面与拱形的承受力。责任态度1、乐于进行探究实验，态度严谨、认真。2、能在科学探究中如实描述实验结果，养成实事求是的习惯。3、在交流活动中愿意倾听和分享信息。重点引导学生举例说出一项工程运用到的科学技术和原理。难点能从选材或结构的角度分析岀增加建筑物承受力的道理。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课引导学生欣赏图片，然后回答问题。沙特阿拉伯的王国大厦，高度达到了惊人的1000米，拱形空洞的设计让这栋大楼在恶劣的沙漠环境中能更好的抵御住风沙。迪拜的哈利法塔，高度达到了828米，它的牢固度是举世闻名的。印度塔，其高度设定720米，是印度建筑的最高水平象征。沙特阿拉伯的王国大厦，高度达到了惊人的1000米，拱形空洞的设计让这栋大楼在恶劣的沙漠环境中能更好的抵御住风沙。上海中心大厦是中国的第一高楼了，高达632米，之前是世界的第三高楼，但是随着王国大厦和印度塔的逐渐封顶，慢慢的就位居于世界第五高楼的位置了，但是它也是中国高建筑水平的象征，这栋大楼的综合性也是非常的全。提问：为什么那么高的建筑能够矗立空中而不倒塌？看图欣赏回答通过看图欣赏，引导学生思考高层建筑结构奥秘，导入新课。讲授新课一、哪种结构更稳定（一）三角形与四边形1、实验材料小木棒、橡皮筋等。2、用木棒和皮筋搭建出一个三角形和一个正方形。以搭建三角形为例讲解搭建方法。①先用一个小皮筋把两根木棒绑在一起。②然后在其中一根木棒的另一头，再用小皮筋和另一根木棒绑在一起。③最后再用一个小皮筋把木棒绑成一个三角形。3、试一试，哪种形状不容易变形？讲解：三角形具有稳定性。因为无论在三角形的哪一条边上用力，它总是有条边起“推”的作用，另一条边起“拉”作用。4、想什么办法能将不稳定的正方形变得稳定？点拨：引导学生动手试试。（二）纸筒的稳固性1、实验材料纸筒、锁头、胶带纸等。2、在纸筒上端和下端分别绑上重物，推一推，哪个纸筒更不容易被推倒？3、说一说，通过实验你发现了什么？二、哪种结构承受力较大（一）立柱的承受力1、观察建筑物中有哪些形状的立柱？2、观察建筑物中有哪些形状的立柱？（1）实验材料卡纸、螺母和胶水等。（2）实验方法用同样大小卡纸折叠一个三棱柱、四棱柱和圆柱。在横截面上平铺厚度一样的白纸，然后轻放螺母，直到螺母压陷白纸掉入柱体内，记录数据。（3）实验记录知识卡片柱子的形状和所使用的材料有关系。现代建筑中由于钢筋混凝土的广泛大量使用，施工工艺以现浇为主，方形柱便于现场施工，所以首先在现代建筑中，承重柱一般都是方形的。所谓的圆柱，如果采用的是钢筋混凝土，则多半是在进行室内装饰的时候外包材料上去的。这种圆柱一般用在医院、幼儿园、商场等需要防止碰撞或行动不便人群主要活动的场所。（二）平面和拱形的承受力将一张白纸平放在两摞书上，搭建一个平面。往平面中间轻轻地一个一个地放螺母，直到平面塌陷。将两摞书抵住一张白纸的两边，搭建一个拱形。往拱面中间轻轻地一个一个地放螺母，直到拱面塌陷。做好实验记录。三、我国古代建筑中的榫卯结构故宫有9000多房间，以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式，没用一个铁钉。你知道它们是怎么组合在一起的吗？讲解：榫卯是中国古代建筑、家具及其他器械的主要结构方式。榫卯是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。凸出部分叫榫（或叫榫头），凹进部分叫卯（或叫榫眼、榫槽）。榫卯结构的特点是在物件上不使用钉子，利用榫卯加固物件，体现出中国优秀传统文化和智慧。四、作业布置通过本课学习，你知道哪些建筑结构最稳固、承受力最大。认识实验材料搭建三角形和四边形三角形使每一部分变成一个三角形动手操作，比较四边形变成三角形后的稳定性认识实验材料纸筒下端绑重物不易倒。上小下大、上轻下重的物体稳定性较好。圆形立柱、方形立柱等认识实验材料折叠三棱柱、四棱柱、圆柱体在实验记录数据，分析，得出结论阅读知识卡片搭建平面和拱形，测试其承受力记录数据，分析，得出结论榫卯阅读资料通过实验，知道三角形结构最稳定，不易变形。了解让四边形稳固的方法通过实验知道上小下大、上轻下重的物体稳定性较好。通过实验比较知道圆柱的承受力大，垂直方向不容易发生弯曲，不容易被折断。了解不同立柱在生活中的应用及作用。通过实验比较，得知拱形比平面的的承受力大，垂直方向不容易发生弯曲，不容易被折断。了解我国古代建筑中的榫卯结构特点。巩固课堂知识课堂练习1．下列立柱承受力最大的是（）A．圆柱 B．四棱柱 D．三棱柱2．各种塔的形状都是上头尖，底座大，这种设计主要是为了（）A．美观 B．坚实稳固 C．经济适用3．同一种材料，围成下面几种形状的立柱中，（）承受力最大。A．三棱柱 B．四棱柱 C．圆柱4．在长方形框架中增加的斜杆起（）的作用。A．承重 B．加固 C．美观完成课堂练习并检测自己对于本堂课内容的掌握情况通过课堂练习检测学生对于知识