《17 桥的再研究》（教学设计）-2023-2024学年五年级下册综合实践活动吉美版

《17桥的再研究》（教学设计）-2023-2024学年五年级下册综合实践活动吉美版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）《17桥的再研究》（教学设计）-2023-2024学年五年级下册综合实践活动吉美版教学内容本节课的教学内容为吉美版五年级下册综合实践活动《17桥的再研究》。主要围绕桥梁的种类、结构特点、设计原理以及桥梁在生活中的应用等方面展开。通过引导学生观察、讨论、实践，培养学生的观察力、思维能力和动手操作能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的工程思维、创新精神和实践能力。学生通过学习桥梁知识，将数学、物理等学科知识应用于实际问题，提升解决复杂问题的能力。同时，培养学生团队合作精神，增强对社会发展贡献的认识。重点难点及解决办法重点：

1.桥梁结构稳定性的理解与应用：重点在于让学生理解桥梁设计中的力学原理，并能将理论应用于实际案例分析。

2.桥梁种类与特点的识别：要求学生能够识别不同类型的桥梁，并理解其设计特点。

难点：

1.桥梁设计原理的抽象理解：桥梁设计原理较为抽象，学生难以从理论到实践的转换。

2.团队合作中的沟通与协作：学生在小组讨论和实践中，可能存在沟通不畅和协作困难的问题。

解决办法：

1.通过实物模型、动画演示等方式，帮助学生直观理解桥梁设计原理。

2.设计小组合作任务，强调分工合作，培养学生在实践中沟通与协作的能力。同时，教师适时引导，帮助学生解决合作中的问题。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过教师的系统讲解，介绍桥梁的基本知识，帮助学生建立初步概念。

2.讨论法：组织学生围绕桥梁设计、材料选择等问题进行小组讨论，培养分析和解决问题的能力。

3.实验法：利用简易桥梁模型，让学生亲自动手搭建，体验桥梁设计的过程。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示桥梁图片、视频，增强学生对桥梁的直观感受。

2.教学软件辅助：使用桥梁设计软件，让学生在虚拟环境中模拟桥梁设计，提高实践技能。

3.实物演示：邀请专业人士进行现场讲解和演示，加深学生对桥梁结构的理解。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放一段关于桥梁建设的纪录片或图片，引导学生观察桥梁的美丽和实用。

2.提出问题：提问学生：“你们知道世界上有哪些著名的桥梁吗？它们有什么特点？”

3.学生回答：鼓励学生积极发言，分享自己了解的桥梁信息。

4.教师总结：简要介绍桥梁的历史和种类，引出本节课的主题。

二、讲授新课（20分钟）

1.桥梁的种类与特点（5分钟）

-讲解桥梁的种类，如梁桥、拱桥、悬索桥等。

-分析各类桥梁的特点，如梁桥的稳定性、拱桥的受力特点等。

2.桥梁设计原理（10分钟）

-介绍桥梁设计的基本原理，如受力分析、结构设计等。

-通过动画演示，展示桥梁设计的过程。

3.桥梁材料的选择与应用（5分钟）

-讲解桥梁常用的材料，如钢材、混凝土、木材等。

-分析不同材料的特点和适用场景。

三、巩固练习（10分钟）

1.学生分组：将学生分成若干小组，每组选择一种桥梁进行设计。

2.小组讨论：各小组讨论并确定桥梁的设计方案，包括材料、结构等。

3.教师巡视：教师巡视各小组，解答学生在设计过程中遇到的问题。

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提问：针对课堂内容，提出一些问题，如桥梁设计中的力学原理、材料选择等。

2.学生回答：鼓励学生积极回答问题，展示自己的学习成果。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：针对桥梁设计中的重难点，提出问题，如如何提高桥梁的稳定性、如何选择合适的材料等。

2.学生讨论：各小组讨论并分享自己的观点，教师进行点评和总结。

3.教师总结：针对课堂内容，总结本节课的重点和难点，强调核心素养的培养。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.教师提问：引导学生思考桥梁设计对社会发展的重要性，如交通、经济、文化等方面。

2.学生回答：鼓励学生结合实际，分享自己对桥梁设计的理解和看法。

3.教师总结：强调学生在设计过程中的创新精神和实践能力，培养学生的社会责任感。

教学过程设计结束。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《桥梁建筑史》：介绍桥梁建筑的发展历程，从古至今的桥梁技术演变。

-《桥梁工程设计与施工》：深入探讨桥梁设计原理和施工技术，适合对桥梁工程感兴趣的读者。

-《桥梁美学》：分析桥梁建筑的美学特点，探讨桥梁设计中的艺术性。

-《现代桥梁材料与技术》：介绍现代桥梁建设中常用的材料和技术，如复合材料、智能桥梁等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅书籍或网络资料，了解不同类型桥梁的构造特点和历史背景。

-通过观看桥梁建设的纪录片或实地参观桥梁，增强对桥梁结构的直观认识。

-设计一个简单的桥梁模型，尝试运用所学知识解决实际问题，如优化桥梁结构以提高稳定性。

-探究桥梁设计中的力学原理，如梁的弯曲、拱的推力等，可以通过实验或计算软件进行模拟。

-研究桥梁对环境的影响，如桥梁建设对河流生态系统的影响，以及桥梁维护对环境的影响。

-分析桥梁在自然灾害中的表现，如地震、洪水等，探讨如何提高桥梁的抗震和抗洪能力。

-调查当地著名的桥梁，了解其设计特点、历史意义和现代价值，撰写一篇关于桥梁的短文或报告。

-设计一个桥梁主题的科普展览，通过图片、模型和文字介绍桥梁知识，向公众普及桥梁知识。典型例题讲解1.例题：

某桥梁的总长为120米，若该桥梁采用三跨连续梁结构，每跨的长度分别为L1、L2、L3，求L1、L2、L3的长度。

解答：

根据题意，桥梁总长为120米，且为三跨连续梁结构，所以有：

L1+L2+L3=120

又因为三跨连续梁结构中，L1、L2、L3的长度成等差数列，所以有：

L2=(L1+L3)/2

将L2的表达式代入总长公式中，得：

L1+2L2+L3=120

将L2的表达式代入上式中，得：

L1+2(L1+L3)/2+L3=120

化简得：

L1+L3=60

因为L1、L2、L3成等差数列，所以有：

L2=(L1+L3)/2=30

所以L1=60-L3，L2=30，L3=60-L1

根据题意，L1、L2、L3的长度应为正数，所以L1=20，L2=30，L3=40。

2.例题：

一座桥梁的跨径为50米，若采用简支梁结构，求该桥梁的最大弯矩。

解答：

根据题意，桥梁的跨径为50米，采用简支梁结构，所以最大弯矩发生在跨中位置。

设梁的截面惯性矩为I，截面模量为W，则最大弯矩M为：

M=(1/8)*F*L^2

其中，F为梁所受的均布荷载，L为跨径。

假设梁所受的均布荷载为q，则：

M=(1/8)*q*50^2

M=625q

所以，当梁所受的均布荷载为q时，最大弯矩M=625q。

3.例题：

一座桥梁的跨径为30米，若采用悬臂梁结构，求该桥梁的最大弯矩。

解答：

根据题意，桥梁的跨径为30米，采用悬臂梁结构，所以最大弯矩发生在悬臂端部。

设梁的截面惯性矩为I，截面模量为W，悬臂长度为L，则最大弯矩M为：

M=(1/3)*F*L^2

其中，F为梁所受的均布荷载，L为悬臂长度。

假设梁所受的均布荷载为q，则：

M=(1/3)*q*30^2

M=900q

所以，当梁所受的均布荷载为q时，最大弯矩M=900q。

4.例题：

一座桥梁的跨径为40米，若采用连续梁结构，求该桥梁在跨中位置的最大弯矩。

解答：

根据题意，桥梁的跨径为40米，采用连续梁结构，所以最大弯矩发生在跨中位置。

设梁的截面惯性矩为I，截面模量为W，则最大弯矩M为：

M=(1/4)*F*L^2

其中，F为梁所受的均布荷载，L为跨径。

假设梁所受的均布荷载为q，则：

M=(1/4)*q*40^2

M=800q

所以，当梁所受的均布荷载为q时，最大弯矩M=800q。

5.例题：

一座桥梁的跨径为25米，若采用悬臂梁结构，求该桥梁在悬臂端部位置的最大弯矩。

解答：

根据题意，桥梁的跨径为25米，采用悬臂梁结构，所以最大弯矩发生在悬臂端部。

设梁的截面惯性矩为I，截面模量为W，悬臂长度为L，则最大弯矩M为：

M=(1/3)*F*L^2

其中，F为梁所受的均布荷载，L为悬臂长度。

假设梁所受的均布荷载为q，则：

M=(1/3)*q*25^2

M=625q

所以，当梁所受的均布荷载为q时，最大弯矩M=6