纸桥实验（教学设计）-2023-2024学年小学生科学课后服务拓展

纸桥实验（教学设计）-2023-2024学年小学生科学课后服务拓展授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容教材章节：《科学》四年级下册第X章“纸桥的承重能力”。

内容：本节课将通过纸桥实验，引导学生了解材料的力学特性，探究纸桥的承重能力。通过观察、实验、记录和分析，学生将学习如何设计并测试纸桥的承重能力，了解不同材料、形状和结构对承重能力的影响。核心素养目标培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力，提升科学探究素养。通过纸桥实验，增强学生的创新意识，学会运用科学方法设计实验，培养合作精神，提高动手操作和科学思维水平，形成对科学实验的积极态度和科学态度。教学难点与重点1.教学重点，

①理解纸桥设计的基本原理，包括材料选择、结构设计对承重能力的影响。

②掌握实验步骤，包括纸桥的设计、制作、测试和记录数据。

③学会分析实验结果，理解不同设计对纸桥承重能力的影响。

2.教学难点，

①在有限的时间内，设计出既轻便又具有较高承重能力的纸桥。

②正确测量和记录纸桥的承重数据，确保实验结果的准确性。

③分析实验数据时，能够识别出设计中的不足，并提出改进方案。教学资源-软硬件资源：剪刀、胶带、纸张（如报纸、卫生纸等）、尺子、天平、计时器。

-课程平台：科学实验操作视频、在线实验指导手册。

-信息化资源：科学实验APP、在线科学知识库。

-教学手段：实物演示、小组合作学习、实验报告模板。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对纸桥实验的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们认为桥梁是什么？桥梁在日常生活中有哪些作用？”

展示一些桥梁的图片或视频片段，让学生初步感受桥梁的魅力或特点。

简短介绍桥梁的基本概念和重要性，为接下来的纸桥实验学习打下基础。

2.纸桥实验基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解纸桥实验的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解纸桥实验的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍纸桥的组成部分，如桥墩、桥梁主体、连接件等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.纸桥实验案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解纸桥实验的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的纸桥实验案例进行分析。

详细介绍每个案例的设计思路、实验过程和结果，让学生全面了解纸桥实验的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际工程或设计的影响，以及如何通过调整设计来提高纸桥的承重能力。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组分配一定数量的纸张、剪刀、胶带等材料。

每组讨论并设计一个纸桥模型，考虑如何利用有限的材料制作出结构稳固、承重能力强的纸桥。

小组内分工合作，完成纸桥的制作。

每组展示其纸桥模型，并说明设计理念。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对纸桥实验的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示其纸桥模型，包括设计思路、制作过程和承重测试结果。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调纸桥实验的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括纸桥实验的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调纸桥实验在培养学生科学探究精神和动手能力方面的价值，鼓励学生在日常生活中关注和探索类似的现象。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于纸桥实验的短文或报告，以巩固学习效果，并鼓励他们在家中尝试不同的纸桥设计，进一步探索纸桥的承重能力。知识点梳理1.纸桥实验的基本概念

-纸桥实验是一种利用纸张等轻质材料制作桥梁的实践活动。

-通过实验，学生可以了解材料的力学特性，探究不同设计对桥梁承重能力的影响。

2.纸桥实验的组成部分

-桥墩：支撑桥梁的基础部分，用于分散和承受桥梁的重量。

-桥梁主体：连接桥墩的部分，承担桥梁的主要承重任务。

-连接件：用于连接桥墩和桥梁主体的部件，确保结构的稳定性。

3.纸桥实验的设计原则

-材料选择：选择合适的纸张类型，如报纸、卫生纸等，以平衡强度和重量。

-结构设计：考虑桥梁的长度、宽度、形状和支撑结构，以优化承重能力。

-实验方法：通过实验测试不同设计方案的承重能力，记录数据并进行分析。

4.纸桥实验的实验步骤

-设计阶段：确定桥梁的长度、宽度、形状和支撑结构。

-制作阶段：根据设计方案，使用纸张、剪刀、胶带等材料制作纸桥。

-测试阶段：将纸桥放置在水平面上，逐渐增加重量，观察纸桥的承重能力。

-数据记录与分析：记录纸桥在承重过程中的变形、断裂等关键数据，分析设计方案的优劣。

5.纸桥实验的注意事项

-材料准备：确保纸张等材料的清洁、干燥，避免影响实验结果。

-实验安全：在进行实验过程中，注意安全操作，避免意外伤害。

-数据准确性：确保实验数据的准确性，减少误差对结果的影响。

6.纸桥实验的应用与拓展

-通过纸桥实验，学生可以了解桥梁设计的基本原理，培养科学探究精神。

-将纸桥实验与实际工程相结合，探讨不同桥梁结构的特点和应用。

-拓展实验内容，如设计不同类型的桥梁，比较其承重能力，提高学生的创新思维。

7.纸桥实验的评价标准

-承重能力：根据纸桥在实验中的最大承重能力进行评价。

-结构稳定性：评价纸桥在承重过程中的变形、断裂等情况。

-创新性：评价学生在实验中的设计思路和改进方案。

8.纸桥实验的教学目标

-培养学生的动手操作能力和科学探究精神。

-提高学生对材料力学特性的认识，了解不同设计对桥梁承重能力的影响。

-培养学生的合作能力和团队精神，提高沟通与表达技巧。课堂1.课堂提问与回答

-通过课堂提问，检验学生对纸桥实验知识的掌握程度。

-提问内容包括纸桥实验的基本概念、设计原则、实验步骤等。

-观察学生回答问题的准确性、逻辑性和完整性，及时给予反馈和指导。

2.观察学生实验操作

-观察学生在实验过程中的操作规范、安全意识和团队合作能力。

-注意学生是否能够按照实验步骤进行操作，是否能够正确使用实验器材。

-及时纠正学生的错误操作，确保实验过程的安全性和有效性。

3.实验数据记录与分析

-检查学生记录实验数据的准确性，包括重量、变形、断裂等关键指标。

-引导学生分析实验数据，探讨不同设计对纸桥承重能力的影响。

-评价学生对实验数据的理解和分析能力，以及提出改进方案的能力。

4.小组讨论与展示

-观察学生在小组讨论中的参与度、表达能力和合作精神。

-评估学生是否能够提出有建设性的意见和改进建议。

-评价学生在展示过程中的表达能力、逻辑性和团队协作能力。

5.课堂参与度评价

-记录学生在课堂上的出勤情况、参与讨论的积极性和提问的主动性。

-通过课堂参与度评价学生的学习态度和学习兴趣。

6.课后作业评价

-对学生的课后作业进行认真批改，包括实验报告、短文或报告等。

-评价作业的完整性、准确性和创新性。

-及时反馈作业中的错误和不足，鼓励学生改进和提高。

7.学生自评与互评

-引导学生进行自我评价，反思自己在纸桥实验中的表现和收获。

-组织学生进行互评，互相学习，共同进步。

-鼓励学生提出改进建议，提高自己的实验技能和科学素养。

8.教师评价与反馈

-教师根据课堂表现、实验数据、作业情况等综合评价学生的学习成果。

-对学生的优点给予肯定，对不足之处提出改进建议。

-通过评价和反馈，帮助学生树立正确的学习态度，提高学习效果。教学反思八、教学反思

今天上了纸桥实验这一课，我觉得收获颇丰，但也发现了一些需要改进的地方。

首先，我发现学生在设计纸桥时，对于材料的选择和结构的稳定性考虑得不够周全。有的学生只注重美观，而忽略了实用性。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加注重引导学生理解材料力学的基本原理，让他们明白不同材料的特点和适用场景。

其次，实验过程中，我发现部分学生在记录数据时不够细致，导致实验结果不够准确。这让我反思，在实验教学中，我需要更加重视数据的收集和分析，教会学生如何正确记录实验数据，提高他们的实验操作能力。

再者，课堂展示环节，我发现有些学生的表达不够清晰，难以让其他同学理解他们的设计思路。这让我想到，在今后的教学中，我需要加强对学生表达能力的培养，让他们学会如何清晰地展示自己的成果。

此外，我还发现部分学生在实验过程中缺乏团队合作精神。有些学生过于依赖他人，自己动手较少；而有些学生则过于自信，不善于倾听他人的意见。这让我意识到，在实验教学中，我需要更加注重培养学生的团队协作能力，让他们学会与他人沟通、合作，共同完成实验任务。

在评价环节，我发现自己在评价学生时过于注重结果，而忽略了过程。这让我反思，在今后的教学中，我需要更加关注学生的学习过程