“拱形的力量”教學設計靈武市二小徐暉一、教學內(nèi)容“拱形的力量”是科教版六年級上冊第二單元第三課時，是一節(jié)實驗、觀察課。二、教材分析及學情分析 拱形結構對于學生來說，并不陌生，在生活中隨處可見，應用廣泛，橋梁、房頂、溫室大棚……都運用到了拱形結構。但這些建筑物為什么建成拱形，其中的原理多數(shù)學生可能是沒想過，對此是模糊的，而模糊的知識對學生又是特別好奇的、感興趣的，探究起來學生會全身心的投入到其中。拱形結構又叫推力結構，它的特點是把受到的壓力分解成向下的壓力和向外的推力，是所有結構中唯一產(chǎn)生外推力的結構。研究拱形的承重特點更具有趣味性和挑戰(zhàn)性。本課有兩個活動：首先是測試紙拱的承重能力，用紙拱做實驗研究拱形承重的特點，材料好找，簡單易行。學生在實驗中不斷想辦法控制拱形變形的問題，使紙拱不斷承載更大的重壓，從中認識拱形承重的特點。在第一個活動的基礎上，設計了搭瓜皮拱的活動。當學生小心翼翼地把很滑的、小塊的瓜皮搭成一個拱，看到這個拱并未垮掉而且還能承受重壓，他們對拱形承重的特點會有更深的感受，會驚嘆拱形的“力量”之大。兩個活動相比，前者是更理性的研究，后者是更感性的制作，相輔相成。三、設計思路本節(jié)課按照教材編寫的體系，本著參與式教學的理念，讓學生人人都能親歷參與到科學探究活動中而展開教學的。首先播放課件，讓學生伴著優(yōu)美的音樂，帶著思考的問題，欣賞拱形建筑物，學生在寬松、和諧的氛圍中，卷入到探究學習的內(nèi)容中來。接著以“怎樣使紙拱承受多個螺帽”這個問題為主線，串起沒有抵住拱足－－用同樣多本的書抵住拱足的實驗，學生用觀察、實驗的方法進行實驗，經(jīng)歷了科學探究的幾個基本環(huán)節(jié)：呈現(xiàn)問題——提出設想——動手操作——分析討論——記錄結果。在經(jīng)歷科學探究的過程中，通過小組合作猜想、實驗，討論交流，記錄結果，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、科學精神和良好的科學行為習慣。四、教學目標1、能舉例說出趙州橋、天安門、埃菲爾鐵塔等更多拱形建筑為什么設計成拱形的原因。2、親歷想辦法讓拱形逐步增大受力的實驗，根據(jù)觀察到拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況，分析拱形的受力狀況，弄清楚拱形承受重壓的秘密，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力以及提出問題的能力。3、認識到邊實驗邊思考對不斷深入研究的重要性。4、了解趙州橋，激發(fā)學生的愛國情感，并能搜集一些有名的拱形建筑物。五、教學重點親歷讓拱形受力的實驗，根據(jù)實驗的現(xiàn)象推想受力的情況，弄清拱形承受重壓的秘密。六、教學難點根據(jù)觀察到拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況，弄清楚拱形能夠承受很大壓力的秘密。七、教學策略與手段：小組準備：做拱形的卡紙，鐵螺帽若干、搭瓜皮拱的冬瓜、小刀、紙巾。教師準備：相關的圖片和資料，以課件的形式呈現(xiàn)。了解趙州橋談收獲（課堂小結）了解趙州橋談收獲（課堂小結）課外延伸創(chuàng)設情境猜想揭示課題搭瓜皮拱指導演示分組實驗實驗探究實驗要求交流結果討論交流課件演示研討拱形承重秘密閱讀教材圖片九、教學過程（一） 創(chuàng)設情境導入新課1、課件出示一組圖片：讓學生先欣賞一些建筑圖片，仔細觀察一下，看看這些圖片中的建筑物都設計成了什么形狀？思考：這些建筑物為什么要做成這樣的形狀？讓學生自由說一說。（預設：增加抗彎曲能力、節(jié)省材料、美觀、建筑本身的需要、增強抗壓能力……）2、引入新課。把物體做成拱形，我們覺得它很美觀，也可能是建筑本身的需要，但是它是否像同學們想的那樣能增加承重能力呢？這節(jié)課我們就來研究“拱形的力量”（板書課題）【設計意圖：優(yōu)美的音樂，精彩的圖片，調(diào)動了學生聽視覺感官，把學生“拉”進熟知的生活情景中，引發(fā)探究的欲望。讓學生感覺到“科學并不遙遠，科學就在身邊”.從而大大增加了學生觀察周圍事物的興趣和探究問題，解決問題的欲望?！浚ǘy試紙拱的承重能力實驗一沒有抵住拱足的實驗1、指導演示沒有抵住拱腳的實驗，初步感知拱形受壓通過材料向下和向外傳遞承受壓力。（1）出示一張紙，演示平展的紙搭在兩本字典中間連一個螺帽的重量都承受不了就掉下去。如果把它做成拱形呢？（2）演示紙拱的做法，并介紹紙拱的拱身及拱足。（3）紙拱能承受壓力嗎？能承受幾個螺帽？螺帽放上去紙拱會發(fā)生什么現(xiàn)象？（讓學生猜一猜。）你們猜的對嗎？讓我們通過實驗的方法來驗證?！驹O計意圖：猜測是由問題到實踐的一個很重要的環(huán)節(jié)，這種猜測，對于科學發(fā)現(xiàn)，科學概括往往是非常起作用的。它是“搞科學”道路上的第一步，往往指明著科學探究的方向，為了這個方向而去收集事實，分析整理事實，去驗證它，修正它?！?、出示課件，明確小組的活動要求：⑴發(fā)揮小組長的作用，人人參與，有序實驗。⑵把螺帽放在拱身的正中（紅色線內(nèi)的中央，每張卡紙中央有兩厘米寬的豎格。）。，⑶一邊實驗，一邊認真觀察拱身和拱足的變化，把觀察到的現(xiàn)象及時記錄下來。指名讓學生讀一讀，說一說，明確要求?！驹O計意圖：提前規(guī)范活動的要求，使探究更有序、有效?！?、分組實驗，驗證猜測。比一比那個小組做的又快又好。教師巡視指導。4、交流實驗的結果，感知拱形向外和向下傳遞承受的壓力。實驗二用同樣多的書抵住拱足的實驗過渡：怎樣使紙拱更多承受螺帽呢？你有什么辦法？學生自由說一說。1、按以上小組的要求，做用同樣多的書抵住拱足的實驗。2、隨著壓力的不斷增加，紙拱有什么變化，交流實驗中的發(fā)現(xiàn)。（三）研討：通過以上實驗討論交流拱形為什么能承受重壓呢？①學生以小組的形式，討論、交流、記錄。②集體交流，指名說一說。拱形的力量實驗記錄表實驗方法承受螺帽數(shù)紙拱的變化（重點觀察拱身和拱足的變化）實驗一沒有書抵住拱足實驗二用同樣多的書抵住兩邊的拱足通過觀察實驗現(xiàn)象，試著解釋紙拱承受較大壓力的原因：③閱讀教材32頁“拱形承重的秘密”。（默讀，再指名用自己的話說一說，加深理解。）【設計意圖：真正發(fā)揮了書本這一課程資源的作用。利用書本突破了難點，又解放了教師—―對拱形承重的秘密不用去講解?！竣苷n件出示：拱橋承重的示意圖，讓學生再形象直觀地感受拱形承重的原因，并板書?！驹O計意圖：課件演示拱橋承重的示意圖，通過視覺，直觀形象的加深了學生的理解?！浚ㄋ模┐罟掀す?、自由閱讀教材，結合文字和圖片，了解搭瓜皮拱的做法。【設計意圖：充分發(fā)揮課本資源的作用?！?、課件出示：搭瓜皮拱注意的事項及要求，讓學生讀一讀。⑴把半圓形的冬瓜切成5塊，切口的方向指向想像中的圓心。⑵記住每塊冬瓜的位置，不要錯位。⑶使用小刀時，注意安全，切勿傷人?！?〕在冬瓜拱上放螺帽，試著解釋瓜皮拱為什么不垮？【設計意圖：在活動前提出搭瓜皮拱注意的事項及要求，使學生的活動有方向、有目標、活而不亂，從而使活動的針對性、實效性大大增強，優(yōu)化教學，提高課堂教學的有效性。3、分組實驗，比一比哪個組搭的又快又好?！?、交流實驗結果，解釋冬瓜拱不倒的原因。。設計意圖：饒有興趣的“搭冬瓜拱”的活動，使學生從理性的研究，回到了感性的制作中，又一次經(jīng)歷了拱形承重的實驗，進一步加深了對拱形承重秘密的理解。（五）了解趙州橋。1、出示課件，學生通過看聽，了解趙州橋，進行愛國主義教育。2、課下收集趙州橋詳細資料，更進一步的去了解。【設計意圖：趙州橋是中國古代勞動人民智慧的結晶，是古代勞動人民精湛技藝的體現(xiàn)，是中華民族的驕傲。了解趙州橋，使學生受到感染與熏陶?！浚┱劚竟?jié)課的收獲，指名說一說。引導小結，回答課前提出的問題。（正是因為拱形能承受很大是壓力，所以開課前你們所看的那些圖片中的建筑物如：天安門、趙州橋、埃菲爾鐵塔等等才設計成了拱形。【設計意圖：回答開課的問題，做到首尾呼應，更體現(xiàn)了課堂的完整性。】（七）課外延伸，做捏雞蛋的游戲、1、教師出示雞蛋，做捏雞蛋的游戲，學生猜測，如果我用力去捏會怎樣呢？2、請同學們請出班里的大力士來驗證他們的看法。學生捏雞蛋，3、雞蛋為什么捏不爛呢？學生自由說一說。課下先試著解決，其中更具體的秘密引向下節(jié)課“找拱形”中揭曉?！驹O計意圖：帶著問題進課堂，再帶著新的任務出課堂，給學生留下了“任務