2019-2020年教科版科學(xué)六上《拱形的力量》參考教案.doc

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2019-2020年教科版科學(xué)六上《拱形的力量》參考教案 教學(xué)目標(biāo) 科學(xué)概念：拱形受到壓力時(shí)，能把向下的力向下和向外傳遞給相鄰的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的壓力。 過(guò)程與方法： 能夠邊實(shí)驗(yàn)邊思考，逐步深入地研究一個(gè)問(wèn)題。能根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來(lái)推想它受力的狀況。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如何分工合作，如何處理數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)與探究課題不同或與生活常識(shí)有矛盾的問(wèn)題，應(yīng)如何對(duì)待，也需在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生正確處理，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的方法。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀：讓學(xué)生了解拱形在生活中的應(yīng)用，同時(shí)體驗(yàn)科技的力量、創(chuàng)造的快樂(lè)。 教學(xué)重點(diǎn) 弄清拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，設(shè)法保持拱形的形狀，使它承受更大的壓力。 教學(xué)難點(diǎn) 拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點(diǎn)。 教學(xué)準(zhǔn)備 教師準(zhǔn)備：相關(guān)的圖片資料，做拱形的紙，180g繪畫(huà)紙一整張裁成長(zhǎng)21cm、寬10cm的小塊，鐵墊圈、螺帽若干，墊板（三層板裁小長(zhǎng)21cm、寬10cm大?。? 學(xué)生準(zhǔn)備：每生帶四五本書(shū)用于抵住拱足。 教學(xué)過(guò)程 一、引入 比一比：拱橋和平橋誰(shuí)能承受更大的壓力 第一步：兩張相同材料相同大小的紙，一張用來(lái)做平橋，一張用來(lái)做拱橋，請(qǐng)你們輕輕地在它們的中間部位放一個(gè)墊片，仔細(xì)觀察看看會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)？（學(xué)生操作） 第二步：提醒學(xué)生：再往上面疊加墊片，觀察有沒(méi)有新的變化。 板書(shū)：拱形在受力時(shí)，力量的示意圖 二、探討 1.提出問(wèn)題：在不改變材料又不變形的前提下，你有什么辦法讓拱橋承受更大的壓力呢？ 2.挑戰(zhàn)自我： l 挑戰(zhàn)時(shí)間：12分鐘； l 先設(shè)計(jì)好方案再動(dòng)手操作，設(shè)計(jì)一個(gè)做一個(gè)，并填寫(xiě)好記錄單； l 注意：別在形變過(guò)程中加墊圈； 可以利用身邊的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 控制實(shí)驗(yàn)：當(dāng)拱形彎曲到什么程度，就算做不能再加墊圈了。 實(shí)驗(yàn)記錄表： 推測(cè)能承受 的墊圈數(shù) 實(shí)際能承受 的墊圈數(shù) 第一次 第二次 第三次 3.小小答辯會(huì) 實(shí)驗(yàn)匯報(bào)以答辯會(huì)的形勢(shì)進(jìn)行，匯報(bào)小組分組別座上答辯席，評(píng)委則是老師和其他學(xué)生組成，評(píng)委可以根據(jù)匯報(bào)情況任意提出自己的問(wèn)題， 在學(xué)生充分認(rèn)識(shí)和討論后老師用電腦出示抵住拱足后的受力分析圖，讓學(xué)生更加清晰明了的建構(gòu) “拱形可以通過(guò)材料向下和向外傳遞承受的壓力，抵住拱的外推力，就能承受更大的壓力”這樣一個(gè)科學(xué)概念。 教師演示課件說(shuō)明:拱形承載重量時(shí)，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。拱形受壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外的推力，如果能抵住這個(gè)力，拱就能承載很大的重量。） 師：從同學(xué)們剛才的實(shí)驗(yàn)中我們看到抵住拱足的物體的多了、重了，拱的承重能力就增強(qiáng)了！那現(xiàn)在老師有個(gè)問(wèn)題了，要是我們繼續(xù)在旁邊加書(shū)本，拱是不是會(huì)一直都這樣，承受的物體越來(lái)越多呢？（引出極限、“限載”的含義） 師：大家都非常認(rèn)真，終于將拱形的受力情況分析的清清楚楚。 三、延伸課堂 1.提出問(wèn)題：你知道了趙洲橋的長(zhǎng)壽秘密了嗎？ 學(xué)生充分回答后，觀看書(shū)上趙州橋的圖片，播放一段趙州橋的視頻。 2.拓展延伸：尋找生活中的拱形 3.激發(fā)興趣：讓學(xué)生按照書(shū)上的事宜，自己回家搭建一個(gè)瓜皮拱。 四、課堂延伸 今天我們認(rèn)識(shí)了趙州橋是利用了拱形的原理建造而成的，（播放州州橋的視頻） 我們身邊也有雪多的建筑里用了拱形，同學(xué)們可以下課去尋找一下身邊的拱形。下節(jié)課，我們看看誰(shuí)找的有多有準(zhǔn)； 設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生源于生活，還原生活。讓學(xué)生吸收信息，提高創(chuàng)新意識(shí)。 附送： 2019-2020年教科版科學(xué)六上《拱形的力量》教學(xué)實(shí)錄 教材說(shuō)明： 《拱形的力量》是義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)教科版六年級(jí)上冊(cè)“形狀與結(jié)構(gòu)”單元的第三課。本單元是從不同形狀結(jié)構(gòu)的物體和它能承受力大小的視角，引導(dǎo)學(xué)生探究常見(jiàn)的形狀和結(jié)構(gòu)。前兩課主要探究條形材料的抗彎曲能力與形狀的關(guān)系，學(xué)生已經(jīng)知道改變紙的寬度、厚度或者改變紙的形狀都可以改變紙的抗彎曲能力。本課選取生活中常見(jiàn)的拱形結(jié)構(gòu)，希望學(xué)生在實(shí)踐探究中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，了解拱形受力的狀況，找到拱形能承受較大壓力的原因，提出增強(qiáng)拱形承重能力的方法。學(xué)生能初步感受到生活中的許多小事物蘊(yùn)含著大道理，科學(xué)技術(shù)與我們的生活緊密相關(guān)。 教學(xué)目標(biāo)： 1、認(rèn)識(shí)拱形結(jié)構(gòu)，知道拱形結(jié)構(gòu)的承重能力比橫梁要強(qiáng)。 2、能根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)拱形受力后形狀的變化，分析出拱形受力的狀況，再根據(jù)拱形的受力狀況，提出增強(qiáng)拱形承重能力的方法，并付之于實(shí)踐探究。 3、能在合作探究中不斷地思考，逐步深入地研究關(guān)于拱形的問(wèn)題。 4、能初步感受到生活中的許多小事物蘊(yùn)含著大道理，科學(xué)技術(shù)與我們的生活緊密相關(guān)。 教學(xué)重點(diǎn)： 學(xué)生在實(shí)踐探究中能根據(jù)拱形的形變來(lái)分析拱形受力的狀況。 教學(xué)難點(diǎn)： 學(xué)生能根據(jù)拱形受力后形狀的變化，分析出拱形受力的狀況。 教學(xué)過(guò)程： 第一階段：談話引入，凸顯主題 師：生活中有許多經(jīng)典的建筑，讓我們一起來(lái)欣賞一下。（欣賞圖片） 生：橋。 生：城門。 生：凱旋門。 生：山海關(guān)。 師：欣賞了各種各樣橋和城門的圖片，你覺(jué)得它們有什么相似的地方？ 生：都是建筑。 生：都有圓形的結(jié)構(gòu)。 生：都是拱形。 師：建筑師為什么要把它們?cè)O(shè)計(jì)成拱形的結(jié)構(gòu)？美觀？還是出于別的考慮？ 生：美觀。 生：牢固。 生：承受的重量可以更大一些。 師：今天，我們就一起從拱形的力量中來(lái)尋找答案。（出示課題：拱形的力量） 二、主題研究1：平紙與拱紙承重能力的比較 師：要了解拱形的力量有多大，我們不妨來(lái)做個(gè)比較。我這兒有兩張紙，一張是拱形的，一張是平的。（師出示拱紙、平紙） 師：這兩張紙的材料和大小都一樣，跨度都是12厘米，現(xiàn)在如果在紙的中間輕輕地放上墊片（出示墊片），大家估計(jì)一下哪張紙的承重能力強(qiáng)一些？ 生：平紙。 生：拱形的紙。 生：我也覺(jué)得是拱形的紙。 師：真的是這樣的嗎？讓我們來(lái)檢驗(yàn)一下。注意墊片以碰到紙面為標(biāo)準(zhǔn)，可以用手在紙面下方托一下。 師出示實(shí)驗(yàn)要求： （1） 墊片必須輕放在中間（豎疊） （2） 拱足距離相同 ，跨度都為12CM （3）觀察當(dāng)紙面倒塌時(shí)，平紙與拱紙的區(qū)別 （學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)操作） 師：同樣材料和大小的紙，哪種形式的承重能力更強(qiáng)一些？ 生：拱形的紙。 師：為什么拱形紙的承重能力比較強(qiáng)呢？你能作出自己的判斷嗎？ 生：因?yàn)樗枪靶蔚摹? 生：因?yàn)樗褖|片的重量頂住了。 師：剛才大家只關(guān)注了紙能承受幾顆墊片，而忽略了紙?jiān)诔兄剡^(guò)程中形狀上發(fā)生的變化。我們來(lái)看一下，當(dāng)在這兩張紙上分別各放一個(gè)墊片時(shí)，形狀各有什么變化？（師邊說(shuō)邊做） 生：平紙向下凹。拱形的紙兩邊往外面推開(kāi)去。 生：平紙中間向下面塌下去。拱形的紙兩邊向外面推出去。 師：那我們?nèi)绻僭谏厦婕右粋€(gè)墊片的話，平紙往下凹得更厲害了，支撐不住，塌了。拱形的紙，拱腳也向兩邊推得更開(kāi)了。 師板書(shū)： ，并注明拱腳。 師：靜止的拱腳會(huì)向兩邊推開(kāi)，說(shuō)明肯定對(duì)它施加了一個(gè)力，我們把這個(gè)力稱為外推力。（師板書(shū)：外推力）那么這個(gè)外推力來(lái)自于哪里呢？ 生：紙的上面。 師出示懸空的墊片。 生：來(lái)自于墊片。 生：外推力來(lái)源于墊片。 師：壓在拱紙上的墊片對(duì)拱紙產(chǎn)生了一個(gè)怎樣的壓力。 生：向下的力。 師：墊片的壓力是向下的，而“拱紙”的拱腳是向兩邊推開(kāi)去的，這是為什么呢？ 生：因?yàn)樯厦娴膲|片太重了，把壓力向兩邊傳了一點(diǎn)。 生：因?yàn)橥ㄟ^(guò)拱紙把壓力向兩邊傳遞了。 師：對(duì)。正因?yàn)橄蛳碌膲毫飨蛄藘蛇?，所以“拱腳”才會(huì)向兩邊推開(kāi)。） （動(dòng)畫(huà)演示：拱形受力狀況） 三、主題研究2：使拱形承受更大的重量 師：剛才的拱紙能承受幾個(gè)墊片？ 生：2個(gè)。 師：如果想多放幾個(gè)墊片，使拱紙承受更大的重量，有什么辦法？請(qǐng)動(dòng)手試一下。 （生動(dòng)手嘗試） 師：能告訴我，有什么好辦法了嗎？ 生：我們放了4個(gè)墊片。 師：你是怎樣做到的？ 生：拱腳的兩邊用東西擋住。 師：為什么？ 生：因?yàn)檫@樣拱足就不會(huì)向外推開(kāi)去了。 師：這樣用來(lái)抵住拱腳的東西，我們把它叫做拱足。 師板書(shū) 師：今天給大家提供的用來(lái)抵住拱腳的材料是螺帽。（出示螺帽）你覺(jué)得實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意些什么？ 生：墊片要放在中間。 生：螺帽要緊貼橋的兩邊。 師出示實(shí)驗(yàn)要求： （1） 墊片必須輕放在中間（豎疊） （2） 拱足距離相同 ，跨度都為12CM （3）做好實(shí)驗(yàn)記錄 （4）各小組分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？ 師：請(qǐng)拿出材料，開(kāi)始動(dòng)手做。請(qǐng)你先用2個(gè)螺帽，第2次用更多一些。并把數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。 實(shí)驗(yàn)記錄單： 使拱形承受更大的重量 數(shù)量 序數(shù) 螺帽數(shù) 墊片數(shù) 第一次 無(wú) 第二次 第三次 第四次 隨著螺帽個(gè)數(shù)的增加，拱紙的形狀有什么變化 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。 學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師輸入到EXCEL表格中。 師：同學(xué)們都非常能干，剛才的實(shí)驗(yàn)都做得很成功。那么你在剛才的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么？請(qǐng)觀察下屏幕上的數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？ 生：螺帽個(gè)數(shù)越多，能承受的墊片數(shù)就越多。 師：這是為什么呢？ 生：因?yàn)楣白惚容^重。 生：因?yàn)楣白惆鸭垞踝×恕? 師：哪個(gè)組的拱紙承受的墊片最多？愿意把實(shí)驗(yàn)過(guò)程說(shuō)給大家聽(tīng)一聽(tīng)嗎？ 生：我們組用了8個(gè)螺帽。2邊各4個(gè)。然后墊片是輕輕地放上去。最后放了10個(gè)墊片。 師：就屏幕上的數(shù)據(jù)而言，抵住拱腳的螺帽數(shù)越多，能承受的墊片就越多，這是為什么？ 生：因?yàn)楣凹埻撇婚_(kāi)去了。 師：對(duì)。因?yàn)楣白愕肿×斯靶问軌簳r(shí)產(chǎn)生的外推力。（板書(shū)：外推力） 師：那么隨著重量的增加，拱紙的形狀有什么變化？ 生：中間會(huì)向下凹下去。 生：中間會(huì)向下凹，太重了就塌掉了。 師：隨著重量的增加，不光是拱腳會(huì)向兩邊伸展，拱的兩側(cè)也會(huì)向兩邊伸展，中間會(huì)向下凹。 中間向下凹說(shuō)明拱受到一個(gè)向下的力，兩側(cè)向兩邊伸展說(shuō)明拱受到一個(gè)向外的力。 (動(dòng)畫(huà)演示并出示字幕：拱形承載重量時(shí)，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，產(chǎn)生外推力。如果能抵住這個(gè)外推力，拱形就能承載很大的力量。) 四．練習(xí)與知識(shí)延伸 生做練習(xí)：選擇題2題（課件出示） 師：在中國(guó)歷史上，有許多的拱形結(jié)構(gòu)。比如我們?cè)诒菊n開(kāi)頭看到的城門，比如我們接下來(lái)要看到的石拱橋。 （視頻欣賞中國(guó)的石拱橋） 五、練習(xí)搭建一個(gè)拱 師：下面請(qǐng)小組為單位，搭建一個(gè)拱橋。 學(xué)生小組實(shí)驗(yàn) 優(yōu)秀作品展示 布置課外作業(yè)：找一找我們周圍的拱形 材料： 學(xué)生：拱紙3條、墊圈30個(gè)、實(shí)驗(yàn)記錄單、螺帽若干個(gè)、粗筆1支 教師：拱紙10條、平紙3條、墊圈30個(gè)、實(shí)驗(yàn)記錄單、螺帽25個(gè)、粗筆3支、教鞭、課件、演示臺(tái)