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拱形的力量 說教材：《拱形的力量》是教科版科學(xué)教科書六年級上冊第二單元的第三課，學(xué)生通過前面兩課的學(xué)習(xí)已初步了解改變材料的厚度和形狀會增強(qiáng)抗彎曲能力。在本課中，提出了一種新的形狀——拱形。教材設(shè)計主要安排了兩項活動。第一項是測試紙拱的承受能力，這個活動讓學(xué)生初步了解了拱形承重的秘密。第二項活動是搭一個瓜皮拱，這個活動是讓學(xué)生了解拱形在生活中的應(yīng)用和深入理解拱形承重的原理。 說學(xué)情： 通過本單元前兩課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對增加材料厚度和改變材料的形狀可以增加物體抗彎曲能力的探究已產(chǎn)生了非常濃厚的興趣，在這氛圍下相信進(jìn)一步探究拱形，學(xué)生們的熱情會更加高漲。 鑒于以上的分析，我認(rèn)為本課的教學(xué)重點(diǎn)是：知道拱的受力的原理。教學(xué)難點(diǎn)是：拱形承重的秘密和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點(diǎn)。 綜合以上的分析，我將本課教學(xué)目標(biāo)定位于： 科學(xué)概念 ：拱形受到壓力時，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，拱形承受的壓力就會增強(qiáng)。 過程與方法 ：通過探究紙拱的承受能力的活動，了解拱形承重的秘密。 情感、態(tài)度、價值觀 ：讓學(xué)生了解拱形在生活中的應(yīng)用，同時體驗(yàn)體驗(yàn)探究的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。 說教法學(xué)法：教學(xué)目標(biāo)能夠順利的大成，需要合理的科學(xué)的教學(xué)方法，為了達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，突破重難點(diǎn)，本課我將采用“探究－研討”法組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，具體方法如下“： 一：自主操作法。 《新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：學(xué)生是學(xué)習(xí)的主題，在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生自主動手操作的活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。本課主要引導(dǎo)學(xué)生利用舊掛歷紙和墊圈探究紙拱的承受壓力的能力。在這個過程中學(xué)生充分發(fā)揮自己的動手能力和創(chuàng)造性思維，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)能夠更好的得到自主發(fā)展。 二：合作－研討法。 科學(xué)活動以小組的形式開展，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神而且可以在活動過程提出自己的想法，同伴之間進(jìn)行互相交流，最終達(dá)成共識。 說教學(xué)過程：科學(xué)的學(xué)習(xí)要與學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)相統(tǒng)一，才能使科學(xué)教學(xué)發(fā)揮最大的效益。要立足學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來布局活動和結(jié)構(gòu)，所以我將本課的教學(xué)過程設(shè)計如下： 一：創(chuàng)設(shè)問題情境，引起學(xué)生的興趣。 興趣是最好的老師，如果學(xué)生有了學(xué)習(xí)的興趣，他們就會產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望并能主動的投入到學(xué)習(xí)活動中去。 我將出示一張紙：看老師手中的這張紙。(把它平放著，用手托住紙的兩端將紙平放在兩手之間，紙塌下去了）它連自身的重量都承受不起，這樣柔軟無力的紙你能用什么辦法讓它至少能承受自身重量不塌下去嗎？ 學(xué)生匯報。(提示不能增加材料。讓學(xué)生充分發(fā)言，可以檢查學(xué)生對前節(jié)課知識的掌握程度。引導(dǎo)學(xué)生說到拱形時。) 師：(做一個拱)做成拱形后它沒有塌下去，看來拱形也有科學(xué)道理。你們發(fā)現(xiàn)了沒有我們的周圍中也有許多的拱形建筑，請看(播放課件圖片：趙洲橋、拱門、奧運(yùn)館所……) 為什么這么多的建筑都采用了拱形呢？同學(xué)們愿意和老師一起來研究拱形中的學(xué)問嗎？（板書：拱形的力量） 通過這個環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)了問題情境主要是引起學(xué)生的興趣和求知欲。讓學(xué)生知道本節(jié)課我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 二：測試紙拱的承重能力 我將會說下面我們來做一個紙拱，試試它能承受多大的重量吧。 活動一： 教學(xué)生做紙拱（把紙先卷一卷再松開，做成一個拱形），放在桌面上觀察，說一說拱自身的重量在哪里？特別要注意：這個拱形不能借助其他物體的幫助。 分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。 學(xué)生匯報。（在拱下部） 我會說：對，在拱與桌面接觸的地方，我們把它叫拱足。好下面請同學(xué)們輕輕地放一個墊圈在紙拱上，來測試紙拱的承受力，仔細(xì)觀察紙拱有變化嗎？ 學(xué)生會回答：有，“紙拱”向兩邊伸展。 接下來我提問：哪個部分承受著墊圈的重力？(拱頂) 請大家再在上面加一個墊圈，觀察一下是不是有新的變化，紙拱隨著壓力的增大，你發(fā)現(xiàn)它的形狀有什么變化？ 學(xué)生回答：拱形的足伸展得更大了，最后紙拱就平了。 我將追問：你能解釋這種現(xiàn)象嗎？“紙拱”為什么會向兩來伸展開去？ 學(xué)生回答后，教師小結(jié)，課件演示：墊圈的重量壓在了拱上，拱的全部重力傳到兩個拱足，這個力向下，向兩邊傳去，使拱足在墊板上向外滑動，拱就伸展開了。 活動二： 把拱足固定，測試紙拱能承載多大的重量 我會提問：既然我們知道了紙拱受力變形的原因，你有什么辦法使紙拱不容易變形，能承受更大壓力？ 學(xué)生可能會回答：用東西（書本）抵住拱足。 我將引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證下，（對記錄表講解下） 分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。 討論：說說你們觀察到的現(xiàn)象。當(dāng)拱頂上的墊圈不斷增加時，它的形狀會有什么變化？(還是要塌，向左右偏)紙拱為什么會產(chǎn)生這種變化？你是怎樣想的？ 學(xué)生回答后，師進(jìn)行一定的評價 活動三： 讓拱形承受更大的壓力 我提問：我們怎么做能讓紙拱承受更大的壓力？你打算怎么做？先將自己的方案寫下來，再匯報。 學(xué)生匯報。學(xué)生聽取別人的意見后對自己的方案可能有修改，讓學(xué)生改進(jìn)設(shè)想，完善方案。 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。(溫馨提示：1、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，做好數(shù)據(jù)記錄。2、每個實(shí)驗(yàn)，“拱橋”的拱足之間的距離要保持一致。 3、如果紙條被壓壞或有明顯折痕，應(yīng)該換上新的紙條。)對記錄表講解下 ②分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。 ③學(xué)生匯報。 我會說：通過不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，大家做出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果跟原來的相比，拱的承受力都大了很多。仔細(xì)觀察，你們的方案有一個共同的特點(diǎn)，是什么？（都在拱形的兩邊放書本，把拱足抵住。）現(xiàn)在你能還解釋一下為什么抵住拱足，就能提高拱的承受力？ ④請學(xué)生試著解釋。 （演示課件說明:拱形承載重量時，能把壓力向下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。拱形受壓時會產(chǎn)生一個向外的推力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。） 我將進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：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)在老師有個問題了，要是我們繼續(xù)在旁邊加書本，拱是不是會一直都這樣，承受的物體越來越多呢？（引出極限、“限載”的含義） 通過這個環(huán)節(jié)學(xué)生不僅了解了拱形承重的秘密，而且培養(yǎng)了大家的自主操作能力和團(tuán)結(jié)合作的精神。 三：搭拱橋 現(xiàn)在我們來進(jìn)行次比賽，利用老師給大家提供的積木來搭一個座拱橋，看誰搭得好。 學(xué)生分組活動。兩組學(xué)生分別在講臺兩邊桌上搭積木拱。其他同學(xué)觀看，助威。(提示：注意積木的形狀，要用物體把拱足處抵住。) 全體觀看積木拱橋，教師往拱上添加鉤碼。 師：你現(xiàn)在能解釋為什么積木拱不會垮了嗎？ 本環(huán)節(jié)的活動用自制積木替代瓜皮，這樣有利于保持學(xué)生桌面的干凈整潔。同時，由于是木質(zhì)材料所以每座橋的塊數(shù)可以多些，學(xué)生必須相互協(xié)作才能更好完成實(shí)驗(yàn)。木質(zhì)材料方便保存可在以后的教學(xué)中反復(fù)使用。 四：拓展延伸 說說我們生活中還有哪些方面用到拱形的知識呢？ 五：板書設(shè)計 拱形的力量 拱形承重的秘密 拱形在生活中的應(yīng)用