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2019-2020年教科版科學(xué)六上《拱形的力量》word說(shuō)課教案 尊敬的各位專家、領(lǐng)導(dǎo)、老師們： 大家下午好！ 今天我說(shuō)課的內(nèi)容是《拱形的力量》。這教科版科學(xué)教科書(shū)六年級(jí)上冊(cè)第二單元的第三課，學(xué)生通過(guò)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(huì)增強(qiáng)抗彎曲能力。在本課中，提出了一種新的形狀——拱形。拱形結(jié)構(gòu)是一類很重要的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用廣泛。拱形結(jié)構(gòu)有的書(shū)又叫推力結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)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(jié)構(gòu)中唯一產(chǎn)生外推力的結(jié)構(gòu)。而研究拱形的承重特點(diǎn)更具趣味性和挑戰(zhàn)性。教材精心設(shè)計(jì)了幾個(gè)體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生了解到拱形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是把受到的壓力分解成向下和向外的推力，通過(guò)提出問(wèn)題——嘗試——總結(jié)經(jīng)驗(yàn)——改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，再嘗試——在獲得成功的探究過(guò)程中找到拱形承受巨大壓力的原因，認(rèn)識(shí)拱形受力的特點(diǎn)。 通過(guò)本單元前兩課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)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，在這氛圍下進(jìn)一步探究拱形，相信學(xué)生們的熱情會(huì)更加高漲。 據(jù)此，我設(shè)置了一下幾點(diǎn)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，一是讓學(xué)生在實(shí)際操作中逐漸提高；二是教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給予恰當(dāng)指導(dǎo)。 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)。 這堂課的重點(diǎn)，我認(rèn)為在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。 難點(diǎn)在于：拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點(diǎn)。 我一直認(rèn)為科學(xué)課堂必須是充滿情趣和智慧的課堂，它著力于激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，點(diǎn)燃學(xué)生智慧的火花，讓學(xué)生的興趣更濃厚，讓學(xué)生的智慧更靈動(dòng)。以這個(gè)為基點(diǎn)，我著重從以下三個(gè)方面對(duì)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)： 一、充分挖掘蘊(yùn)含豐富的材料。 材料是科學(xué)探究的物質(zhì)載體，它的合理選用直接影響著科學(xué)探究的有效性。在“拱形的力量”一課中，我們希望學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)拱形受力后形狀的變化，從而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。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，首先要制作一個(gè)拱，然后要尋找合適的抵住拱足的物體，兩者組合在一起實(shí)驗(yàn)時(shí)，要能清晰顯示拱形受力后形狀的變化。 最初打算讓學(xué)生隨意造一張拱紙來(lái)研究，結(jié)果連一年級(jí)的孩子都能在瞬間完成，過(guò)于簡(jiǎn)單的操作難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，而且五花八門(mén)的拱紙?jiān)谡n堂上使用，隨意性太強(qiáng)，信服力不夠。最后決定由教師制作拱紙?zhí)峁┙o學(xué)生。拱紙要能吸引學(xué)生眼球，引發(fā)學(xué)生思維，又要能顯示受力后典型的形變，即抵住拱足后拱紙中間受力部分會(huì)向下凹，拱足兩側(cè)會(huì)向外伸展，直至承受不了重量拱足往兩邊伸展，造成拱紙倒塌的變化過(guò)程。為了清晰的顯示這個(gè)過(guò)程，我試驗(yàn)了很多次，拱紙選擇多大？用什么類型的紙？抵住拱足用什么物體？物體多大？墊片的規(guī)格？┅┅這一系列問(wèn)題的解決花費(fèi)了不少的精力，最終確定拱紙的大小為長(zhǎng)17厘米，寬3厘米，跨度為12厘米，用直徑1厘米的螺帽抵住拱足，用直徑1.2厘米、中心小孔的墊片做重物。 要用紙條做成達(dá)到要求的拱也非易事，我先把白色卡紙裁成紙條，然后把紙條緊緊地綁在塑料水管上，還要在紙條上均勻地噴水幾次，主要是為了固定拱紙的形狀。最后取下拱紙，在拱足處各裁去一小節(jié)，這時(shí)拱紙的跨度才能達(dá)到我們的要求。 幾張拱紙、幾顆螺帽、幾個(gè)墊片，看似幾樣小小的事物，組合在一起卻蘊(yùn)含著豐富的探究?jī)?nèi)容。如果在課后有學(xué)生問(wèn)我，拱紙是怎么做的？讓他們親自去嘗試制作，不也是一項(xiàng)有趣的探究活動(dòng)嗎？ 二、用概念引領(lǐng)有效的教學(xué)互動(dòng)。 對(duì)科學(xué)概念的關(guān)注和研究是當(dāng)代科學(xué)教育的一個(gè)特點(diǎn)?！翱茖W(xué)概念”不僅僅是我們?cè)日J(rèn)識(shí)中的“知識(shí)性概念”，它的內(nèi)涵也遠(yuǎn)比“知識(shí)性概念”要豐富、深刻?？茖W(xué)概念包括一般的科學(xué)事實(shí)和概念，還包括科學(xué)的觀念和對(duì)科學(xué)的看法?？茖W(xué)概念和科學(xué)探究的雙螺旋結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展是我們追求的目標(biāo)。 本課的核心概念是：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。如果抵住這個(gè)力，拱形就能承載很大的重量。 在教學(xué)的開(kāi)始，教師出示一張紙，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。然后對(duì)學(xué)生發(fā)出疑問(wèn)：它連自身的重量都承受不起，這樣柔軟無(wú)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(bào)時(shí)提示不能增加材料。讓學(xué)生充分發(fā)言，這個(gè)還可以檢查學(xué)生對(duì)前概念的理解。引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)到拱形。 教師把紙做成拱形后它沒(méi)有塌下去?？磥?lái)拱形也有科學(xué)道理。其實(shí)我國(guó)古代勞動(dòng)人民早已利用拱的科學(xué)原理進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。接下來(lái)播放課件圖片：趙洲橋、拱門(mén)、奧運(yùn)館所……這么多的建筑為什么都采用了拱形呢？邀請(qǐng)同學(xué)和教師一起來(lái)研究拱形中的學(xué)問(wèn)。板書(shū)：拱形的力量。 我這樣設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“拱形”是“改變形狀”的另一個(gè)視角。通過(guò)欣賞拱形建筑的圖片，讓學(xué)生感受到中國(guó)勞動(dòng)人民的勤勞智慧，拱形的神奇作用，最后的提問(wèn)激發(fā)起學(xué)生的求知欲。并且通過(guò)教師演示平紙和拱紙的承重能力，使學(xué)生明白同樣大小和材料的拱紙比平紙承重能力強(qiáng)，同時(shí)親眼目睹了拱紙承重過(guò)程中的形變，初步感知拱形受力的特點(diǎn)。 為了突破重點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了第一個(gè)實(shí)驗(yàn)：做一個(gè)紙拱，試試它能承受多大的重量。 學(xué)生把紙拱放在墊板上，并在拱足的地方做好記號(hào)。觀察之后，說(shuō)一說(shuō)拱自身的重量落在哪里？引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出在拱的下部。 教師解釋概念：在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足。下面請(qǐng)同學(xué)們輕輕地放一個(gè)墊圈在紙拱上，來(lái)測(cè)試拱的承受力，仔細(xì)觀察紙拱的變化。并回答：哪個(gè)部分承受著墊圈的重力？學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)拱足向兩邊伸展，而墊圈的重力是被拱頂承受的。 再加一個(gè)墊圈，觀察一下新的變化。學(xué)生發(fā)現(xiàn)紙拱隨著壓力的增大，拱足伸展得更大了，最后就平了。根據(jù)這一現(xiàn)象讓學(xué)生通過(guò)自己的理解來(lái)解釋?！凹埞啊睘槭裁磿?huì)向兩來(lái)伸展開(kāi)去？ 在這個(gè)環(huán)節(jié)中，通過(guò)觀察描述活動(dòng)，學(xué)生能清晰地認(rèn)識(shí)拱形橋的受力軌跡，從而建構(gòu)第一層次的“拱形”概念――拱形可以通過(guò)材料向下和向外傳遞承受的壓力。看到拱足分開(kāi)自然想到要用什么東西去抵住它。 教學(xué)進(jìn)行到這里，基本抓住了本課的第一條基本概念。為了讓學(xué)生進(jìn)一步深刻理解拱形的受力原理，我又設(shè)計(jì)了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：把拱足固定，測(cè)試紙拱能承載多大的重量。 教師設(shè)問(wèn)：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？承受幾個(gè)墊圈你能預(yù)測(cè)一下嗎？怎樣讓拱形承受更大的壓力？用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)下看行不行。 分組實(shí)驗(yàn)時(shí)教師巡視指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)，抵住拱足的物品越大越重，紙拱的承受能力就越強(qiáng)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，讓拱形能夠承受更大的壓力。 通過(guò)師生談話，進(jìn)一步肯定學(xué)生的想法，用東西抵住拱足，拱承受的壓力要大一些。在這個(gè)過(guò)程中，還可以討論觀察到的現(xiàn)象。當(dāng)拱頂上的壓力不斷增加時(shí)，它的形狀會(huì)有什么變化？紙拱為什么會(huì)產(chǎn)生這種變化？通過(guò)這樣的設(shè)問(wèn)，再一次讓學(xué)生理解拱形的受力原理。在這里，讓學(xué)生在認(rèn)真觀察現(xiàn)象后，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題作出解釋，并開(kāi)動(dòng)腦筋去思考解決方案，有了方案再去用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。用事實(shí)證明自己的方案是有效的。這樣多次訓(xùn)練有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)研究習(xí)慣。對(duì)于紙拱還是會(huì)變形。這時(shí)就會(huì)激發(fā)學(xué)生思考應(yīng)從哪些方面來(lái)改進(jìn)自己的方案。在實(shí)驗(yàn)之后，教師還可以提出一個(gè)這樣的問(wèn)題：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？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題可以引出極限、“限載”的含義，進(jìn)行一個(gè)小拓展。但是不能多講。 學(xué)生又通過(guò)用螺帽抵住拱足來(lái)增強(qiáng)拱紙承重能力的實(shí)驗(yàn)，再一次觀察到拱紙受力的特點(diǎn)，最終明白拱形承重的秘密。學(xué)生概念的發(fā)展引領(lǐng)著我們有效的教學(xué)互動(dòng)，正是由于核心概念貫穿教學(xué)的始終，使得我們的課堂教學(xué)主線清晰，學(xué)生探究情趣盎然，深入有效。 三、用數(shù)據(jù)激活深刻的理性思維。 科學(xué)必須用事實(shí)講話。科學(xué)數(shù)據(jù)就是探究活動(dòng)中獲得的事實(shí)性資料，對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的分析是激活學(xué)生理性思維的重要途徑。在本課中把學(xué)生的原始實(shí)驗(yàn)單張貼于黑板，用意有三：第一是為了展示學(xué)生原生態(tài)的研究成果，充分暴露學(xué)生的思維狀況，這是學(xué)生進(jìn)行下一步數(shù)據(jù)整理、分析的基礎(chǔ)。第二改變學(xué)生“以自我為中心”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，教會(huì)學(xué)生關(guān)注其他同學(xué)的研究成果，知道集思廣益能使我們的探究更具科學(xué)性。第三匯集小組數(shù)據(jù)，聚焦學(xué)生注意力，便于分析交流。 課堂中學(xué)生選用抵住拱足的螺帽數(shù)不同，造成承受的墊片數(shù)也不同，當(dāng)一個(gè)個(gè)不同的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在眼前時(shí)，學(xué)生的思維開(kāi)始跳躍，一串串問(wèn)題在腦海中涌現(xiàn)。抓住這個(gè)時(shí)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)入手，展開(kāi)分析，這是培養(yǎng)科學(xué)理性思維的絕妙契機(jī)。在教學(xué)實(shí)踐中，可以教給學(xué)生一些分析數(shù)據(jù)的方法，如排列、分類、統(tǒng)計(jì)等方法，在掌握一定分析技巧的基礎(chǔ)上，學(xué)生就能通過(guò)數(shù)據(jù)找規(guī)律，透過(guò)數(shù)據(jù)看本質(zhì)。長(zhǎng)此以往，學(xué)生就會(huì)充滿熱忱地自主思考，思維越來(lái)越縝密，智力潛能得到充分的發(fā)揮。 在教學(xué)的最后，通過(guò)身邊一些熟悉的建筑中拱形的運(yùn)用讓學(xué)生將知識(shí)還原生活。讓學(xué)生吸收信息，提高創(chuàng)新意識(shí)。 整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程體現(xiàn)著自己的成長(zhǎng)軌跡和生命節(jié)律，雖然一直沒(méi)有機(jī)會(huì)擔(dān)任一個(gè)專職的科學(xué)老師，但是我還在努力著讓自己構(gòu)建出充滿情趣和智慧的科學(xué)課堂。俗話說(shuō)：“科學(xué)探究無(wú)止境?！蔽腋X(jué)得：“科學(xué)教學(xué)藝術(shù)的探究更無(wú)止境?！? 附送： 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大小）。 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)。