《抵抗弯曲》教学设计一、教材分析 《抵抗弯曲》是义务教育小学科学教科版教材六年级上册《形状与结构》单元的第一课。本单元是从不同形状结构的物体与它能承受力大小的视角,引领学生探究常见的形状和结构。本单元知识的编排由浅入深逐步展开,先研究薄形材料怎样抵抗弯曲,再研究弧形结构和框架结构,最后再涉及研究结构科学在塔和桥上的应用。本课从常见的房子和桥梁的共同结构引出本节课研究的内容:“宽度、厚度增加,纸的抗弯曲能力会怎样”的问题,由此展开一系列关于形状和结构的研究。所以,作为本单元的起始课,《抵抗弯曲》的学习在知识和探究技能方面为本单元的后续研究奠定了基础。本课探究活动主要分为三个部分:第一部分:纸梁的宽度与抗弯曲能力大小的探究活动。通过在不同宽度的纸梁上放回形针,比较不同宽度的纸抗弯曲的能力。然后收集数据,并通过分析整理数据,使学生认识到纸的宽度增加,抗弯曲的能力也会提高。第二部分:纸梁的厚度与抗弯曲能力大小的探究活动。通过在不同厚度的纸梁上放回形针,比较不同厚度的纸抗弯曲的能力。然后收集数据,并分析整理数据,使学生认识到纸梁的厚度增加,抗弯曲的能力会显著提高。第三部分:研讨长方形截面的横梁平放好还是立放好。这个活动是对第一个活动结论的应用。通过观察,学生会发现承重的横梁都是立着放的,接着让学生解释横梁立着安放的现象,最后再通过演示实验来证明学生的想法。二、学情分析 小学五年级的学生已经初步认识了力和运动的关系,知道了力可以改变物体的运动状态;可以使物体拉伸、压缩、弯曲。通过前三年的学习,学生基本了解了科学课的学习方法,具备了初步的思维能力、实验操作能力、采集数据、分析数据的能力。特别是贯穿在科学课中的对比实验思想,学生从三年级开始陆续接触,大多数同学已经领悟了,这对本节课的学习大有帮助。 三、教学目标 1.科学概念:认识房屋、桥梁结构中有“柱”“梁”,梁比柱容易弯曲。2.过程与方法;在实验中识别和控制变量,记录数据、分析数据并得出合理结论,了解增加梁的宽度和厚度可以增加抗弯曲能力。
3.情感、态度价值观:能够大胆的预测与小心的求证,并通过实验获得科学实证意识,在小组探究过程中,体会同伴之间合作的重要性。 四、教学重点和难点 教学重点:纸梁的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究;教学难点:对科学实验的变量识别与控制五、教学设计(一)导入1.桥有横梁、屋有横梁、亭有横梁……2.用立柱、塑料尺子搭建一座“桥梁”。3.请大家想一想,如果“横梁”在受到重压时,会发生什么现象?横梁和柱子比较,横梁更容易发生弯曲和断裂!4.今天我们一起来研究横梁的抗弯曲能力与哪些因素有关?(二)自主研究1.推测:(1)你认为横梁抗弯曲能力与横梁的哪些因素有关?(2)同学们作出了许多的猜测,今天主要从两个方面来研究:一是横梁的宽度对抗弯曲能力的影响,二是横梁的厚度对抗弯曲能力的影响。你认为横梁的宽度和抗弯曲能力有怎样的关系?你认为横梁的厚度和抗弯曲能力有怎样的关系?2.预先操作 师:究之前,我们先学会测量横梁的承重能力。桌上的纸片模拟横梁,课本模拟支柱,请你们测出这3cm宽的纸梁能承受几个回形针的重量。 学生观察数据,发现问题:各组数据不同。交流数据不同的原因,分析规范的操作方法。 (1)回形针要放置在横梁中间 (2)要轻轻地放下 (3)纸张弯曲到桌面,就是不能再承载重量了 (4)要一个一个地加上去
(5)两个柱子之间的距离要保持一致。…… 3.正式操作 实验一:现在我们要来进行纸梁的宽度与抗弯曲能力的对比测试实验,请思考:(1)在这个实验中需要改变哪个条件?(2)在这个实验中需要控制哪些条件不变?(除了宽度可以改变之外,其他的都不变。如纸梁长度、纸梁厚度、立柱高度、摆放回形针的位置、立柱间距、纸梁弯曲标准、放下去用的力等等。)(3)先预测,再实验并记录纸梁的宽度与抗弯曲能力的测试记录纸梁的宽度(以最窄的为标准)1倍宽(3cm)2倍宽(6cm)3倍宽(9cm)4倍宽(12cm)抗弯曲能力的大小(放回形针的个数)预测 实测 4.实验二:纸梁的厚度与抗弯曲能力关系的测试接着我们来研究“纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系”,小组讨论:(1)在这个实验中需要改变哪个条件?(2)在这个实验中需要控制哪些条件不变?(除了厚度可以改变之外,其他的条件都不变)(3)先预测,再实验并记录纸梁的厚度与抗弯曲能力的测试记录纸梁的宽度(以最窄的为标准)1倍厚(1张)2倍厚(2张)3倍厚(3张)4倍厚(4张)抗弯曲能力的大小(放回形针的个数)预测 实测 5.实验后分析数据,得出合理的结论。
(1)纸梁的宽度增加,它的抗弯曲能力会增加。(2)纸梁的厚度增加,它的抗弯曲能力也会增加。 (3)纸梁的厚度增加,它的抗弯曲能力会大大增加。(三)生活应用1.教室的横梁是竖着放好,还是横着放好?你能用实验的方法证明你的设想吗?你能用今天所学的知识说说理由吗?2.横梁立着放,抗弯曲能力确实是增加了,但又会带来什么新的问题?(四)布置作业增加材料的厚度能增强它的抗弯曲能力,增加了自身重量,同时又增加了材料的用量,有什么办法解决这个问题?