教科版科学六上《拱形的力量》教学详案

《拱形的力量》教学设计（六年级上册）【教材分析】《拱形的力量》是教科版《科学》六年级上册第二单元《形状与结构》的第三课。本单元的核心概念是：不同的形状与结构，承受力的效果不同。本课的具体概念是：拱形能把所受的压力向下向外传递，所以能承受很大的压力。本课与前后《形状与抗弯曲能力》《找拱形》等课联系紧密，是单元的重点课题。【学情分析】学生通过前两课的学习，已初步了解改变材料的厚度和形状会增强抗弯曲能力。在本课中，提出了新的形状——拱形，拱形结构是一类很重要的结构，应用广泛。它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。探究拱形的承重秘密，内容紧密联系生活，材料简单易得，操作性强，更具趣味性和挑战性。教学中，通过实验，让学生亲身经历设想、操作、观察、探究、总结的过程，逐步了解拱形的结构特点和承重秘密。【教学目标】科学概念：拱形能把受到的压力向下和向外传递，所以能承受更大的压力。过程与方法：根据观察到的拱形承重时产生的形变来推想它的受力特点；根据设想边实验边思考，逐步深入地研究问题。情感、态度、价值观：引导学生关注拱形结构在生活中的应用；通过赵州桥、十七孔桥了解我国古代建筑技术的成就，增强民族自豪感。【教学重点】 在实验活动中构建“拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受更大的压力”的科学概念。【教学难点】能根据拱形结构的形变来分析它的受力特点。【教学准备】课件、做拱形的纸、实验纸、垫片、抵住拱足的书、搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。【教学过程】一、激趣导入1.图片导入(课件出示图片：赵州桥、深圳仙湖植物园的长桥、延安窑洞、西安城墙)。引导学生发现这些建筑都采用了拱形结构。2.认识拱形，引导学生找出拱形的支撑点，建立拱足的概念。3.激发兴趣，揭示课题。[设计意图：让学生感受到拱形在生活中的广泛应用，激发学生的求知欲，将学生引入科学的探究过程。]二、实验探究实验一：（演示实验）观察拱形承重时的形变。1.教师演示，边操作边指导学生仔细观察拱形承重时的形变，强调加放垫片的方法。2.从实验中，你发现了什么？得出什么结论？（学生汇报交流）3.板书图示，课件小结：拱形承重时，能把所受的压力向下向外进行传递，在传递的过程中产生一种外推力，所以能承受很大的压力。 [设计意图：通过实验，让学生观察到拱形承重时的形状变化，从而给学生构建“拱形受到压力时，能把受到的力向下向外进行传递，在传递的过程中产生一种外推力”的科学概念；通过教师的演示，让学生学会加放垫片的方法和技巧。]实验二：挑战——使纸拱承受更大的压力。1.用完全相同的纸做拱桥，看看这个拱桥能承受几个垫片的压力。（小组汇报，记录数据）2.鼓励学生挑战，提出设想，怎样使这个纸拱承受更大的压力？（小组讨论，一起设想）学生汇报交流，教师引导学生在众多设想中，选择一种有效方法，即不改变材料，根据拱形受压变形产生外推力的现象，确定克服变形的方法——固定拱足，然后通过实验来验证自己的设想。3.出示实验提示。4.学生分组实验（按照设想，规定两边各放一本书固定拱足）。5.记录员汇报实验数据。6.交流发现，得出结论。7.板书图示，课件小结：如果抵住了拱形承重时产生的外推力，拱就能承受更大的压力．[设计意图：通过使拱形承受更大的压力这一挑战，激发兴趣，让学生在探究实验的过程中建立“如果抵住了外推力，拱就能承受更大的压力”这一科学概念。]实验三：挑战——继续使纸拱承受更大的压力。 1.启发学生改进设想，继续使纸拱承受更大的压力。学生汇报设想，建议学生采用“增加两边书本的数量，更好地抵住拱足”这个方案去实验。2.学生实验（设计三种方案，不断增加抵住拱足的书本，做三次实验）3.记录员汇报实验数据。4.交流发现，得出结论。5.板书图示，课件小结：如果抵住这个外推力的力量变大，拱的承重能力就会增强。6.联系生活，理解科学道理。①理解修建窑洞筑好窑塝能让窑洞更坚固的道理。②联系生活，引出“极限”、“限载”的含义。[设计意图：让学生充分动脑、动手、动口，不断优化自己的设计方案。通过实验，进一步体会“如果抵住这个外推力的力量变大，拱的承重能力就会增强”这一科学概念。同时联系生活，让学生理解拱形建筑承重的科学道理。]实验四：模拟建筑师，搭瓜皮拱。1.教师指导，几位学生操作。2.在瓜皮拱上添加钩码。3.小组交流汇报：瓜皮拱承重的秘密。4.板书图示，课件小结：拱形承受重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，各部分相互挤压，结合得更加紧密。三、拓展延伸 1.出示赵州桥、十七孔桥的图片，引导学生观察桥的结构特点，利用所学的知识，解释它们承重的秘密。2.引导学生体会我国古代劳动人民的智慧和力量，增强民族自豪感。[设计意图：通过赵州桥、十七孔桥的实例，让学生了解我国古代工程技术的成就，增强民族自豪感。]四、小结师：科学源于生活，用于生活，只要我们做个有心人，仔细观察，就会发现我们的身边有许多地方都运用了拱形或者类似拱形的承重原理（出示图片，了解拱形在现代建筑中的广泛应用）。五、实践作业1.留心观察，找找生活中的拱形，用所学的知识解释它们的承重秘密。2.找找生活中与拱形相似的圆顶形、球形，继续研究它们受力的特点。