《建高塔》一、教材简析《建高塔》是教科版小学科学六年级上册第二单元《形状与结构》中的第六课。本课将引导学生认识框架铁塔稳定不倒的形状结构特点。物体都有稳定性问题,研究这个问题,不但可以加深对框架铁塔的认识,也能够认识所有物体的稳定性问题。本课以铁塔为什么稳定不倒为起点和归宿,中间用塑料瓶做实验和制作“高塔”来探究物体稳定性问题。探究学习的过程为“推测——探索和制作——将探索结果与假设相比较”。本课有三个活动。第一,研究物体不容易倒的秘密。让学生用塑料瓶、沙、水去自主研究教科书提出的三个问题,初步认识上小下大、上轻下重的物体不容易倒。第二,建造不容易倒的“高塔”。学生建造不容易倒的“高塔”是对前一个活动研究结论的应用和再检验,是一个继续研究的过程。这里不是制作框架式高塔,主要考虑是不与上课重复和教学时间的限制。第三,铁塔不容易倒的再思考。将探索的结果与最初的假设相比较进行反思,是培养探究能力的一个策略。这个活动希望学生经历这样的过程,体会比较、反思的意义。同时,通过再思考使学生加深对框架铁塔不容易倒的道理的认识。二、学生分析学生通过上节课《做框架》的学习,已经知道框架结构具有结实且不容易变形的特点。但是,像塔一类物体的稳定性原理的思考是缺乏的,学生对“上小下大”的物体稳定性是具有一定的认识的,潜意识中大部分是知道这么一回事的,但缺乏数据(证据)的支持;还有,关于“上轻下重”的思考,学生的潜意识中大部分认为是越重越不容易倒,就像一个塑料瓶,他们会认为里面装的水越多越稳定,装满水的塑料瓶是最不容易倒的。三、教学目标科学概念:认识框架铁塔的结构特点是上小下大、上轻下重、风阻小,而且类似这样的物体稳定性好。过程与方法:
能够用简单的材料,研究物体不容易到的秘密,同时学会整理数据、深入分析数据的能力,能展开基于证据的研讨活动。情感、态度、价值观:体验合作与交流,懂得尊重科学事实,培养学科学、用科学的思想。四、教学重点、难点教学重点:1、物体稳定性的探究过程。 2、将探究结果与假设相比较,并进行反思。教学难点:学会整理数据,深入分析数据,发现更多的规律。五、教学准备1、每小组各四个装着不同数量水的塑料瓶、一块小木板、沙子 2、每小组准备:几个大小不同的塑料瓶、沙、吸管、胶带、水、剪刀、电风扇等。六、教学过程:(一)创设情境,导入新课1、师:“今天9个小组分别代表9支建筑队,你们向大家推荐一下自己好吗?” 组甲:我们是梦翔队,梦翔!梦翔!畅游梦想!耶! 组乙:我们是雏鹰队,雏鹰,雏鹰,我最强!耶!……(设计意图:我把九个小组分别代表九个建筑队,并让各小组介绍自己,简单的自我推荐一下就激发了学生学习的兴趣,并明确了我们今天探究的主题。)2、师:今天,老师带领9支建筑队到世界各地去旅游,观赏古今中外多种塔类建筑,大家愿意吗?(出示课件)(第一幅图的是法国的埃菲尔铁塔,第二幅图中间的是钻井铁塔,右边的是高压输电铁塔。)3、师:观察这些铁塔,他们在形状和结构上有什么相同的地方?(设计意图:科学情景的创设,生活经验的提炼,可以激发学生学习的兴趣,为后面探究高塔不容易倒做了铺垫。) 4、师:这些高大的铁塔会受到哪些力的作用?
(生:风力;雷击;拉力;它们自身的重力;风的阻力……)(设计意图:让学生初步意识到只有尽量减少受外力的影响,高塔才能又高又稳。) 5、这样高的塔为什么会历经百年甚至千年而屹立不倒呢?请同学们再仔细观察它们的形状和结构,哪些特点使高塔不容易倒?(生:三角形结构;框架式结构;多边形结构;上轻下重;上小下大;里面是空的……)(设计意图:研究这个问题,不但可以加深对框架铁塔的认识,也能够认识所有物体的稳定性问题,让学生根据塔的结构和它们的共同点来猜测塔不倒的原因。猜想是由问题直接推测结果的一种直觉思维方式,有利于培养学生科学的思维能力和良好的科学探究态度。)(二)探究物体不容易倒的秘密1、师:如果要证实我们的猜想,你认为应该怎么做?需要哪些材料?(设计意图:让学生自己想办法对猜想进行验证,符合学生认识自然事物的规律,同时也培养了同学科学的思维能力和良好的科学探究态度。)2、学生小组讨论交流汇报。3、师:今天老师这里有一些材料,请各建筑队一起研究物体不容易倒的秘密。4、师:出示研究方法,讲解注意事项。(1)出示实验材料:三个空瓶子,沙石。(2)出示要求:塑料瓶怎样放容易倒?塑料瓶怎样放不容易倒?怎样做,塑料瓶最不容易倒?(3)抽一个学生按老师的要求摆放。(4)抽一个学生吹气进行抗风测试。5、师:请小队汇报实验结果。生:(1)从正放和倒放比较得出上小下大的物体不容易倒。(2)从不同高度的水位比较中发现上轻下重的物体不容易倒。(设计意图:学生对“上小下大、上轻下重”的物体稳定性是具有一定的认识的,潜意识中大部分是知道这么一回事的,但缺乏数据(证据)的支持,这里直接出示实验材料和研究的方法,让学生用塑料瓶、沙、去自主研究问题,让同学经历如何放置物体最不容易倒的过程,初步认识上小下大、上轻下重的物体不容易倒,同时也培养了学生自主探究的意识和实验分析的能力。)
6、师:选择最不容易倒的那个瓶子,然后在空瓶子里装入相同的沙子,用上面同样的方法,测试哪个瓶子先倒,你发现了什么?换成更重的东西呢?(设计意图:关于“上轻下重”的物体不易倒,学生还是有疑问的。为了解决学生的疑问,通过改变实验材料,把水换成更重的沙子,进一步明确,上轻下重而且重心稳定的物体不容易倒,希望学生能想到把物体的下面做的大些、重些,上面做小些,轻些,物体就更稳定,不容易倒,这为下面的建高塔打下基础。)(三)制作不容易倒的高塔及高塔不容易倒的再思考 (过渡语):现在我们一起来验证我们的猜想,开始制作属于我们自己的高塔吧! 1、师:先来看老师给你们准备的材料(大塑料瓶、两个小的还有吸管水沙子胶布)2、师:同学们准备怎么样用这些材料来建高塔,在设计之前老师提个要求。(1)充分使用老师提供的材料。(2)开拓创新,设计又稳又高的塔。(3)小组讨论,画出简单的设计图。3、小组成员分工明确,小组长领取实验材料,合作建高塔。(设计意图:要让每个学生在一个小组中都有事可做,让每个学生在小组中都有表现的机会,让人人成为学习的主体,充分调动学生学习科学的积极性,让学生的生活经验、学到的知识的运用以及学生的动手、动脑能力,和同伴间的合作能力都得到了锻炼和提高。)4、师:现在我们要对塔进行测试,要看哪一组的塔又稳又高。第一项:测量高度,哪组的塔最高?第二项:用斜倾纸板的方法检验哪组的高塔不容易倒。第三项:用扇风的方法检验高塔的抗风能力。(设计意图:测试“高塔”是对前一个活动研究结论的应用和再检验,是一个继续研究的过程,让学生自己去评价、反思自制塔的优缺点,各小组反思怎样才能让塔更稳固,让学生能够对所学知识进行综合利用,并了解到铁塔是具有多种结构使塔更稳固,从而培养了学生自主探究的意识。)5、四名学生作为检测员评选优秀建筑队。6、优秀建筑队汇报本队建高塔的方法。(设计意图:评价主要使学生在学习过程中,不断体验进步和成功,认识自我,建立自信。)
(四)整理小结1、通过研究,我们知道了铁塔不容易倒的原因有哪些?(上小下大、上轻下重)2、仅仅是这些原因吗?演示风阻的实验,比较一下,是封闭式的高塔抗风能力好还是框架结构的抗风能力好。(板书:框架结构空气阻力小)(设计意图:铁塔不容易倒的再思考,将探索的结果与最初的假设相比较进行反思,是培养探究能力的一个策略。这个活动希望学生经历这样的过程,体会比较、反思的意义,同时,通过再思考使学生加深对框架铁塔不容易倒的道理的认识。)(五)课堂检测根据同学们回答情况,强调和加深部份同学还没很好撑握的知识。(六)作业课后自己动手建造你心目中的高塔。今天我们当了一回小小的建造师,发现了塔稳固的小秘密,又建造了既高有稳的塔,同学们的表现都很棒,老师相信以后你们只要有一双善于观察的眼睛,运用知识,团队合作,一定会成为一个真正的、优秀的建造师的。(设计意图:拓展延伸,激励学生参与科学活动的热情。)七、板书设计 建 高 塔 上轻下重上小下大框架结构空气阻力小