u 江美华
金华市婺城小学教科室主任，中学高级教师，曾获浙江省教改之星金奖，教科研先进个人，衢州市教坛新秀，出版专著《学生的科学素养从哪里来》等，编著《小学生非智力因素教育实验教材》。
1、《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垫圈，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垫圈，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
一、视频导入
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”。
2.请大家想一想，如果“横梁”在受到重压时，会发生什么现象？(动手操作)
今天我们一起来研究横梁的抗弯曲能力与哪些因素有关？
板书：抵抗弯曲
二、自主研究
1．你认为横梁受压后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，下面我们就要以纸来作为横梁，研究纸梁的抗弯曲能力，主要从两个方面来研究：一是纸梁的宽度对抗弯曲能力的影响，二是纸梁的厚度对抗弯曲能力的影响。
你认为纸梁的宽度和抗弯曲能力有怎样的关系？
你认为纸梁的厚度和抗弯曲能力有怎样的关系？
介绍实验材料：立柱、纸梁、垫圈等。
3．实验一：纸梁的宽度与抗弯曲能力关系的测试
首先我们来研究“纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系”，大家的猜测对不对呢？下面我们就要来做实验。
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、摆放垫圈位置、垫圈形状和重量、立柱间距、纸梁弯曲标准、放下去用的力等等。）
表： 第 组
实验名称：纸梁的宽度与抗弯曲能力的测试
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1．纸的宽度（2厘米、4厘米、8厘米）
2．纸的厚度（以粘在一起的张数计算）
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1倍宽（厚）
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2倍宽
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2张厚
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4倍宽
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4张厚
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抗弯曲能力的大小
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预测
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实测
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我们的发现
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1．分析1、2、4列中的数据发现：
2．分析1、3、5列中的数据发现：
其他发现：
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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”，大家的猜测对不对呢？下面我们就要来做实验。那么这个实验怎么做呢？
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）
表： 第 组
实验名称：纸梁的宽度与抗弯曲能力的测试
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1．纸的宽度（2厘米、4厘米、8厘米）
2．纸的厚度（以粘在一起的张数计算）
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1倍宽（厚）
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2倍宽
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2张厚
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4倍宽
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4张厚
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抗弯曲能力的大小
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预测
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实测
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我们的发现
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1．分析1、2、4列中的数据发现：
2．分析1、3、5列中的数据发现：
其他发现：
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5．实验测试：
结合学生的回答小结：
（1）为了较好地控制立柱间的距离以及立柱的高度，老师给大家提供了这样一个装置，每次实验时我们只需要将不同宽度和厚度的纸梁放上去就可以了。
（2）我们要轻轻的将垫圈放到纸梁的中间位置，为了保证每次放置的位置相同，需要将垫圈重叠起来放置。
（3）统一以纸梁中间部位接触桌面为弯曲的标准。如果放了三个垫圈，纸梁就触碰到桌面，那抗弯曲能力应该是多少？
课件小提示：
垫圈放在纸横梁的中间
轻轻的放
次实验以纸梁中部接触到桌面为最大弯曲度，这时承载的垫圈数为它的抗弯曲能力。
先预测，再实验；
先做实验一，再做实验二；
实验后分析数据，得出合理的结论。
6．大家会做吗？请测量一倍宽纸梁的抗弯曲能力。
7．在学生回答的基础上，请同学们猜测2倍宽、4倍宽、2倍厚、4倍厚的纸梁的抗弯曲能力。请同学们利用老师为大家准备好的材料有序地完成实验一和实验二。
8．学生实验，教师巡视；学生汇报，教师填写汇总表。
纸梁的宽度、厚度与抗弯曲能力的测试统计表
年 月 日
纸梁的宽度、纸梁的厚度
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1倍宽（厚）
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2倍宽
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2倍厚
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4倍宽
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4倍厚
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抗弯曲能力的大小（垫圈个数）
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实
测
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第一组
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第二组
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第三组
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第四组
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第五组
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第六组
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第七组
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第八组
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第九组
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9．以一个小组实验结果为例，进行三次实验数据比较：
（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？
2.如果横梁的宽度和厚度都没有改变，而横梁的跨度发生了改变，那横梁的抗弯曲能力会发生改变吗？怎么改变？我们可以采用什么样的方法提高他的抗弯曲能力？（机动）
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？
板书设计
抵抗弯曲
增加宽度
增
加
抗弯曲能力
增加厚度 大大增加
注：弯曲强度是指材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力，用N/M^2[帕]表示。
