《抵抗弯曲》教学设计（第三稿）
唐山市丰南区黑沿子镇毕家瞿阝小学 王利江 2010.10.10
一、教材分析：
《抵抗弯曲》是教科版教材六年级上册《形状与结构》单元的第一课，本课指导学生探究宽度和厚度对纸抗弯曲性能的影响。
本课探究活动主要分为两个部分。
第一部分：研究梁的抗弯曲能力与什么有关。在有关的因素中实验研究抗弯曲能力分别与梁的宽度、厚度的关系，发现厚度增加，梁的抗弯曲能力大大增加。
第二部分：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。让学生用前面研究的结果进行解释，并用做简单实验的方法来证明。活动由教师指导下的研究变为学生独立的操作和研究。
二、教学目标：
1．科学知识
(1) 知道“房屋、桥梁结构中有‘柱’和‘梁’，梁比柱容易弯曲。”
(2) 理解增加梁的宽度可以增加抗弯曲的能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲的能力。
2．过程与方法
(1) 识别和控制变量，采集记录数据、分析数据并得出结论。
(2) 用简单实验说明横截面是长方形的横梁为什么都是立着安放的。
3．情感态度价值观
(1) 在探究中既能大胆假设又能小心求证。
(2) 发展乐于合作、善于合作、不怕困难的品质，进一步激发学生探究形状与结构的兴趣。
三、教学重难点：
教学重点：纸的宽度、厚度与抗弯曲能力关系的研究。
教学难点：“对比实验”中不变量和改变量的识别与控制。
四、教学准备：
学生4人一组为宜，为每组准备：
(1) 长21厘米、厚0.5毫米、宽分别是3厘米、6厘米、12厘米的3个纸横梁。
(2) 长21厘、厚0.5毫米、宽6厘米的三个纸横梁。
（3）垫圈30个左右、塑料尺1把、用于做支架的大小相同的课本4本。
教师准备：教学课件
五、教学过程：
（一）认识柱子和横梁，引出课题。
同学们，在我们周围有许多建筑物，其中房屋和桥梁是最常见的。请同学们观察这些房子和桥梁（课件出示图片），它们在形状和结构上有什么相似之处？（学生观察图片并思考。）
在学生回答的基础上小结：直立的材料称为柱子，横放的材料称为横梁。许多建筑物就是靠横梁和柱子支撑起来的。
【设计意图：通过让学生欣赏、观察建筑图片，使学生初步认识横梁和柱子并形成简单的概念，这不仅是本课的需要，也是整个单元的需要。】
这是1976年唐山大地震遗址公园中保留的当时的一段断壁残垣（课件出示图片），这成为我们700万唐山人永远的痛！请同学们仔细观察图中的柱子与横梁，你能够从图中发现些什么？（学生：柱子依然耸立，而横梁折断了。）
你的观察非常仔细，老师对你的细心观察在此提出表扬，希望大家都能在观察时多一份细心，在细心中多一份思考，这样才能够发现更多的科学奥秘！
【设计意图：通过出示唐山大地震遗址公园中的柱子与横梁的图片，让学生自己通过观察发现了横梁受压时比柱子更容易容易断裂和弯曲，不仅为引出本课的研究目的做好铺垫，还进行了思想教育，又激发了学生的探究的兴趣，一举三得。】
是啊！大地震来临时，柱子能依然耸立，而横梁承受不住压力而折断了。确实横梁和柱子在受压时，横梁比柱子更容易弯曲和断裂，（动画模拟配合）所以怎样增强横梁的抗弯曲能力是建筑科学上要研究的重要课题。因此我们这节课就来研究如何让横梁更能抵抗弯曲。”（板书：抵抗弯曲）
【设计意图：通过柱子和横梁的承受压力的动画情况模拟以及观察先前的地震遗址图片，学生更容易接受横梁更容易弯曲的事实，使课题的引出顺理成章。】
（二）、横梁的抗弯曲能力与什么因素有关。
那么横梁的抗弯曲能力与哪些因素有关呢？同学们猜一猜看。
学生可能会说：材料软硬、宽度、厚度、架空的长度、受力的位置等等。（教师根据学生猜测，顺势板书各种因素。）大家说的这些因素都有可能与抗弯曲能力有关，但是一节课的时间我们不可能把所有的可能因素都拿到课堂上来探究。那么我们选取“宽度和厚度对材料的抗弯曲能力的影响”这两个比较典型的因素来共同探究一下好不好？（着重指出：宽度、厚度）
【设计意图：影响横梁的抗弯曲能力的因素有很多，教师要对学生回答进行判断的同时还要将研究方向予以确定，以便于接下来探究活动的顺利展开。】
（三）、制定实验研究方案。
1、提示制定实验方案的注意事项。
要探究的问题明确了，探究前我们还要制定一个研究方案。首先我们应该考虑材料的选取。
要想探究梁的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系我们不可能将真正的梁搬到课堂上来，这怎么办？（用其他材料代替）用其他材料代替横梁其实就是我们科学课堂上常说的做模拟实验。
那么，你们打算用什么来模拟横梁、用什么模拟柱子来组建一个模拟装置。装置组建好后，用什么方法使横梁发生弯曲，从而能更直观地看出横梁弯曲变化情况？
（不同学生简要说出搭建横梁的材料和方法，教师最后归结为以下内容。）
为了探究的方便与公平，老师这里能为大家提供一些3厘米、6厘米、12厘米宽的硬卡纸做横梁（教师边说边出示）。用几本书摞起来作为柱子搭建横梁，这下同学们知道科学课前老师让大家带语文书的目的了吧！
师：横梁搭建好后，怎样表示横梁的弯曲能力变化？（生：放重物。）
随便放重物行不行？（必须一样大小、不能太重）老师这里正好有一些小垫圈，一会实验时可以让它们作为重物，帮大家完成实验。
材料确定了，实验前我们还要制定科学的研究方案，这样才能让我们的实验探究顺利开展。为了帮大家制定出一份科学有效的实验方案，老师为大家准备了一些小提示，各组派代表到前边来取。希望各组同学认真思考，开动脑筋，将研究方案制定好。
【设计意图：一份科学合理的实验计划是学生完成实验探究的基础，为学生作出适当的提示为学生实验计划的制定指明了方向。】
为了给大家提供更多的探究时间，宽度和厚度这两个因素每个小组可自选一个感兴趣的因素进行实验方案的制定与探究。
希望每位小组成员都能认真思考，团结协作，积极动脑，利用刚才确定的材料，制定出出一份科学、合理、可行的实验方案来。
【设计意图：对于材料的选择，可以发挥学生的想象，但考虑到实验的公平和便于对实验数据的比较，教师提供了事先准备好的卡纸、垫圈，但这两种材料的提供必须在学生确实需要时才能提供出来。】
2、学生制定实验方案。
附：横梁的抗弯曲能力的研究方案小提示
（1）你们小组选取的影响横梁的抗弯曲能力的因素是梁的（ ）。
（2）你们小组打算用（ ）模拟横梁，用（ ）模拟柱子，来组建一个模拟装置。装置组建好后，用承载（ ）的个数来表示横梁的抗弯曲能力。
（3）实验中，应该改变的条件是：
控制不变的条件是：
（4）我们的实验装置示意图：
3、交流方案，完善方案。
教师指名交流实验方案，小组间相互补充。使学生明白：（梁的宽度与抗弯曲能力实验中改变的量只有一个：宽度。不变的量有：厚度、长度、架空的长度、放垫圈的位置、放的力度、弯曲的程度、“桥墩”的高度等。梁的厚度与抗弯曲能力实验中改变的量也只有一个：厚度。不变的量有：宽度、长度、架空的长度、放垫圈的位置、放的力度、弯曲的程度、“桥墩”的高度等。）
【设计意图：制定一份科学、合理的实验方案使学生探究成功的一半，并且本课的教学难点也是实验中不变的量与改变的量的识别与控制，学生制定科学有效的实验方案能为较好的突破难点打下坚实的基础。】
（四）、分组实验，得出结论。
①、实验前，实验提示，为实验做准备。
好的方案是实验成功的一半，实验前，老师这里还有一些实验中值得注意的提示，请大家仔细阅读。
教师出示温馨提示：
(1)、为了便于比较，不同宽度的卡纸分别为3厘米、6厘米和12厘米；不同厚度的卡纸为1层厚、2层厚和4层厚。
(2)、第一次测试后，先大胆预测，再实测纸的抗弯曲能力，并把实验情况记录在与本小组实验相对应的记录单上。
(3)、为了实验公平，两个支架之间的距离不宜过大或过小，建议间距在6厘米左右。
(4)、纸桥梁碰到底儿就算塌陷，导致塌陷的最后一个垫圈能不能算数？？
(5)、如果你认为只进行一次放垫圈的测试不够准确，可以尝试再做一次甚至两次。
【设计意图：通过有效提示实验中的注意事项，要求学生在第一次测试后，先预测再实测，不但能提高学生对实验数据的关注程度，更重要的是促使他们思考宽度或厚度与抗弯曲能力的关系。再做一次或两次，让学生养成科学结论要建立在反复实验的基础上才会更准确、更科学的习惯。】
②实验中，分组操作，教师巡视指导。
实验开始，下面根据各组制定的实验方案，到老师这里选取卡纸、垫圈和实验记录单。
各小组根据选取的实验，进行分组实验、预测，并记录实验情况。教师适时指导。
③实验后，汇报数据，得出结论。
学生汇报，教师适时将学生的数据汇总在一起，以便更直观的分析数据，从而得出实验结论。
师生分析各组数据，得出结论：增加梁的宽度，可以增加抗弯曲能力。增加梁的厚度，可以增加抗弯曲能力。（教师板书：宽度增加，抗弯曲能力增加；厚度增加，抗弯曲能力增加。）
【设计意图：根据各组提供的实验数据，得出的结论更能让学生信服，是学生亲身实验探究的结果。】
增加宽度和厚度都能增加横梁的抗弯曲能力，但是，哪种方法更好一些呢？
比较宽度和厚度两组实验数据，进一步完善结论：厚度增加，抗弯曲能力大大增加。（教师板书：大大）
【设计意图：进一步比较实验数据，更深层次的呈现实验结论，体现了科学结论的层次提升。】
（五）、运用认知，解释现象。
（1）建筑物的横梁截面大都是长方形的，是平着放好还是立着放好？你们能说明这样安放的理由吗？ 你能用尺子做横梁，证明一下自己的观点吗？
（2）（视时间播放课件）老师说：“大家听听，歌词中有这样一句话：‘一根筷子轻轻被折断，十双筷子牢牢抱成团’ 大家能利用今天所学的知识解释吗？”
【设计意图：“学以致用”，科学学习的最终目的就是希望学生在掌握知识后把它转化为技能，去解决实际问题。老师提出问题，有了前面的认知，学生在老师的启发下，自然就能解释其中的道理。】
（六）、课外拓展。
通过这节课的学习,你有什么收获?
增加纸的宽度和厚度能增强它的抗弯曲能力，与此同时也增加了重量和材料的用量。大家想一想，能不能用这张纸在既不增加它的宽度又不增加它的厚度的情况下,就能增加它的抗弯曲能力呢？这个问题我们下节课来继续探讨。
【设计意图：还是这张纸，在提出上述问题后，让学生带着新的问题走出课堂，去课外探究，为下一课《形状与抗弯曲能力》的教学作好铺垫。】
（七）、板书设计
1. 抵 抗 弯 曲
宽度增加，抗弯曲能力增加。
厚度增加，抗弯曲能力大大增加。
材料软硬
架空长度
受力位置……
