教科版科学六上第二单元第一课《抵抗弯曲》
执教者:云和江滨实验小学 陈园园
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的。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。本课学生常见的房子和桥梁的共同结构引出本节课研究的内容,引出“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,最后要求他们用实验来证明自己的理由。
二、教学设计:
(一)教学目标
科学概念:房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”,梁比柱容易弯曲。
增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力,增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
过程与方法:识别和控制变量,记录数据,分析数据并得出合理结论。
用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
情感、态度、价值观:能够大胆假设又能在实验中小心求证。
(二)教学重点和难点
教学重点:纸的厚度与抵抗弯曲的能力的关系
教学难点:实验室变量的控制
(三)教学准备:
教师:计算机辅助课件、尺、表格;
学生:垫圈一盒;长度、厚度相同、宽度不同的纸条;长度、宽度相同、厚度不同的纸条;实验记录表;盒子;尺子
(四)教学过程:
一、观看各种各样的建筑:
1、在丽水悠长的历史画卷中,不仅有风姿卓约的秀水明山,还有在那漫漫的历史长河中,我们的祖先为后代留下的丰富的历史文化遗产以及奋起的大刀阔斧的现代丽水。
看看这些照片:说说这些建筑都由哪些部分组成?看看,哪些同学观察的最仔细,能发现它们在结构上的共同之处。
2、学生观察后作答。
3、是的。我们将直立的材料称为柱子,横放的材料称为横梁。它们共同支撑起整个房子和桥梁。
4、猜测:如果这些桥承受的重量过重,会出现什么后果?
引导学生认识柱子承受的压力是把柱子压短、压碎,横梁承受的压力要把横梁压弯、压断,所以横梁比柱子更容易弯曲。所以我们要让建筑物更坚固,就要研究如何增强横梁的抗弯曲能力了。
二、探究不同宽度的纸的抗弯曲能力。
师:如果我们用一种纸做一座纸桥,你认为它的抗弯曲能力与哪些因素有关?(出示不同的纸张)。(桥墩之间的距离、宽度、厚度等等)
(一)实验一:探究不同宽度的纸的抗弯曲能力
1、如果我们要用这三张纸分别造三座纸桥(一倍宽、两倍宽、四倍宽),你猜猜谁的抗弯曲能力最强,谁最弱?为什么?你估计它能承受多少个垫圈?
2、要研究纸的宽度与抗弯曲能力的关系,你们认为,哪些条件应该受到控制,不能改变?可变唯一一个条件是什么?填好记录单。
3、放垫圈时要注意什么??(垫圈要一个一个放,要轻轻地放,要放在纸条的中间)
4、学生实验,记录实验结果。
5、汇报,比较。
6、预测:如果我们把纸的宽度增加到8倍宽,抗弯曲能力可能是多少?
7、通过刚才的实验,你有什么发现?
(二)实验二:探究不同厚度的纸的抗弯曲能力
师:通过刚才的研究我们发现增加纸的宽度可以提高纸的抗弯曲能力。那么,纸的抗弯曲能力与纸的厚度会存在什么关系呢?
1、我们来继续研究纸的厚度与抗弯曲能力的关系。你打算怎样研究?小组讨论,确定方案。
2、汇报方案,修改方案。
3、请你预测1倍厚纸和2倍厚纸谁都承重能力强,强多少呢?
4、学生实验,记录结果。
6、汇报,比较,说说发现?
7、预测:再给你们一张4倍厚纸,上面可以放多少个?
8、学生实验,记录结果。
9、汇报,比较,说说发现。
三、梁的横放与立放。
1、同学们,通过实验我们知道纸的抗弯曲能力不仅与宽度有关,还与纸的厚度有关。那么一张纸增加宽度与增加厚度,哪个方法抗弯曲能力更好些呢?
2、小结。纸条厚度增加,抗弯曲能力显著增加。
3、课件出示横梁
我们的房子中和桥梁上的横梁的横截面一般都是长方形,现在老师想考验一下大家,看看咱们班谁是最出色的建筑师这里有一块横梁,你觉得平着放好,还是立着放好?
4、体验活动:用尺子来验证。(用手折尺子,平着折很容易,竖起来不容易弯。并解释原因)
5、在实际生活中,还有许多地方利用了这样一个科学道理。(观看横梁立放的图片)
四、总结:
通过这节课的学习,我们来说说看你有什么收获?
五、课外延伸
为了使房子更牢固,我们是不是可以将横梁一直地加厚?在不改变宽度和厚度的条件下,你还有什么办法增加这张纸的抗弯曲能力?
(五)板书:
抵抗弯曲
增加纸梁的宽度 增加纸梁的厚度
纸梁的抗弯曲能力会增强 < 纸梁的抗弯曲能力会(显著)增强
三、试教体会:
科学课堂所体现的是一个通过亲历探究从而形成相关科学概念的过程,它追求的是科学概念,过程与方法,情感态度价值观三者的共赢。
(一)精细琢磨每一个环节
在教学《抵抗弯曲》引入部分“横梁和柱子谁更容易弯曲”环节时,设计了图片分析,企图通过逼真的现场图片来解说两者之间的关系。试教后感觉,现场引发学生思维层面的冲突不大,因为那是在极度强压下,才会发生的事情。比如地震、洪灾等。所以,思考再三之后我做了个纸柱子的纸梁桥,这样既能引出本课研究的重点,也能解决 “横梁和柱子谁更容易弯曲”的疑问是建立在梁、柱材料相同的前提上的,实验成果也就更加具有信服度。
(二)精心准备每一份材料
材料可以调控课堂的节奏,可以成为课堂教学的催化剂。本次实验中控制的条件较多,材料的成功与否成为本次实验成功的关键。
在本次实验中,材料的选用成为了最头疼的事情。如纸太薄,不能承重,纸太厚,承重太大。选用铅画纸容易形成拱形,承重太少。最后选用了美术用的卡纸当实验材料。
纸的厚度的实验中,第一次试教时,纸采用胶水全部粘住,但是,当胶水干掉后,纸梁容易成拱形。试教时出现了,几个小组的数据有较大的差距,因为有些小组将拱形向上,有些小组将拱形朝下实验而导致的。虽然能基本体现纸梁的厚度增加,抗弯曲能力能显著增强的原理。但在科学课上,学生的实验数据是不可忽视的。
在第二次试教时,干脆就不用胶水了,但简单的一层一层地往上叠则空隙较大,纸本身也容易形成拱形,纸的厚度的数据不理想。
于是在第三次试教时,只将纸的边缘用少量的双面胶粘合,但实际上也大大地改变了纸的厚度,不是真正意义上的2、3、4倍厚的纸,感觉有点不甚科学的意味。
(三)精巧引导每一次猜测
猜测不仅需要猜测的结果,更重要的能够暴露学生的思维过程。追问:为什么这样猜想?十分有意义。引导学生在产生的数据的基础上进行推测,而不是胡猜乱测。这样无疑提高了猜测的准确性。有过这样预测的学生,面对实验的结论,学生的印象会更深刻,思考肯定会更加深入。
四、个人简介:
陈园园,女,云和江滨实验小学科学专职教师。
2009.8从温州鹿城区调入丽水云和江滨实验小学工作。工作以来所取得的成绩有:连续多年荣获温州市实验操作比赛指导师奖、鹿城区实验操作比赛指导师奖和鹿城区青少年科技节“头脑思维挑战赛”指导师奖。论文《听听声音教学及评析》获全国科学课论文二等奖、教学案例《一次“较真”的科学探究》获温州市案例二等奖、课堂设计《电磁铁》获鹿城区一等奖、课题《小学科学“自学—提问—集体讨论”教学模式的探索》获鹿城区二等奖、论文《大火球要爆炸——我不想生气》、《小学科学课学生自我评价效度的提升策略》等多篇论文在市、区、县级获奖。
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