“找拱形”实验改进
一、教材实验分析:
1.通过对半个乒乓球看一看、捏一捏、压一压来体验、感受圆顶形受力时的特点,没有数据的定量对比,因此此活动是属于体验性的探究活动。
2.在活动中“圆顶形可以看成拱形的组合,几个相同的拱形可以拼成一个半圆形”这个目标没有很好地落实。
3.半个乒乓作为圆顶形模型,个体较小,观察研究不是很方便。
二.改进策略
为了使学生明白圆顶形可以看成拱形的组合,教学中,很多教师采用了纸条弯成拱形,演示几个相同的拱形可以拼成一个圆顶形,然后在上面放上若干垫圈,观察其受力变化情况,实验的难点主要在于怎样使各个拱足相连,使学生理解拱形承重时拱足是要用力抵住的,而圆顶形则不需要抵住。
三.改进设计
材料:工字型纸拱、垫圈
操作方法:
1.裁剪6张长约28厘米,宽约4厘米的工字型纸拱(如图1,用稍厚的卡纸)。
2.其中3张纸拱的底部向外裁一条缝,另外三张纸拱的底部向内裁一条缝(如图2、3),使两纸缝之间可以相互卡住(如图4)。
3.然后6张纸拱的24条纸缝相互卡住,组成了一个圆顶形模型(如图5)。
4.在搭成的圆顶形上面放上垫圈,观察受力后的变化。
实验分析:
1.圆顶形模型的组装看似简单,实际有一定难度,可以先把6张纸拱围成一个圆顶形(如下图),再把相邻的两张互相卡住,在组装过程中,培养了学生的合作能力、动手能力。
2.可以引导学生开展对比实验,先测试底部未卡住的圆顶形能承受几个垫圈(如左图),再测试底部相互卡住后可以承受几个垫圈,通过对比发现真正的圆顶形底部各个拱足紧密相连,把拱形产生的外推力相互抵消,因此圆顶形不产生向外推的力。通过此模型的运用,有效突破了思维的难点,把书上有关圆顶形特点的无形解释变成了有形的实体,彰显了思维过程。