六年級上冊《找拱形》教學(xué)設(shè)計(jì)
六年級上冊《找拱形》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、背景分析
1、教材
《找拱形》是教科版小學(xué)科學(xué)六年級上冊第二單元《形狀與結(jié)構(gòu)》第四課。本單元體現(xiàn)的是設(shè)計(jì)與技術(shù)的理念，這也是韋鈺院士修訂小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)時所大力倡導(dǎo)的理念。
本單元主要圍繞形狀與結(jié)構(gòu)和承受力大小的關(guān)系來結(jié)構(gòu)教材，一共有八課，前面的七課都是探究不同形狀結(jié)構(gòu)所包含的力學(xué)道理。其中，第一課《抵抗彎曲》、第二課《形狀與抗彎曲能力》是探究條形材料抗彎曲能力與形狀的關(guān)系;第三課《拱形的力量》、第四課《找拱形》則是探究拱形承受力的特點(diǎn)，并拓展到圓頂形、球形、各種弧形，還從人造物體擴(kuò)展到生物體。
在研究了典型的拱形的特點(diǎn)后，本課進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生對拱形的認(rèn)識：認(rèn)識圓頂形和球形等具有拱形相似特點(diǎn)的弧形結(jié)構(gòu);認(rèn)識生活物品中的拱形;認(rèn)識生物體中的拱形。這不但使學(xué)生對拱形的概念加深，也使學(xué)生過程與方法的能力有所提高。本課有三個活動。
第一，了解圓頂形和球形的承重特點(diǎn)。狹義的拱形概念是指像第三課中的紙拱、瓜皮拱那樣的拱。其他由不同曲面構(gòu)成的形狀分別叫圓頂形、球形、弧形、拋物線形等等。廣義的拱形結(jié)構(gòu)概念則包括所有的弧形，因?yàn)樗鼈冇泄餐奶卣鳎址Q作弧形結(jié)構(gòu)。基于學(xué)生的水平，我們采用狹義的稱呼。找拱形就是要在圓頂形、球形、不規(guī)則弧形結(jié)構(gòu)中找出拱形的特征，采用的方法是引導(dǎo)學(xué)生把圓頂形、球形看成是拱形的組合。使學(xué)生對弧形結(jié)構(gòu)有一個概貌性的了解。
第二，觀察分析塑料飲料瓶形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。讓學(xué)生通過觀察、分析悟出其中的道理，可以提高學(xué)生觀察、分析能力，體會到科學(xué)技術(shù)與生活的密切聯(lián)系。這項(xiàng)活動有綜合性、開放性特點(diǎn)，可以涉及美觀、方便或其他方面的一些問題。
第三，了解生物體中的拱形結(jié)構(gòu)。與生命世界的學(xué)習(xí)聯(lián)系，加深對生物體結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的認(rèn)識。
2、學(xué)生
學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已有的知識背景：知道增加梁的寬度和厚度可以增加抗彎曲能力，知道改變材料的形狀可以改變材料的抗彎曲能力，知道拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以拱形能夠承受很大的壓力。
二、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)教材及學(xué)生背景分析，可以確定如下的教學(xué)目標(biāo)：
1、知道圓頂形、球形等弧形結(jié)構(gòu)與拱形有緊密聯(lián)系，生物體構(gòu)造中存在著拱形結(jié)構(gòu)。
2、能識別生活中的拱形、圓頂形和球形等弧形結(jié)構(gòu)的物體，并通過聯(lián)想、推理與實(shí)驗(yàn)對弧形結(jié)構(gòu)的物體作合理的解釋。
3、關(guān)注生物體構(gòu)造與其生活的聯(lián)系和科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，體驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)結(jié)合的樂趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)
依據(jù)本課學(xué)習(xí)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)，可以確定本課的教學(xué)重點(diǎn)是：
圓頂形、球形等弧形結(jié)構(gòu)承受壓力的特點(diǎn)及其分析
四、教學(xué)難點(diǎn)
我校六年級的學(xué)生知識面較廣，外出旅游見得也多，但是僅限于科學(xué)知識且流于表面，對于其中的道理其實(shí)并不明白，前面學(xué)習(xí)拱形承受力的特點(diǎn)時亦如此。雖然旅游中看到很多拱形，但是并沒想過其中的道理。依據(jù)本校六年級的學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容，可以確定本課的難點(diǎn)如下：
在生活中，尋找更多的弧形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并分析這樣設(shè)計(jì)的道理;尋找生物體的拱形形狀，并分析對它們自身有什么重要意義。
五、教學(xué)準(zhǔn)備
1、完整的和剖成對半的乒乓球若干個;
2、完整的和剪開的塑料瓶若干個;
3、雞蛋2個;
4、課件。
六、教學(xué)過程
(一)復(fù)習(xí)引入
拱形結(jié)構(gòu)在承載重力時有什么特點(diǎn)?
(二)研究圓頂形、球形承受壓力的特點(diǎn)
1、找生活中的拱形(學(xué)生舉例，教師課件展示)
2、觀察圓頂形、球形物品(課件圖片)的形狀有什么特點(diǎn)。
(1)它們與拱形相似嗎?
(2)用紙拱演示
3、這些物體為什么做成圓頂形，它們承受壓力的能力如何?我們用什么方法可以了解?
4、觀察、實(shí)驗(yàn)、分析
(1)觀察剖成兩半的乒乓球，看球殼的厚薄，捏一捏乒乓球的軟硬。
(2)估計(jì)一下，把3個半個乒乓球、3個整個乒乓球扣在桌上向下壓它，能承受多大的壓力?
(2)握雞蛋的實(shí)驗(yàn)
5、我們還能列舉出哪些類似拱形受力特點(diǎn)的形狀?
(三)塑料瓶形狀的分析
1、談話。
看來我們周圍利用拱形增加材料強(qiáng)度的例子很多。(出示塑料瓶)這是生活中非常常見的塑料瓶，它的形狀設(shè)計(jì)包含了哪些科學(xué)道理?
2、指導(dǎo)研究。
(1)觀察：塑料瓶上部、中部、底部是什么形狀，表面還有哪些形狀?
(2)推理：(以底部為例)塑料飲料瓶底部大多做成圓頂形，為什么?
(3)驗(yàn)證：比較平底瓶與圓頂形底瓶的承受壓力能力。
(4)你從中發(fā)現(xiàn)了什么?
3、小組自主研究其他部位的形狀。
4、匯報(bào)交流。
(四)尋找生物體中的拱形
1、我們研究了人工設(shè)計(jì)的物體。我們自己身體中存在著拱形結(jié)構(gòu)嗎?
2、觀察烏龜、貝殼、蛋殼，這些形狀對它們自身有什么意義?
3、還有哪些生物體中存在著拱形結(jié)構(gòu)?
(五)小結(jié)，嘗試設(shè)計(jì)：研究了拱形之后，你有什么感想?你能嘗試設(shè)計(jì)什么的物體或者工具?
七、板書設(shè)計(jì)
4、找拱形
圓頂形 弧形結(jié)構(gòu)
球形
總體設(shè)計(jì)意圖：本課設(shè)計(jì)重在圍繞拱形物體進(jìn)行辨識和進(jìn)行體驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)、受力分析，以體現(xiàn)設(shè)計(jì)與技術(shù)的理念。從已有的教學(xué)來看，此設(shè)計(jì)能夠在課堂較好地予以實(shí)施，當(dāng)然，也并非一成不變，教師也需要根據(jù)課堂情況靈活調(diào)整
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