六年級上冊《找拱形》教學設計
六年級上冊《找拱形》教學設計
一、背景分析
1、教材
《找拱形》是教科版小學科學六年級上冊第二單元《形狀與結構》第四課。本單元體現的是設計與技術的理念，這也是韋鈺院士修訂小學科學課程標準時所大力倡導的理念。
本單元主要圍繞形狀與結構和承受力大小的關系來結構教材，一共有八課，前面的七課都是探究不同形狀結構所包含的力學道理。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，并拓展到圓頂形、球形、各種弧形，還從人造物體擴展到生物體。
在研究了典型的拱形的特點后，本課進一步發展學生對拱形的認識：認識圓頂形和球形等具有拱形相似特點的弧形結構;認識生活物品中的拱形;認識生物體中的拱形。這不但使學生對拱形的概念加深，也使學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。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。廣義的拱形結構概念則包括所有的弧形，因為它們有共同的特征，又稱作弧形結構。基于學生的水平，我們采用狹義的稱呼。找拱形就是要在圓頂形、球形、不規則弧形結構中找出拱形的特征，采用的方法是引導學生把圓頂形、球形看成是拱形的組合。使學生對弧形結構有一個概貌性的了解。
第二，觀察分析塑料飲料瓶形狀結構的設計。讓學生通過觀察、分析悟出其中的道理，可以提高學生觀察、分析能力，體會到科學技術與生活的密切聯系。這項活動有綜合性、開放性特點，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構。與生命世界的學習聯系，加深對生物體結構與功能關系的認識。
2、學生
學習本課之前，學生已有的知識背景：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、教學目標
根據教材及學生背景分析，可以確定如下的教學目標：
1、知道圓頂形、球形等弧形結構與拱形有緊密聯系，生物體構造中存在著拱形結構。
2、能識別生活中的拱形、圓頂形和球形等弧形結構的物體，并通過聯想、推理與實驗對弧形結構的物體作合理的解釋。
3、關注生物體構造與其生活的聯系和科學技術在生產生活中的應用，體驗科學與技術結合的樂趣。
三、教學重點
依據本課學習內容及教學目標，可以確定本課的教學重點是：
圓頂形、球形等弧形結構承受壓力的特點及其分析
四、教學難點
我校六年級的學生知識面較廣，外出旅游見得也多，但是僅限于科學知識且流于表面，對于其中的道理其實并不明白，前面學習拱形承受力的特點時亦如此。雖然旅游中看到很多拱形，但是并沒想過其中的道理。依據本校六年級的學情和教學內容，可以確定本課的難點如下：
在生活中，尋找更多的弧形結構的設計并分析這樣設計的道理;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、教學準備
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、教學過程
(一)復習引入
拱形結構在承載重力時有什么特點?
(二)研究圓頂形、球形承受壓力的特點
1、找生活中的拱形(學生舉例，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。
(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、實驗、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)握雞蛋的實驗
5、我們還能列舉出哪些類似拱形受力特點的形狀?
(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，它的形狀設計包含了哪些科學道理?
2、指導研究。
(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)驗證：比較平底瓶與圓頂形底瓶的承受壓力能力。
(4)你從中發現了什么?
3、小組自主研究其他部位的形狀。
4、匯報交流。
(四)尋找生物體中的拱形
1、我們研究了人工設計的物體。我們自己身體中存在著拱形結構嗎?
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構?
(五)小結，嘗試設計：研究了拱形之后，你有什么感想?你能嘗試設計什么的物體或者工具?
七、板書設計
4、找拱形
圓頂形 弧形結構
球形
總體設計意圖：本課設計重在圍繞拱形物體進行辨識和進行體驗式實驗、受力分析，以體現設計與技術的理念。從已有的教學來看，此設計能夠在課堂較好地予以實施，當然，也并非一成不變，教師也需要根據課堂情況靈活調整
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