《拱形的力量》教案

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《拱形的力量》教案

　　作为一名人民教师，常常需要准备教案，编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点，进而选择恰当的教学方法。那么你有了解过教案吗？下面是小编精心整理的《拱形的力量》教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

《拱形的力量》教案

《拱形的力量》教案1

　　资源简介

　　《拱形的力量》教学案例

　　教材简析：

　　教科版科学六年级上册第二单元是通过对不同的形状结构的物体与他能承受力大小的视角，引领学生探究常见的形状和结构的。《拱形的力量》是本单元的第三课。学生通过前面的两课的学习以初步了解改变材料的厚度和形状会增强抗弯曲能力。在本课中，提出了一种新的形状：拱形。教材精心设计了几个体验和实验活动，让学生了解到拱形与横梁的不同，通过提出问题——尝试——总结经验——改进实验，再尝试——获得成功的探究过程中找到拱形承受巨大压力的原因，认识拱形受力的特点。

　　教学背景:

　　本单元的教学内容涉及到物理方面的受力问题，就本课来说，需要对拱形的受力情况进行深入浅出的科学分析讨论，并对其特殊受力情况进行针对性地改造。这个研究过程对于六年级学生也是多年科学素养的综合考验。教师在教学时，巧妙地利用了两个视频，引领学生经历了一个探究的过程：从猜测

　　——探究——分析——修正——自我改造，以设计为核心，指导学生进行具有挑战性的设计。学生在自己的实践中出真知，学生的科学思维得到了飞跃的发展。

　　教学设计意图:

　　本课在第二单元中属于较为独立的一课，但难点比较突出，拱形的受力情况是属于建筑力学方面的范畴，如何在不违背科学原则的情况下，让六年级的学生理解拱形的受力情况，完成一个完整的探究过程呢？

　　教师巧妙的利用了自己拍摄的两段小视频，通过直观的观察，数据的比较，深入浅出地将拱形的力学原理呈现在学生面前。学生在观看视频和实操作的同时也亲身经历了一次寻找拱形力量的研究过程。最后，教师采用设计比赛的形式，让学生根据之前的理解进行设计，在实践中出真知。

　　教学目标：

　　1、认识拱形结构和拱形结构承受压力比横梁要强的特点。

　　2、能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。能根据拱形结构的形变，分析受力的状况

　　3、通过赵州桥了解我国古代技术的成就，增强自豪感。

　　教学重点，难点：

　　知道拱形的受力情况

　　教学准备：

　　课前准备：a

　　录制在课堂里播放的两段短片

　　b准备做拱桥的纸、垫圈、绳子、吸管、卡纸条

　　设计课件

　　教学过程：

　　教学目标

　　教师活动

　　学生活动

　　媒体的使用

　　一、谈话引入

　　1、同学们，上课之前让我们先来看一段短片。

　　2、你看到了什么？

　　3、拱形的力量到底有多大呢？今天我们来研究一下板书课题：拱形的力量

　　4、在刚才的短片中，拱形的纸桥承受了多少个垫圈？

　　假如我们继续放垫圈，它会不会倒塌呢？猜一猜再可以放多少个垫圈？

　　5、刚才我们只是猜测，想动手尝试一下吗？

　　观看课件，思考生：平面的桥塌了，拱形的桥没有塌生：拱形的桥能承受更多的垫圈生：7个学生猜测（会）生：10个

　　生：30个

　　生：25个生：想

　　使用多媒体课件

　　二、探究拱形能承受压力吗

　　1、在我们的桌面上就有一条小河，老师为大家提供了一张A4纸，能搭建一座纸拱桥吗？让我们一起动手搭建一座纸拱桥，看纸拱桥能承受多大的压力。（投影出示实验方法）实验材料：

　　铁垫圈、纸拱桥、自己的材料实验方法：

　　将铁垫圈放在纸拱桥上，看能放多少个铁垫圈？实验记录：

　　在教师电脑上进行记录

　　2、我们来看一下大家做出来的实验结果。（指示电脑屏幕数据）

　　仔细看一下，有什么发现？为什么会出现这样的差异，请一些小组来介绍一下你们搭建的纸拱桥为什么不容易倒塌？有哪些因素？

　　3、到底纸拱桥倒塌会和哪些因素有关呢？这样吧，我们还是来认真观察一下到底纸拱桥是怎样倒塌的。播放短片2

　　4、在刚才的短片中，你看到拱桥是怎样倒塌的？

　　你能将它倒塌时运动的方向用箭头表示出来吗？5、拱形将受到的压力向两个拱脚分散，由于两边的支撑物支撑不住就会向两边运动。明白了这个道理，你觉得该怎样处理，才可以让我们的拱桥更稳固

　　师：中间加固是为什么？师：你观察得很仔细，但在加固的同时，不能改变拱形的形状。

　　生：当然可以各小组开始实验。各小组将实验的数据报给老师。生：大家都是搭纸拱桥，为什么承受的垫圈数有这样的差异。生：我们小组的拱桥两边的支撑物搭得比较高，所以能承受较多垫圈。

　　生：可能和放在桥两边的支撑物有关，我们放了字典，又放了一些笔盒，比较重。生：垫圈要放得平均点。

　　生：向两边倒（用手势表示出来）生：加固拱脚，可以将两边的支撑物加重，加高，使拱脚不向两边倒。生：可以在中间加固。

　　生：因为刚才我们看到了拱桥的中间还会往下塌，所以要加固中间。

　　使用电脑媒体播放短片2

　　三、让拱桥承受更大的压力

　　1、根据刚才对拱桥倒塌因素的'一些讨论，现在同学们有信心再搭一座新的拱桥让纸拱桥承受更大的压力吗？

　　2、现在我们一起来进行纸拱桥设计比赛：

　　设计师在建造桥梁前，总需要选好材料，画好设计图，今天，在座的各位同学也是小小拱桥设计师。老师为大家提供了一些材料让我们一起来设计纸拱桥。要求：A不能改变小河的宽度和拱形的形状。B老师提供了加长的A4纸、A4纸、条形卡纸。请选择你所需要的材料C

　　画一幅简单的拱桥设计图。另外老师也找了一些中外名设计师设计的拱桥图，看能否给你带来些启发（电脑出示一些拱桥图片）4各位设计师，请注意，桥梁设计听证会开始了，请各个设计小组派出2名设计师，向大家介绍你们小组设计的纸拱桥。说说为什么你们会这样设计，根据什么。并要回答其它小组设计师的质疑。

　　生：有各小组画拱桥设计图。各小组汇报拱桥设计图。（投影设计图，并讲出设计意图）小组1：我们的拱桥在旁边放了很多的重物，例如书本和笔盒，可以加大支撑物的重量。小组2：我们的设计同样是加大重物，但与此同时，将重物竖起来，加高它。还在拱形桥下面用条形卡纸加多几个拱形，为的是增加一些下方的支撑力。

　　播放课件

　　四、拓展

　　今天，我们一起认识了拱形的力量，并设计了自己的纸拱桥，到底你们的设计是否成功，我们下节课继续用实践证明你的设计是NO1

　　板书设计：

　　拱形的力量

　　支撑物的高度

　　拱形不易

　　支撑物的重量

　　倒塌的因素

　　拱形的高度

　　平均放垫圈

　　视频的剪影介绍

　　视频1：分别在平面桥和拱形桥上放垫圈，发现拱形桥能承受更大的力量。

　　视频2：在拱形桥上继续放垫圈，看到拱形桥的两个拱脚向两边歪斜，推开小车最后倒塌。

　　实验记录表

　　实验一：纸拱桥能承受多大的压力？

　　小组

　　能承受的垫圈数

　　1组

　　记

　　2组

　　录

　　3组

　　学

　　4组

　　生

　　5组

　　实

　　6组

　　验

　　7组

　　的

　　8组

　　数

　　9组

　　据

　　实验二：让纸拱桥承受更大的压力？

　　我们小组选择的材料：

　　我们的改造方法：

　　（可以用文字或图画说明）

　　实验的结果

　　小组

　　改造前能承受的垫圈数

　　改造后能承受的垫圈数

　　1组

　　记

　　2组

　　录

　　3组

　　实

　　4组

　　验

　　5组

　　一

　　二

　　6组

　　的

　　7组

　　数

　　8组

　　据

　　9组

　　通过电脑屏幕出现表格，进行实验一与实验二数据的对比

　　倒塌的原

　　因

　　给学生画设计图

　　PAGE

《拱形的力量》教案2

　　科学概念

　　●拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。

　　过程与方法

　　●根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。

　　情感、态度、价值观

　　●认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性。

　　教学准备

　　为小组准备：做拱形的纸，铁垫圈若干。

　　教师自己准备：相关的图片资料。

　　学生自己准备：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。

　　教学过程：

　　一、激趣导入

　　让学生看一些拱桥的.图片。问为什么桥要做成拱形，特别是在古代，材料还不是很多，强度也不是很好的年代。其原因在那里？同学们原意和老师一起来解开这个千古之迷吗？

　　二、拱形承受压测试。

　　1、实验：做一个纸拱，试试它能承受压力吗？

　　2、学生分组进行实验(要求学生做好分工与记录)

　　3、要求：测试纸拱能承受多大压力。

　　观察纸拱随着压力的增强，形状有什么变化。

　　4、分组表述自己的实验结果。

　　三、让拱形承受更大的压力。

　　提出问题让学生自主解决：

　　1、怎样使纸拱能承受更大的压力。

　　2、提示：根据拱形受压变形的现象，寻找克服变形的方法。

　　3、学生组实验：要求学生做好工，并注意哪些量是要求不变的。

　　四、长寿的石拱桥

　　通过资料让学生感受我国历史上丰富多彩和发达的造桥工艺。

《拱形的力量》教案3

　　一、教学内容

　　“拱形的力量”是科教版六年级上册第二单元第三课时，是一节实验、观察课。

　　二、教材分析及学情分析

　　拱形结构对于学生来说，并不陌生，在生活中随处可见，应用广泛，桥梁、房顶、温室大棚……都运用到了拱形结构。但这些建筑物为什么建成拱形，其中的原理多数学生可能是没想过，对此是模糊的，而模糊的知识对学生又是特别好奇的、感兴趣的，探究起来学生会全身心的投入到其中。

　　拱形结构又叫推力结构，它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。研究拱形的承重特点更具有趣味性和挑战性。本课有两个活动：首先是测试纸拱的承重能力，用纸拱做实验研究拱形承重的特点，材料好找，简单易行。学生在实验中不断想办法控制拱形变形的问题，使纸拱不断承载更大的重压，从中认识拱形承重的特点。在第一个活动的基础上，设计了搭瓜皮拱的活动。当学生小心翼翼地把很滑的、小块的瓜皮搭成一个拱，看到这个拱并未垮掉而且还能承受重压，他们对拱形承重的特点会有更深的感受，会惊叹拱形的“力量”之大。两个活动相比，前者是更理性的研究，后者是更感性的制作，相辅相成。

　　三、设计思路

　　本节课按照教材编写的体系，本着参与式教学的理念，让学生人人都能亲历参与到科学探究活动中而展开教学的。首先播放课件，让学生伴着优美的音乐，带着思考的问题，欣赏拱形建筑物，学生在宽松、和谐的氛围中，卷入到探究学习的内容中来。

　　接着以“怎样使纸拱承受多个螺帽”这个问题为主线，串起没有抵住拱足－－

　　用同样多本的书抵住拱足的实验，学生用观察、实验的方法进行实验，

　　经历了科学探究的几个基本环节：呈现问题——提出设想——动手操作——分析讨论——记录结果。在经历科学探究的过程中，通过小组合作猜想、实验，讨论交流，记录结果，培养学生实事求是的科学态度、科学精神和良好的科学行为习惯。

　　四、教学目标

　　1、能举例说出赵州桥、天安门、埃菲尔铁塔等更多拱形建筑为什么设计成拱形的原因。

　　2、亲历想办法让拱形逐步增大受力的实验，根据观察到拱形产生的形变来推想它受力的状况，分析拱形的受力状况，弄清楚拱形承受重压的秘密，培养学生的观察能力、分析能力以及提出问题的能力。

　　3、认识到边实验边思考对不断深入研究的重要性。

　　4、了解赵州桥，激发学生的爱国情感，并能搜集一些有名的拱形建筑物。

　　五、教学重点

　　亲历让拱形受力的实验，根据实验的现象推想受力的情况，初步感知拱形承受重压的秘密。

　　六、教学难点

　　根据观察到拱形产生的形变来推想它受力的状况，规范弄清楚拱形能够承受很大压力的秘密。

　　七、教学策略与手段：

　　小组准备：做拱形的卡纸，铁螺帽若干、搭瓜皮拱的冬瓜、小刀、纸巾。

　　教师准备：相关的图片和资料，以课件的形式呈现。

　　八、教学流程图

　　九、教学过程

　　导入新课

　　1、课件出示一组图片：让学生先欣赏一些建筑图片，仔细观察一下，看看这些图片中的建筑物都设计成了什么形状？思考：这些建筑物为什么要做成这样的形状？让学生自由说一说。（预设：增加抗弯曲能力、节省材料、美观、

　　建筑本身的需要、增强抗压能力……）

　　2、引入新课。把物体做成拱形，我们觉得它很美观，也可能是建筑本身的需要，但是它是否像同学们想的那样能增加承重能力呢？这节课我们就来研究“拱形的力量”（板书课题）

　　【设计意图：优美的音乐，精彩的图片，调动了学生听视觉感官，把学生“拉”进熟知的生活情景中，引发探究的欲望。让学生感觉到“科学并不遥远，科学就在身边”.从而大大增加了学生观察周围事物的兴趣和探究问题，解决问题的欲望。】

　　（二）测试纸拱的承重能力

　　实验一没有抵住拱足的实验

　　1、指导演示没有抵住拱脚的实验，初步感知拱形受压通过材料向下和向外传递承受压力。

　　（1）出示一张纸，演示平展的纸搭在两本字典中间连一个螺帽的重量都承受不了就掉下去。如果把它做成拱形呢？

　　（2）演示纸拱的做法，并介绍纸拱的拱身及拱足。

　　（3）纸拱能承受压力吗？能承受几个螺帽？螺帽放上去纸拱会发生什么现象？（让学生猜一猜。）你们猜的对吗？让我们通过实验的方法来验证。

　　【设计意图：猜测是由问题到实践的`一个很重要的环节，这种猜测，对于科学发现，科学概括往往是非常起作用的。它是“搞科学”道路上的第一步，往往指明着科学探究的方向，为了这个方向而去收集事实，分析整理事实，去验证它，修正它。】

　　2、出示课件，明确小组的活动要求：

　　⑴发挥小组长的作用，人人参与，有序实验。

　　⑵把螺帽放在拱身的正中（红色线内的中央，每张卡纸中央有两厘米宽的竖格。）。，

　　⑶一边实验，一边认真观察拱身和拱足的变化，把观察到的现象及时记录下来。

　　指名让学生读一读，说一说，明确要求。

　　【设计意图：提前规范活动的要求，使探究更有序、有效。】

　　3、分组实验，验证猜测。比一比那个小组做的又快又好。教师巡视指导。

　　4、交流实验的结果，感知拱形向外和向下传递承受的压力。

　　实验二

　　用同样多的书抵住拱足的实验

　　过渡：怎样使纸拱更多承受螺帽呢？你有什么办法？学生自由说一说。

　　1、按以上小组的要求，做用同样多的书抵住拱足的实验。

　　2、随着压力的不断增加，纸拱有什么变化，交流实验中的发现。

　　（三）研讨：通过以上实验讨论交流拱形为什么能承受重压呢？

　　①学生以小组的形式，讨论、交流、记录。

　　②集体交流，指名说一说。

　　拱形的力量实验记录表

　　实验方法

　　承受螺帽

　　数纸拱的变化（重点观察拱身和拱足的变化）

　　实验一

　　没有书抵住拱足

　　实验二

　　用同样多的书抵住两边的拱足

　　通过观察实验现象，试着解释纸拱承受较大压力的原因：

　　③阅读教材32页“拱形承重的秘密”。（默读，再指名用自己的话说一说，加深理解。）

　　【设计意图：真正发挥了书本这一课程资源的作用。利用书本突破了难点，又解放了教师—―对拱形承重的秘密不用去讲解。】

　　④课件出示：拱桥承重的示意图，让学生再形象直观地感受拱形承重的原因，并板书。

　　【设计意图：课件演示拱桥承重的示意图，通过视觉，直观形象的加深了学生的理解。】

　　（四）搭瓜皮拱

　　1、自由阅读教材，结合文字和图片，了解搭瓜皮拱的做法。

　　【设计意图：充分发挥课本资源的作用。】

　　2、课件出示：搭瓜皮拱注意的事项及要求，让学生读一读。

　　⑴把半圆形的冬瓜切成5块，切口的方向指向想像中的圆心。

　　⑵记住每块冬瓜的位置，不要错位。

　　⑶使用小刀时，注意安全，切勿伤人。

　　〔4〕在冬瓜拱上放螺帽，试着解释瓜皮拱为什么不垮？

　　【设计意图：在活动前提出搭瓜皮拱注意的事项及要求，使学生的活动有方向、有目标、活而不乱，从而使活动的针对性、实效性大大增强，优化教学，提高课堂教学的有效性。】

　　3、分组实验，比一比哪个组搭的又快又好。

　　4、交流实验结果，解释冬瓜拱不倒的原因。。

　　设计意图：

　　饶有兴趣的“搭冬瓜拱”的活动，使学生从理性的研究，回到了感性的制作中，又一次经历了拱形承重的实验，进一步加深了对拱形承重秘密的理解。

　　（五）了解赵州桥。

　　1、出示课件，学生通过看听，了解赵州桥，进行爱国主义教育。

　　2、课下收集赵州桥详细资料，更进一步的去了解。

　　【设计意图：赵州桥是中国古代劳动人民智慧的结晶，是古代劳动人民精湛技艺的体现，是中华民族的骄傲。了解赵州桥，使学生受到感染与熏陶。】

　　（六）谈本节课的收获，指名说一说。引导小结，回答课前提出的问题。（正是因为拱形能承受很大是压力，所以开课前你们所看的那些图片中的建筑物如：天安门、赵州桥、埃菲尔铁塔等等才设计成了拱形。

　　【设计意图：回答开课的问题，做到首尾呼应，更体现了课堂的完整性。】

　　（七）课外延伸，做捏鸡蛋的游戏、

　　1、教师出示鸡蛋，做捏鸡蛋的游戏，学生猜测，如果我用力去捏会怎样呢？

　　2、请同学们请出班里的大力士来验证他们的看法。学生捏鸡蛋，

　　3、鸡蛋为什么捏不烂呢？学生自由说一说。课下先试着解决，其中更具体的秘密引向下节课“找拱形”中揭晓。

　　【设计意图：带着问题进课堂，再带着新的任务出课堂，给学生留下了“任务”，把课堂上引发的科学学习延伸到课外活动中，为下节课做好铺垫。既培养了学生的科学精神，又让他们体会到科学的无穷奥妙，从而激起他们的探究欲望和积极主动的探究行为。】

　　十、作业设计：

　　1、课下收集赵州桥详细资料，更进一步的去了解。

　　2、到生活中找拱形。收集相关的图片和文字资料。

　　3、课下捏鸡蛋，尝试着弄清楚鸡蛋为什么捏不烂的原因？

　　教学反思：

　　1、提前试验，做好预设

　　福建师范大学余文森教授说过：“没有预设的课堂是不负责任的课堂”。为了上好这一课，我进行了反复地实验，充分地预设。（1）用垫圈不太好，垫圈比较轻，不但所须的数量多，而且放上3-5个，观察纸拱变化的实验现象不太明显。因此，改用螺帽，螺帽的重量大大的增加了，每小组最多用30个，而且放一个，纸拱就有明显的变化。(2)纸拱所用的卡纸不能过硬，也不能过软，必须是柔韧性特别好的，这样才能支撑做完两次次实验，而且纸拱不易变形；并在纸拱的中央竖着画一道2厘米宽的竖格，做为放螺帽的位置，如果任意放，纸拱往往就会向一边坍塌，给学生理解拱形承重的秘密带来了误区。（3）西瓜皮水分大，容易滑落，实验的成功率不太高，换为冬瓜皮效果更明显。

　　2、积极应对教学中的生成

　　福建师范大学余文森教授说过：“没有生成的课堂是不精彩的课堂”一节好课，精彩的课，除了教学环节流畅，目标落实到位等外，更主要的是课堂上有更多生成出来的，你意想不到的东西，你避而远之，就留下遗憾，课堂就不会完美，称不上精彩；你随机应变，积极应对，解决意外，你的课堂就会得到供认的精彩。在这节课中，对学生生成出来的问题，我积极地去解决。比如：在做没有抵住拱足的实验时，同是一张一样的纸做出来的拱，有的组能承受两个一样大小的螺帽，有的组是三个，更有一个组居然承受了六个，面对学生的不一，我马上抽取了三个组的纸拱让学生对比，学生直观的就观察到了，纸拱承受螺帽数不一样的原因在于所做纸拱的跨度不一样。随机引导学生认识拱形承重和拱形的跨度还有关。还比如：在做用同样多本书抵住拱足的实验时，交流时，各组的螺帽数也是不一，我随机把各组承受螺帽数和书的本书列举数来，通过对比分析，学生很轻松的弄清出了其中的原因：抵住拱足各组用的书本不一，纸拱的跨度不一。学生还了解到了拱足抵住的越结实，拱形承受重压的能力就越强一些。

　　3、有效利用课本，突破重难点

　　弄清拱形承重的秘密是本节课的重点，也是难点。为了突破重难点，我先让学生经历拱形受力的实验，观察实验中拱形承重时的变形状况，初步试着分析实验现象；然后在亲历实验的基础上，各小组根据实验所观察到的现象，充分的展开讨论交流，试着解释猜测拱形承重的秘密；同学们讨论的结果对不对呢？教师没有做任何解释，而是把结论推向了书本—阅读教材32页“拱形承重的秘密”。教材用的恰到好处，及学生所须，下了一场“及时雨”，有效的发挥课本资源的作用，随机又把课本上拱桥承重的示意图制作成的课件，进行了播放，进一步加深了学生的理解；最后做搭冬瓜拱的实验把学生从理性认识，又拉回到感性制作中，又饶有兴趣的经历了一次拱形承重的实验。困难迎刃而解。

　　4、注重人人参与，亲历科学探究过程。

　　本节课紧紧围绕科学探究的几个环节，本着人人参与的教学理念，让学生在问题情景中猜想、假设、设计方案、实验验证、记录、分析实验现象、讨论交流、得出结论等，让学生经历一次较完整的科学探究历程，在教学过程中大胆放手让学生来猜、来想、来实验，来记录、来分析、来小结，给学生足够的时间和空间，充分相信学生，放手让学生自己来做，在做中学、做中知、做中体验。我只是在学生活动时给予一定的指导和要求。

　　真正体现了教师的主导作用和学生的主体地位。

　　5、课堂做到了首尾呼应

　　在学生谈完收获后，根据板书引导小结本节课的重点，并相应的对导课时提出的问题：“这些图片中的建筑物为什么要设计成拱形呢？”使得本节课首尾做到了呼应，有问就有答，课堂一气呵成，更完整，完美。

　　6、发挥评价的有效作用

　　有效的课堂评价就像一盒润滑剂，能使教与学互动起来，融合起来，收到意想不到的良好效果。在这节课或是平时的课堂教学中，我非常重视对学生们的评价（综合评价，见附表），尤其对实验活动，及时评价各小组的表现，采用记分制，教师板书记分，班长课下在所对应小组名下记分，归入学期末的综合评定，这样长期坚持下去，小组的活动就会开展的有序、有效、有时，而且，组员们都会为荣誉积极地参与到科学课的学习中来。

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