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第二单元 桥梁教材简析 选自粤教版小学科学五年级下册第二单元桥梁，本单元的教学内容是在学生已经学习了常见材料、常见力的基础上，通过“桥梁”的活动，引导学生了解形状与结构的初步知识，掌握科技制作的初步技能，培养学生的创新意识、创新兴趣、创新胆量。本课时的教学内容主要有三个部分： 第一部分：引导学生认识各种桥的特点，对桥梁进行简单分类。 第二部分：组织学生搭建三种类型的桥，并比较桥的坚固程度。这一部分内容是本课的重点，是本课引导学生开展科学探究活动的重要内容。 第三部分：通过拓展延伸，欣赏古今中外名桥，培养学生探究科学的兴趣与能力。 学情分析 学生在本单元前两课的学习中，已经了解了形状与结构的初步知识，掌握了实验动手的技能，孩子的思维不断拓展，创新能力不断提升。在以往科学课程的学习中，学生通过对材料的了解，分类标准的划分以及比较实验中的“公平原则”的掌握，合作分工能力的培养，都为本节课的探究活动提供了很大的帮助。“桥梁的种类有哪些”、“不同的桥梁有什么作用”、“哪一种桥梁最坚固”、“为什么一些桥梁上有桥孔”这些关于桥的问题正是学生心中的困惑，设计本课的意图就是通过动手实验和查阅资料，向学生介绍一些浅显的桥梁知识，激发学生研究桥梁的兴趣，培养学生的科技意识和科学探索精神。 课题9、各式各样的桥预设目标教学目标：1、了解重庆的桥梁，知道一般桥梁的材料、形状和结构2、通过实验感悟桥梁形状和结构与桥梁受力及稳定性的关系。3、通过活动激发学生热爱家乡的情感和建设家乡的决心。4、在小组活动中培养学生的合作能力、自主探究能力和创造力。教学重难点1、通过实验感悟桥梁形状和结构与桥梁受力及稳定性的关系。2、在小组活动中培养学生的合作能力、自主探究能力和创造力。教具准备教师：课件、两堆书、4张同样的纸、硬币数枚学生：各小组两堆书(语文数学)、4张同样的纸、硬币数枚教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、创设情景师：大家都知道我们重庆是一座山城，山城多山，山伴着山；山城有江，江连着江。因地势原因，山城桥多，各式各样，别具一格，形成了一道亮丽的风景线。请看（课件）随着课件播放旁白：立交桥在重庆很常见。弧形桥以其独特的形态吸引了不少人。宏伟壮观的马桑溪长江大桥，是长江上游进入重庆主城的第一座标志。万县长江大桥，被誉为世界拱桥里程碑。菜园坝大家应该很熟悉吧,菜园坝的长江大桥可世界上跨度最大的公路和轨道交通两用桥呢。渝澳大桥具有浓厚的现代化气息。朝天门长江大桥，号称世界第一大拱桥。气势恢宏的鹅公岩大桥，是一座门型双塔柱悬索桥，在夜色下特别美丽。巫山长江大桥号称横跨巫峡世界殊。大佛寺长江大桥，号称千里渝湛第一桥。嘉华大桥是亚洲最宽大跨度式桥梁。孩子们,重庆有那么多的桥,各式各样,难怪人家称我们重庆是中国的桥都。师：欣赏了重庆各式各样的桥梁你想说点什么？（美、形状、结构。）生1：作为重庆人我很骄傲生2：好漂亮哟！师：看来大家为我们重庆而骄傲，被我们重庆的桥梁吸引。这节课我们就来研究一下各式各样的桥梁。（板书：各式各样的桥梁）二、探究新知1、初步感知 （1）师：孩子们，长这么大，你走过哪些桥呢？它们是用什么材料建成的呢？形状有什么特点？谁来给大家介绍介绍？ （2）展示调查收集的材料师：课前老师请大家调查收集了相关的图片、绘画或记录，谁来展示并介绍你收集的成果？ 师：老师也收集了一段，一起来看看吧。（课件：录象） 师：通过这段录象，你知道了什么？ 联系你所看到的桥梁，你能说说它们都采用了什么样的形状和结构？ 有哪些相同和不同的地方？材料：木料、竹子、砖石、钢筋混泥土形状和结构：拱桥、粱式桥、悬索桥、斜张桥、组合体系桥、钢架桥1、 探究实验 （1）质疑 师：为什么桥梁都做成这样的形状和结构呢？猜一猜生1：为了漂亮美观？生2：为了更加稳固 （2）实验师：桥梁的形状结构和它的稳定性和承重力有关吗？我们一起来做个实验吧。（课件出示实验步骤和要求）实验步骤和要求：请大家尝试几种不同的桥梁步骤：1、 在两堆书之间，加上一张纸，在上面放硬币，能放几个2、 将一张纸像扇子一样折一下，架在书上，能放几个硬币3、 将两张纸，一张平放在两堆书之上，另一张放在两堆书之间做成拱形支撑。能放几个硬币。4、 通过实验你发现了什么？哪些形状和结构的桥更稳定？一、 运用所学师：让我们再次欣赏一下课前所看到的各种桥梁，它们分别采用了什么样的结构呢？（课件）二、 小结师：通过今天的学习，你有什么收获？重庆是个桥梁博物馆，以后的桥梁建设还要靠大家。希望孩子们能发挥自己的头脑，勤动手，勤学习，为什么咱们重庆的建设出一份力。下节课我们将学习桥梁的设计，大家可以下去思考一下，设计一座你心中的桥梁。板书设计9 各式各样的桥材料：木料、竹子、砖石、钢筋混泥土形状和结构：拱桥、粱式桥、悬索桥、斜张桥、组合体系桥、钢架桥 教学反思课题10、平直的梁桥预设目标知识与能力1 学习本文简洁生动的说明语言。2 学习打比方等多种说明方法的运用。3培养学生合理的、科学的想像力，认识科学幻想与现实的密切联系。过程与方法1 朗读感知课文内容，感受文章富有文学色彩的语言特点。2 分析体味课文合理的想像，培养学生关注科学的兴趣。情感态度价值观:培养学生热爱科学为科学献身的精神。教学重难点1.朗读感知课文内容，感受文章富有文学色彩的语言特点。2.分析体味课文合理的想像，培养学生关注科学的兴趣。教具准备为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），长度、厚度相同、宽度不同的纸条；铁垫圈、竹片或尺子。教师自己准备：有关的建筑图片。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、质疑导入新课在三年级时，我们研究过纸承受拉伸和弯曲的性能。说说纸承受弯曲的性能如何？（学生自由表述自己的想法和意见）（1）图片导入了解：房子和桥梁都是依靠柱和梁支撑的。这要通过观察、比较最简单的房子和最简单的桥的结构特点来认识。用板凳来比喻柱和梁，用板凳来比喻房子和桥梁，学生就容易理解房子和桥梁结构的共同点了，因为它们在结构上都和板凳是类似的。（2）通过对比让学生认识到，柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎，这当然是很不容易的。横梁承受的压力要把横梁压弯、压断，这就比较容易了。所以，研究横梁抗弯曲能力就很重要了。二、纸的厚度与抗弯曲能力的大小。在同学们的学习生活中用得最多的就是纸，那么你们在学习中特意去留心纸的特性了吗？今天我们就一起来研究一下纸抗弯曲的能力与什么有关。1.、教师提出问题：薄的纸连自身重量都不能承受就弯曲了。那厚的纸呢？同学们猜想一下如果加大纸的厚度，纸的抗变曲能力会怎样呢？（小黑板出示）2、通过同学的猜想会提出问题，在这个过程中教加强引导，把学生的注意力集中到：影响弯曲的因素上3、针对学生的疑问教师指导学生制定实验计划与实施中注意的问题。（1）注意实验应控制哪些量不变。（2）怎样表示纸的抗弯曲能力的大小？（3）表格设计：表14、并根据所得数据制成曲线图进行数据统计和分析。（本课时对学生实验技能的得要培养）5、最后得出结论：增加厚度可以明显地加强其承受重量的能力。三、平放还是立放。我们发现桥梁的横截面一般是什么样子的？观察桥梁是怎样安放的，通过今天的学习，请同学们说说这样安放的理由。并用实验来证明自己的理由。四、课堂小结提问归纳本节课学习的要点，指名这生回答教师给予更正完善。板书设计10 平直的梁桥纸的厚度抗弯曲能力的大小预测实测教学反思课题11、弯弯的拱桥预设目标科学概念改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。 过程与方法做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。 观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。 情感、态度、价值观意识到小组合作做实验进行探究的必要性。 乐于根据观察作出解释和提出问题。 教学重难点1.意识到小组合作做实验进行探究的必要性。 2.乐于根据观察作出解释和提出问题。教具准备为小组准备：实验用的大小相同的纸若干张、铁垫圈、胶水、包装箱瓦楞纸板。教师自己准备：一些不同形状的钢、铝型材样品或相关图片。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、复习导入通过上节课的学习我们知道增加物体的厚度可以明显地加强材料的抗弯曲能力，但这样就要增加材料的用量。同学们还能为工程师想想其它的办法吗？二、瓦楞纸的研究我们平时看到的很多物品的包装都用到一种纸，同学们知道这种纸的名字吗？（这种纸叫瓦楞纸）1、感知瓦楞纸的特性同学人平时也接触过这种纸，现在老师也为大家准备了这种纸。大家右以拿到手上感受一下并可以折一折，感觉一下它有多硬，抗弯曲能力如何？(分组感知纸的特性)2、实验一：我们利用解剖的方法，观察瓦楞纸的结构是怎样的，看看各组成部分的厚薄和软硬。(经过研究，我们产生的什么产生了什么问题或想法？准备怎样继续研究？)三、形状与抗弯曲能力通过上面的实验我们得出了一个最关键的问题就是：估计一下，什么样的形状有好的抗弯曲能力？1、实验要求：不改变纸的长度，把纸折成不同形状，预测并实际测试它们的抗弯曲能力。2、测度记录：形状预测抗弯曲能力实测抗弯曲能力3、小黑板出示问题：(1)与没有折的纸比较，它们的抗弯曲能力增强了吗？(2)比较这些形状的纸抗弯曲能力的大小，试做出自己的解释。(3)为什么有的钢材或铝材要做成“T”、“U”、“L”、“工”字或“口”字等形状？四、总结通过学习我们用事实证明了，哪些结构和情况下材料的抗弯曲能力可以得到明显的增强，指明学生加答教师补充完整。板书设计教学反思课题12、专题探究：冬瓜拱的力量预设目标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。教学重难点认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性。教具准备为小组准备：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。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、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謎吗二、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。这课教学，对于拱形为什么抗弯曲能力会增强的原因是教学的难点和重点。在教学中，我之前提出了一些渐进的教学预设，感觉还比较顺利，我将4枚垫片压在拱形上，让学生观察，与没压之前，在形状上发现了哪些变化？学生都能找到一些，如：放垫片的地方塌下去了；与它相邻的区域鼓起来了；拱形的脚弹开去了或者伸拢来了等等。在此基础上，让学生理解为什么拱形的抗弯曲能力会增强，学生理解起来相对比较顺利与自然。研究西瓜皮搭一个拱形来研究西瓜皮是如何实现力的传递的，无疑是比较形象和直观的。板书设计12 冬瓜拱的力量 形状 预测抗弯曲能力实测抗弯曲能力教学反思课题13、长长的悬索桥预设目标科学概念圆顶形、球形等有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。过程与方法用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释。发展观察、联想和逻辑推理能力。情感、态度、价值观感受科学技术对我们生活的影响。教学重难点感受科学技术对我们生活的影响。教具准备为小组准备：完整的和对半剖开的乒乓球，完整的和剪开的塑料饮料瓶。教师自己准备：类似拱形、圆顶形和球形的物品或相关图片，若干根相同的硬纸条（演示拱形拼成圆顶形和球形）。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程1、 引入。 我们周围有许多圆弧形的东西。它们和拱形有没有关系？二、认识圆顶形、球形，研究它们承受压力的特点。1、观察：观察课本中圆顶形建筑和物品的插图，或观察教师提供的图片。2、这些物体的形状可以叫做什么形状？3、演示：圆顶形与拱形有联系吗？演示几个相同的拱形可以拼成一个半圆形。4、提问：我们看到的这些物体为什么做成圆顶形？圆顶形承受压力的能力如何？5、观察、实验、分析：观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏塑料皮的软硬。你们估计一下，把半个乒乓球扣在桌上，向下压它，它能承受多大的压力？现在我们在三个这样的半个乒乓球上摞书，看能摞多少本？实验演示。你们认为圆顶形承受压力的能力如何？试着解释一下，为什么半个乒乓球能承受这么重的书？（适时提示：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要抵住？想一想，如果几个人手牵手围成一个圆，每个人都努力向外退，能走开吗？为什么？）6、教师讲述：两个半球形可以组合成一个球形，球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形硌个方向上都是拱形的。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来，所以球形比任何形状都更坚固。巨大的贮油罐做成球形就是这个道理。电灯泡为了更透光，玻璃壳很薄，但做成球形，它就比较坚固了。三、塑料瓶形状的分析1、谈话：在我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。我们来做一个“关于塑料瓶形状的研究报告”。你们可以先观察塑料瓶的各部分的形状，看哪些部位包含了拱形，与剖开的塑料瓶对比，试一试强度上的差别，写出发现。2、小组研究，教师巡视。汇报交流。四、认识生物体结构中的拱形结构1、谈话：我们研究了人工设计的物体。我们自己身体中存在着拱形结构吗？人的肋骨是什么形状的？有什么好处？头骨是什么形状的？有什么好处？人的脚骨也是拱形的吗？它能使人的脚承受更大的重量且有弹性。2、提问：观察龟壳、贝壳、蛋壳等，说说这些形状对它们自身有什么意义？3、小结：研究了拱形后，你们有什么感想？板书设计圆形 拱形环形贮油罐、电灯泡塑料瓶肋骨、头骨、脚骨龟壳、贝壳、蛋壳教学反思课题14、框架式的桁架桥预设目标科学概念三角形框架具有稳定性，利用三角形框架可以加固框架结构过程与方法用三角形框架来加固框架结构。设计、制作一个可以支承重物的框架结构。情感、态度、价值观体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦。教学重难点体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦。教具准备为小组准备：筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。教师自己准备：框架结构建筑的图片或影像。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、导入新课现示各种框架结构的图片(可选视频材料)2、 研究简单框架 1、实践体会利用筷子捆一角形框架和长方形框架观察经们受到力的作用时有什么不同？哪一个容易变形？可以把长方形框架加固吗？2、 根据要求分组操作，并作好各种形状的记录。主要思考增加斜杆起什么作用？并说说三角形框架有什么特点。三、做一个坚固的正方体框架1、请同不思考如何制作一个坚固的方体框架。2、制作一个较复杂的结构，应当先画草图，计算材料。3、做一个坚固的正方体框架要多少根横杆？多少根竖杆？多少根斜杆？它们的长短一样吗？4、每根斜杆起什么作用？框架中有多少个三角形？5、考验我们的正方体的承受能力。在我们的正方体框架上一本一本地放书，它能承载多少本？四、小结板书设计制作的原则做成的形状稳定承压大用料少教学反思课题15、设计与制作：我的小桥预设目标科学概念桥梁有多种不同结构，有的桥梁把多种结构合为一体。桥的形状和结构与它的功能是相适应的。过程与方法提高观察、比较、描述和评价的能力。情感、态度、价值观体会科学技术对社会进步的作用。感受和欣赏桥梁的形状结构之美。教学重难点体会科学技术对社会进步的作用。感受和欣赏桥梁的形状结构之美。教具准备为小组准备：吸管或竹片、粗线。为全班准备：木板或瓦楞纸板、绳子。教师自己准备：各种桥梁的图片或影像资料。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、导入新课我国著名桥梁专家茅以升说过：“桥梁是一种自古有之，最普遍而又最特殊的建筑物。”二、美丽的彩虹桥拱桥。出示图片，观察比较这些拱桥，它们有什么相同和不同？各有什么优点？（教师出示图片让学生观察）1、 实验：用木棍做一个拱，然后两个做对比，看是那一个面的受力更大。 2、（桥面在拱下方的拱桥，桥面可以拉住拱足，抵消拱产生的向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力。）三、拉索桥1、观察拉索桥，它们的受力部分主要是哪些？（学生说出自己的观察结果和想法）2、以实际例子说明（可结合我们家乡的太平桥作说明）观察这些桥的结构是怎样的。拉索桥究竟有什么优点？3、实验：模拟做一个拉索桥（这个由老师做演示实验）在实难中学生边观察边思考问题，当演示完成后回答。（1）两人同时用力拉绳把“桥”吊起来。我们朝什么方向用力？（2）把绳子拉平直些，再拉平直些，感觉用力有什么变化？四、结合我们的生活自己来制作桥利用课余时间进行，让学生分组完成也要以独立完成，再上交作品，由老师和同学们一起来评定其水平。让学生说出自己设计和制作桥的想法和原理是什么？自己设计的桥有什么特点，请做得好的学生演示讲解，从而进一步体会本单元的知识。板书设计桥的形状和结构 拱桥拱的高度不同 拱的两边推力不同 拉索桥教学反思课题16、桥梁改变生活预设目标科学概念上小下大、上轻下重的物体稳定性好。过程与方法用简单材料独立地探究物体不容易倒的秘密。应用知识和经验制作不容易倒的“高塔”。把探究的结果与最初的假设相比较。情感、态度、价值观体验合作与交流，尊重自己和他人的制作成果。教学重难点发展乐于动手、善于合作、不怕困难的品质。发展尊重他人、认真倾听、敢于发表意见的品质。教具准备为小组准备：旧报纸一张、胶带、剪子、尺子。教法学法小组合作、自主探究第一课时教学过程一、导入新课出示关于塔的图片资料，让学生感受到塔的神奇与生活中的具大作用。提出问题：这样高大的塔要承受哪些方面力的作用呢？观察这些铁塔，它们在形状和结构上有什么相同的地方？二、物体不容易倾倒的秘密。1、猜想是哪些结构特点使铁塔高耸入云又不容易倾倒？把我们的猜想写下来。2、实验证明利用塑料瓶怎样放最容易倾倒？塑料瓶怎样放最不容易倾倒？怎样做，使塑料瓶最不容易倾倒？3、学生分组解决问题。4、要想使物体不容易倾倒，可以用些什么方法？三、制作不容易倒的高塔1、利用老师要求准备的材料做一个塔，并尽量使它不容易倾倒。比一比谁做的塔又高又稳定。2、分组操作测量高度，哪组的塔最高？并测试叧组的塔最不容易倒。如果这是一座真正的高塔，它的搞风能力与框架结构的高塔有什么不同？四、铁塔形状和结构的再思考。塔为什么不容易倒？看看我们先前的猜想，哪些得到了证实？哪些需要修正补充？板书设计塔不易倒的秘密底部越大越不易倒底部越重越不易倒空体比实体抗风能力更强地基陷于地下越多越不易倒教学反思
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