2019-2020年教科版科学六上《拱形的力量》word说课教案.doc

2019-2020年教科版科学六上拱形的力量word说课教案尊敬的各位专家、领导、老师们：大家下午好！今天我说课的内容是拱形的力量。这教科版科学教科书六年级上册第二单元的第三课，学生通过前面两课的学习已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。拱形结构是一类很重要的结构，应用广泛。拱形结构有的书又叫推力结构，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。而研究拱形的承重特点更具趣味性和挑战性。教材精心设计了几个体验和实验活动，让学生了解到拱形的结构特点是把受到的压力分解成向下和向外的推力，通过提出问题尝试总结经验改进实验，再尝试在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。通过本单元前两课的学习，学生对增加材料厚度和改变材料的形状可以增加物体抗弯曲能力的探究已产生了非常浓厚的兴趣，在这氛围下进一步探究拱形，相信学生们的热情会更加高涨。据此，我设置了一下几点教学目标：科学概念：拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。过程与方法：能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。学生在实验探究活动中，如何进行实验，如何分工合作，如何处理数据，实验中出现与探究课题不同或与生活常识有矛盾的问题，应如何对待，也需在实验探究过程中引导学生正确处理，并鼓励学生大胆尝试。培养学生实验动手能力的方法，一是让学生在实际操作中逐渐提高；二是教师在实验过程中给予恰当指导。情感、态度、价值观：让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。这堂课的重点，我认为在弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。难点在于：拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。我一直认为科学课堂必须是充满情趣和智慧的课堂，它着力于激发学生科学探究的兴趣，点燃学生智慧的火花，让学生的兴趣更浓厚，让学生的智慧更灵动。以这个为基点，我着重从以下三个方面对教学进行了设计：一、充分挖掘蕴含丰富的材料。材料是科学探究的物质载体，它的合理选用直接影响着科学探究的有效性。在“拱形的力量”一课中，我们希望学生能根据实验观察发现拱形受力后形状的变化，从而分析出拱形受力的状况，再根据拱形的受力状况，提出增强拱形承重能力的方法。要达到这个目标，首先要制作一个拱，然后要寻找合适的抵住拱足的物体，两者组合在一起实验时，要能清晰显示拱形受力后形状的变化。最初打算让学生随意造一张拱纸来研究，结果连一年级的孩子都能在瞬间完成，过于简单的操作难以调动学生的兴趣，而且五花八门的拱纸在课堂上使用，随意性太强，信服力不够。最后决定由教师制作拱纸提供给学生。拱纸要能吸引学生眼球，引发学生思维，又要能显示受力后典型的形变，即抵住拱足后拱纸中间受力部分会向下凹，拱足两侧会向外伸展，直至承受不了重量拱足往两边伸展，造成拱纸倒塌的变化过程。为了清晰的显示这个过程，我试验了很多次，拱纸选择多大？用什么类型的纸？抵住拱足用什么物体？物体多大？垫片的规格？这一系列问题的解决花费了不少的精力，最终确定拱纸的大小为长17厘米，宽3厘米，跨度为12厘米，用直径1厘米的螺帽抵住拱足，用直径1.2厘米、中心小孔的垫片做重物。要用纸条做成达到要求的拱也非易事，我先把白色卡纸裁成纸条，然后把纸条紧紧地绑在塑料水管上，还要在纸条上均匀地喷水几次，主要是为了固定拱纸的形状。最后取下拱纸，在拱足处各裁去一小节，这时拱纸的跨度才能达到我们的要求。几张拱纸、几颗螺帽、几个垫片，看似几样小小的事物，组合在一起却蕴含着丰富的探究内容。如果在课后有学生问我，拱纸是怎么做的？让他们亲自去尝试制作，不也是一项有趣的探究活动吗？二、用概念引领有效的教学互动。对科学概念的关注和研究是当代科学教育的一个特点。“科学概念”不仅仅是我们原先认识中的“知识性概念”，它的内涵也远比“知识性概念”要丰富、深刻。科学概念包括一般的科学事实和概念，还包括科学的观念和对科学的看法。科学概念和科学探究的双螺旋结构协调发展是我们追求的目标。本课的核心概念是：拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力。如果抵住这个力，拱形就能承载很大的重量。在教学的开始，教师出示一张纸，把它平放着，用手托住纸的两端将纸平放在两手之间，纸塌下去了。然后对学生发出疑问：它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么办法让它至少能承受自身重量不塌下去吗？学生汇报时提示不能增加材料。让学生充分发言，这个还可以检查学生对前概念的理解。引导学生说到拱形。教师把纸做成拱形后它没有塌下去。看来拱形也有科学道理。其实我国古代劳动人民早已利用拱的科学原理进行建筑设计。接下来播放课件图片：赵洲桥、拱门、奥运馆所这么多的建筑为什么都采用了拱形呢？邀请同学和教师一起来研究拱形中的学问。板书：拱形的力量。我这样设计的目的是使学生认识到“拱形”是“改变形状”的另一个视角。通过欣赏拱形建筑的图片，让学生感受到中国劳动人民的勤劳智慧，拱形的神奇作用，最后的提问激发起学生的求知欲。并且通过教师演示平纸和拱纸的承重能力，使学生明白同样大小和材料的拱纸比平纸承重能力强，同时亲眼目睹了拱纸承重过程中的形变，初步感知拱形受力的特点。为了突破重点，我设计了第一个实验：做一个纸拱，试试它能承受多大的重量。学生把纸拱放在垫板上，并在拱足的地方做好记号。观察之后，说一说拱自身的重量落在哪里？引导学生说出在拱的下部。教师解释概念：在拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足。下面请同学们轻轻地放一个垫圈在纸拱上，来测试拱的承受力，仔细观察纸拱的变化。并回答：哪个部分承受着垫圈的重力？学生会发现拱足向两边伸展，而垫圈的重力是被拱顶承受的。再加一个垫圈，观察一下新的变化。学生发现纸拱随着压力的增大，拱足伸展得更大了，最后就平了。根据这一现象让学生通过自己的理解来解释。“纸拱”为什么会向两来伸展开去？在这个环节中，通过观察描述活动，学生能清晰地认识拱形桥的受力轨迹，从而建构第一层次的“拱形”概念拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力。看到拱足分开自然想到要用什么东西去抵住它。教学进行到这里，基本抓住了本课的第一条基本概念。为了让学生进一步深刻理解拱形的受力原理，我又设计了第二个实验：把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量。教师设问：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受更大压力？承受几个垫圈你能预测一下吗？怎样让拱形承受更大的压力？用实验检测下看行不行。分组实验时教师巡视指导。在实验的过程中，学生就会发现，抵住拱足的物品越大越重，纸拱的承受能力就越强。引导学生进一步改进实验方案，让拱形能够承受更大的压力。通过师生谈话，进一步肯定学生的想法，用东西抵住拱足，拱承受的压力要大一些。在这个过程中，还可以讨论观察到的现象。当拱顶上的压力不断增加时，它的形状会有什么变化？纸拱为什么会产生这种变化？通过这样的设问，再一次让学生理解拱形的受力原理。在这里，让学生在认真观察现象后，对出现的问题作出解释，并开动脑筋去思考解决方案，有了方案再去用实验去验证。用事实证明自己的方案是有效的。这样多次训练有助于学生养成良好的科学研究习惯。对于纸拱还是会变形。这时就会激发学生思考应从哪些方面来改进自己的方案。在实验之后，教师还可以提出一个这样的问题：从同学们刚才的实验中我们看到抵住拱足的物体的多了、重了，拱的承重能力就增强了！那现在老师有个问题了，要是我们继续在旁边加书本，拱是不是会一直都这样，承受的物体越来越多呢？通过这个问题可以引出极限、“限载”的含义，进行一个小拓展。但是不能多讲。学生又通过用螺帽抵住拱足来增强拱纸承重能力的实验，再一次观察到拱纸受力的特点，最终明白拱形承重的秘密。学生概念的发展引领着我们有效的教学互动，正是由于核心概念贯穿教学的始终，使得我们的课堂教学主线清晰，学生探究情趣盎然，深入有效。三、用数据激活深刻的理性思维。科学必须用事实讲话。科学数据就是探究活动中获得的事实性资料，对科学数据的分析是激活学生理性思维的重要途径。在本课中把学生的原始实验单张贴于黑板，用意有三：第一是为了展示学生原生态的研究成果，充分暴露学生的思维状况，这是学生进行下一步数据整理、分析的基础。第二改变学生“以自我为中心”的学习习惯，教会学生关注其他同学的研究成果，知道集思广益能使我们的探究更具科学性。第三汇集小组数据，聚焦学生注意力，便于分析交流。课堂中学生选用抵住拱足的螺帽数不同，造成承受的垫片数也不同，当一个个不同的数据呈现在眼前时，学生的思维开始跳跃，一串串问题在脑海中涌现。抓住这个时机，引导学生从数据入手，展开分析，这是培养科学理性思维的绝妙契机。在教学实践中，可以教给学生一些分析数据的方法，如排列、分类、统计等方法，在掌握一定分析技巧的基础上，学生就能通过数据找规律，透过数据看本质。长此以往，学生就会充满热忱地自主思考，思维越来越缜密，智力潜能得到充分的发挥。在教学的最后，通过身边一些熟悉的建筑中拱形的运用让学生将知识还原生活。让学生吸收信息，提高创新意识。整个教学设计的过程体现着自己的成长轨迹和生命节律，虽然一直没有机会担任一个专职的科学老师，但是我还在努力着让自己构建出充满情趣和智慧的科学课堂。俗话说：“科学探究无止境。”我更觉得：“科学教学艺术的探究更无止境。”附送：2019-2020年教科版科学六上拱形的力量参考教案教学目标科学概念：拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。过程与方法：能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。学生在实验探究活动中，如何进行实验，如何分工合作，如何处理数据，实验中出现与探究课题不同或与生活常识有矛盾的问题，应如何对待，也需在实验探究过程中引导学生正确处理，并鼓励学生大胆尝试。培养学生实验动手能力的方法。情感、态度、价值观：让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。教学重点弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。教学难点拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。教学准备教师准备：相关的图片资料，做拱形的纸，180g绘画纸一整张裁成长21cm、宽10cm的小块，铁垫圈、螺帽若干，垫板（三层板裁小长21cm、宽10cm大小）。学生准备：每生带四五本书用于抵住拱足。教学过程一、引入比一比：拱桥和平桥谁能承受更大的压力第一步：两张相同材料相同大小的纸，一张用来做平桥，一张用来做拱桥，请你们轻轻地在它们的中间部位放一个垫片，仔细观察看看会有什么发现？（学生操作）第二步：提醒学生：再往上面叠加垫片，观察有没有新的变化。板书：拱形在受力时，力量的示意图二、探讨1.提出问题：在不改变材料又不变形的前提下，你有什么办法让拱桥承受更大的压力呢？2.挑战自我：l 挑战时间：12分钟；l 先设计好方案再动手操作，设计一个做一个，并填写好记录单； l 注意：别在形变过程中加垫圈；可以利用身边的材料进行实验。控制实验：当拱形弯曲到什么程度，就算做不能再加垫圈了。实验记录表：推测能承受的垫圈数实际能承受的垫圈数第一次第二次第三次 3.小小答辩会 实验汇报以答辩会的形势进行，汇报小组分组别座上答辩席，评委则是老师和其他学生组成，评委可以根据汇报情况任意提出自己的问题，在学生充分认识和讨论后老师用电脑出示抵住拱足后的受力分析图，让学生更加清晰明了的建构 “拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力，抵住拱的外推力，就能承受更大的压力”这样一个科学概念。 教师演示课件说明:拱形承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压时会产生一个向外的推力，如果能抵住这个力，拱就能承载很大的重量。）师：从同学们刚才的实验中我们看到抵住拱足的物体的多了、重了，拱的承重能力就增强了！那现在老师有个问题了，要是我们继续在旁边加书本，拱是不是会一直都这样，承受的物体越来越多呢？（引出极限、“限载”的含义）师：大家都非常认真，终于将拱形的受力情况分析的清清楚楚。三、延伸课堂1.提出问题：你知道了赵洲桥的长寿秘密了吗？学生充分回答后，观看书上赵州桥的图片，播放一段赵州桥的视频。2.拓展延伸：寻找生活中的拱形3.激发兴趣：让学生按照书上的事宜，自己回家搭建一个瓜皮拱。四、课堂延伸 今天我们认识了赵州桥是利用了拱形的原理建造而成的，（播放州州桥的视频） 我们身边也有雪多的建筑里用了拱形，同学们可以下课去寻找一下身边的拱形。下节课，我们看看谁找的有多有准；设计意图：让学生源于生活，还原生活。让学生吸收信息，提高创新意识。