【文章內(nèi)容簡介】 怎樣改變紙梁的寬度比較容易看出抗彎曲能力的變化？（出示準(zhǔn)備好的不同寬度的紙梁引導(dǎo)） 學(xué)生回答：成倍增加紙梁的寬度。 你如何知道紙梁能抵抗多大的彎曲？（加墊圈到什么程度為止？） 學(xué)生回答：每次實驗以紙條中部接觸到桌面為最大彎曲度，這時承載的墊圈數(shù)為它的抗彎曲能力。（三）探究紙梁的厚度與抵抗彎曲能力的關(guān)系提問：實驗方法是否與上一個實驗相同？有什么是不同的嗎？學(xué)生回答：不同條件：紙梁的厚度不同，其他條件都相同。（四）學(xué)生探究實驗 閱讀作業(yè)本上的兩個表格，明確實驗?zāi)繕?biāo) 提問：你從作業(yè)本上學(xué)到了什么？ 學(xué)生回答：需要預(yù)測和實測。 小結(jié)：在實驗前需要對實驗進行預(yù)測，然后再進行實驗，記錄數(shù)據(jù)。 溫馨小提示：v 紙梁墊起的高度為兩本科學(xué)書疊放的高度v 兩根“柱子”之間的距離適中（不要太近或太遠(yuǎn)）v 墊圈一個一個輕輕擺放在紙梁的中間位置v 小組內(nèi)互相合作，輕聲交流，爭做小小科學(xué)家學(xué)生分組實驗（教師指導(dǎo)有困難的小組）匯報交流 分別挑選兩個小組匯報不同的實驗數(shù)據(jù)，收集數(shù)據(jù)填寫表格，分析數(shù)據(jù)。紙梁的寬度一倍寬兩倍寬四倍寬抵抗彎曲能力預(yù)測實測結(jié)論：紙梁的厚度一倍厚兩倍厚四倍厚抵抗彎曲能力預(yù)測實測結(jié)論：分別歸納小結(jié)： ①增加梁的寬度，可以增強梁的抗彎曲能力。②增加梁的厚度，可以增強梁的抗彎曲能力。 提問：對比兩組不同實驗的實驗數(shù)據(jù)，你又能發(fā)現(xiàn)什么？ 學(xué)生回答：增加梁的厚度，可以大大增強梁的抗彎曲能力。（增加厚度增大紙梁抗彎曲能力更加明顯。） 三、課后拓展 思考：橫梁橫著放好還是豎著放好？為什么？ 試一試：用尺子證明你的想法！ 四、小結(jié) 提問：這節(jié)課你學(xué)到了什么？【板書設(shè)計】 因素 抵抗彎曲能力 寬度增加 增強 厚度增加 大大增強 材料 形狀 …【作業(yè)設(shè)計】作業(yè)本相關(guān)練習(xí)《形狀與抗彎曲能力》【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念：改變材料的形狀可以改變材料的抗彎曲能力。過程與方法：完成紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗。觀察瓦楞紙板結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。情感、態(tài)度和價值觀：逐漸養(yǎng)成小組合作，共同實驗、學(xué)習(xí)的習(xí)慣。養(yǎng)成善于觀察，勤于思考，敢于提問的學(xué)習(xí)態(tài)度?！颈菊n知識點】改變材料的形狀可以改變材料的抗彎曲能力。【教學(xué)重點】1． 通過研究紙的形狀與抗彎曲能力的關(guān)系的實驗，可出科學(xué)結(jié)論?！窘虒W(xué)難點】利用所學(xué)的知識解釋瓦楞紙抗彎曲能力強的原因?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】實驗用的大小相同的紙若干 回形針 膠水 包裝箱瓦楞紙板 不同形狀的鋼、鋁型材料樣品或是圖片 多媒體設(shè)備【教學(xué)過程】一、新課引入展示各種形狀的的鋼材\鋁材的圖片 思考：為什么鋼材和鋁材要設(shè)計成“T”“U”“L”“工”“口”字形狀呢？這些形狀與抗彎曲能力有關(guān)嗎？過度：今天，我們就來研究形狀與抗彎曲能力關(guān)系。二、形狀與抗彎曲能力關(guān)系餓研究制定實驗方案（1）這個實驗中我們要改變的條件是什么？（2）保持不變的條件有哪些呢？（3）實驗的過程中我們要注意哪些問題呢？小組合作，先預(yù)測再做實驗，分別測出“一”字形、“U”形和“W”形紙的抗彎曲能力。 通過比較承載的回形針的數(shù)量，得出紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的科學(xué)結(jié)論。思考： （1）其他材料的形狀發(fā)生改變后，其抗彎曲能力也會改變嗎？ （2）為什么改變形狀可以提高材料的抗彎曲能力呢?引導(dǎo)： （1）增加寬度和增加厚度，哪個更能提高材料的看法彎曲能力？ （2）將“一”字形的材料變成“L”形材料，相當(dāng)于那一部分是立放了？寬度怎么變？厚度怎么變呢？總結(jié)： “L”形材料雖然寬度減小了，但是厚度卻增加了，在不增加材料的情況下，“L”形材料比“一”字形材料具有更強的抗彎曲能力。三、瓦楞紙板的研究 觀察瓦楞紙板的實物 和普通打印紙相比，感覺瓦楞紙板的抗彎曲能力大小。 觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)并思考： （1）它有幾層？ （2）各部分的厚薄、軟硬是如何的呢？ （3）瓦楞紙板有什么特點？思考： 瓦楞紙板抗彎曲能力強的原因是什么？同學(xué)發(fā)言，互相評價，最后教師總結(jié)歸納： 瓦楞紙板報有好幾層，比較厚，里面有層是彎折的，又折有黏合，具有較強的抗彎曲能力。說說你對瓦楞紙板報的其他想法。舉例我們生活中哪些物品是利用改變材料的形狀來增強起抗彎曲能力的?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念● 拱形受到壓力時，能把向下的力向下和向外傳遞給相鄰的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的壓力。過程與方法● 根據(jù)學(xué)生原有的邏輯思維能力與學(xué)習(xí)水平，我對本節(jié)課的教學(xué)流程作了如下處理：①激趣導(dǎo)入，引出問題。②大膽假設(shè)，自主探究。③總體評價，歸納小結(jié)。④探究活動延伸。這樣處理符合認(rèn)識論過程和科學(xué)探究的要求，既體現(xiàn)了“從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會”，又“注意科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化”，使課程結(jié)構(gòu)自然流暢，學(xué)生易于接受。從提出問題走進探究，在做中學(xué)，又帶著問題走向生活、社會，把探究的空間拓展到課外，拓展到了日常生活?！衲軌蜻厡嶒炦吽伎迹鸩缴钊氲匮芯恳粋€問題。能根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況。學(xué)生在實驗探究活動中，如何進行實驗，如何分工合作，如何處理數(shù)據(jù)，實驗中出現(xiàn)與探究課題不同或與生活常識有矛盾的問題，應(yīng)如何對待，也需在實驗探究過程中引導(dǎo)學(xué)生正確處理，并鼓勵學(xué)生大膽嘗試。培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力的方法，一是讓學(xué)生在實際操作中逐漸提高；二是教師在實驗過程中給予恰當(dāng)指導(dǎo)。情感、態(tài)度、價值觀● 讓學(xué)生了解拱形在生活中的應(yīng)用，同時體驗科技的力量、創(chuàng)造的快樂?！窘虒W(xué)重點】弄清拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，設(shè)法保持拱形的形狀，使它承受更大的壓力?！窘虒W(xué)難點】拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：做拱形的卡紙，課件（教師用）。畫有一定距離的紙，一元硬幣、半圓形的瓜皮。學(xué)生準(zhǔn)備：每生帶四五本書用于抵住拱足?！窘虒W(xué)過程】一、故事導(dǎo)入，激發(fā)興趣。師：今天老師給大家?guī)硪粋€小故事 （看屏幕）在森林里，住著很多小動物，小白兔和小松鼠是好朋友，有一天，小白兔生病了，小松鼠要去探望她，當(dāng)小松鼠來河邊剛想過橋時，發(fā)現(xiàn)橋被昨天的洪水沖垮了，她沒有辦法過河，怎么辦呢？ 師：同學(xué)們，你們能幫小松鼠想個辦法出來嗎？生：可以游過去師：很好的辦法，可是小松鼠不會游泳，怎么辦呢？生：可以搭一座橋啊師：小松鼠想用隨身帶著的紙來搭一座橋，把橋平鋪在了兩個岸上，你們說她能過去嗎？討論，老師演示驗證師：大家看，老師現(xiàn)在想用這張卡紙在這兩個岸之間搭一座橋，岸的距離以白紙上的兩條線的距離為標(biāo)準(zhǔn)，把它平鋪在上面，我用硬幣來測試一下它的承受能力。（邊擺邊說）生：1個師：一個硬幣放上去后，紙就塌了，這個平橋的承受能力是一個還是0個？（0個）這座平橋連一個硬幣的重量都承受不了，小松鼠可以過去嗎？（生：不可以）那你們能想到其他方法來增加這座紙橋的承受能力嗎？預(yù)設(shè)一：增加厚度，具體說說方法、、不增加材料預(yù)設(shè)二：改變形狀，可以折成什么形狀呢？師：同學(xué)們的辦法可真多啊，剛才有同學(xué)說可以做成拱形，做成拱形真的可以增加這座橋的承受能力嗎？今天，我們就來共同研究一下拱形的力量。（板書：拱形的力量）二、探究新知 認(rèn)識外推力和分析受力特點： 首先，我們來做一個拱橋，（卷一卷再松開）做一個對比試驗。每組兩張同樣的卡紙，一張用來做平橋，一張來做拱橋，像老師這樣卷一卷再松開，分別放在這兩本書上，書當(dāng)作河的兩岸，兩岸的距離以白紙上的兩條線為標(biāo)準(zhǔn)，注意，拱紙不能插進這里頭，拱橋貼近書本的地方叫做拱足，最上面部分叫做拱頂。實驗：輕輕地在他們的中間部位各放一個硬幣，仔細(xì)觀察它們的受力情況和形狀變化，看看會有什么變化？（幻燈片溫馨提示：兩岸的距離以白紙上的兩條線為標(biāo)準(zhǔn)，這個拱不能借助其他物體的幫助。）小組對比試驗。師：你們發(fā)現(xiàn)了什么？生：平橋向下塌，拱橋也向下塌。生：拱橋還會向兩邊伸展。師：同樣是在中間，用了同樣的力。（板畫：向下的力）怎么會出現(xiàn)這不同的現(xiàn)象呢？他們的受力情況有什么不同嗎？生：拱橋把力散開，而平橋集中在中間。師小結(jié)，課件演示：拱形將力向下向外分散開來。 抵住外推力，測試拱橋承受能力師：這樣的一個拱橋到底能承受多大的力呢？（教師演示，學(xué)生數(shù)數(shù)：23個）師：拱橋的確可以提高這張紙的載重能力，可是紙拱在承受了一點點重量時，形狀就發(fā)生了改變，拱足就向兩邊展開了。聰明的你們有什么辦法可以使拱橋承受更多的壓力呢？生：把它放在兩個物體中間，使它不向兩邊伸展；把拱足固定住，抵住拱足。師：那用什么來抵住拱足呢？生：用課本。師：好，接下來我們就挑戰(zhàn)一下“讓拱形承受更大的力”，在實驗之前，老師這里有幾點要求?；脽羝故荆河矌乓旁诠凹埖闹虚g，一個一個放上去。拱腳與實驗紙上的兩豎線對齊。以拱頂變平為測試標(biāo)準(zhǔn)。音樂響起之后請停止實驗。學(xué)生實驗。學(xué)生匯報師：在我們的記錄表中，你看到了什么？生：書本數(shù)量增多，拱橋的承受力也在增大。師：那我們通過用書抵住拱足能不能提高它的承受能力??？生：能。師：同學(xué)們都很厲害，都挑戰(zhàn)成功了。從同學(xué)們剛才的實驗中我們看到抵住拱足的物體的多了、重了，拱的承重能力就增強了！那現(xiàn)在老師有個問題了，要是我們繼續(xù)在旁邊加書本，拱是不是會一直都這樣，承受的物體越來越多呢？（引出極限、“限載”的含義）師：所以我們很多的橋上都會寫著“限載多少噸”的牌子。三、搭拱橋（此環(huán)節(jié)可以作為課外作業(yè)）師：通過今天的探究，你學(xué)到了什么？（學(xué)生發(fā)言，了解知識的掌握情況）師：現(xiàn)在老師就請幾位同學(xué)來當(dāng)一回設(shè)計師，運用今天所學(xué)的知識，利用老師給你們提供的冬瓜皮來搭一個座拱橋?？凑l搭得好，搭得最牢固）學(xué)生分組活動。兩組學(xué)生分別在講臺兩邊桌上搭拱橋。其他同學(xué)觀看，助威。(提示：注意瓜皮的擺放順序，要用物體把拱足處抵住。)全體觀看拱橋，教師往拱上添加砝碼，感受拱形的力量。四、課外延伸（此環(huán)節(jié)可以作為課外作業(yè)）師：同學(xué)們，今天我們都做了一回拱橋設(shè)計師，玩得很有興致，探究得很有力度，我們通過實驗探究，弄清拱形能承受更大的力的秘密。早在古時候，我們偉大的勞動人民就已經(jīng)知道了拱形的力量，并且將拱形運用到了實際生活中。師：請看大屏幕（課件內(nèi)容：各種拱橋）回去思考趙州橋為什么依然堅固完好？小結(jié)：課后，只要同學(xué)們做個有心人，仔細(xì)觀察，就會發(fā)現(xiàn)生活中還有許多地方也運用了拱形的原理。課后大家去觀察一下，并且試著用我們今天所學(xué)的知識來解釋一下?！墩夜靶巍贰窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念● 圓頂形、球形等有和拱形相似的特點，可以承受很大的壓力。過程與方法● 用已有知識對常見弧形結(jié)構(gòu)承受力的特點作解釋?！?發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。情感、態(tài)度、價值觀● 感受科學(xué)技術(shù)對我們生活的影響?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為小組準(zhǔn)備：完整的和對半剖開的乒乓球，完整的和剪開的塑料飲料瓶。教師自己準(zhǔn)備：類似拱形、圓頂形和球形的物品或相關(guān)圖片，若干根相同的硬紙條（演示拱形拼成圓頂形和球形）?！窘虒W(xué)過程】：一、引入。我們周圍有許多圓弧形的東西。它們和拱形有沒有關(guān)系？二、認(rèn)識圓頂形、球形，研究它們承受壓力的特點。觀察：觀察課本中圓頂形建筑和物品的插圖，或觀察教師提供的圖片。這些物體的形狀可以叫做什么形狀？演示：圓頂形與拱形有聯(lián)系嗎？演示幾個相同的拱形可以拼成一個半圓形。提問：我們看到的這些物體為什么做成圓頂形？圓頂形承受壓力的能力如何？觀察、實驗、分析：觀察剖成兩半的乒乓球，看球殼的厚薄，捏一捏塑料皮的軟硬。你們估計一下，把半個乒乓球扣在桌上，向下壓它，它能承受多大的壓力？現(xiàn)在我們在三個這樣的半個乒乓球上摞書，看能摞多少本？實驗演示。你們認(rèn)為圓頂形承受壓力的能力如何？試著解釋一下，為什么半個乒乓球能承受這么重的書？（適時提示：拱形的拱腳是要用力抵住的，圓頂形為什么不需要抵住？想一想，如果幾個人手牽手圍成一個圓，每個人都努力向外退，能走開嗎？為什么？）教師講述：兩個半球形可以組合成一個球形，球形也可以看成是若干個拱形的組合，球形各個方向上都是拱形的。球形的任何一個地方受力，力都可以向四周均勻地分散開來，所以球形比任何形狀都更堅固。巨大的貯油罐做成球形就是這個道理。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄，但做成球形，它就比較堅固了。三、塑料瓶形狀的分析談話：在我們周圍利用拱形增加材料強度的例子很多。我們來做一個“關(guān)于塑料瓶形狀的研究報告”。你們可以先觀察塑料瓶的各部分的形狀，看哪些部位包含了拱形，與剖開的塑料瓶對比，試一試強度上的差別，寫出發(fā)現(xiàn)。小組研究，教師巡視。匯報交流。四、認(rèn)識生物體結(jié)構(gòu)中的拱形結(jié)構(gòu)談話：我們研究了人工設(shè)