【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 課 題第一課 抵抗彎曲課 時(shí)第 1 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力科學(xué)探究目標(biāo)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，能積極分析并善于發(fā)現(xiàn)引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)差異的各因素，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性并不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。能通過(guò)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和制作曲線圖等手段展開(kāi)科學(xué)探究，并能運(yùn)用數(shù)據(jù)和曲線圖進(jìn)行分析，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)并得出結(jié)論。科學(xué)情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：樂(lè)于探究不同厚度的紙和抗彎曲能力大小的關(guān)系，樂(lè)于通過(guò)小組合作積極主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)；在科學(xué)探究的過(guò)程中體會(huì)到科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性的同時(shí)，亦能體驗(yàn)到探究的樂(lè)趣。初步感受到科學(xué)和生活的密切聯(lián)系，進(jìn)一步激發(fā)探究形狀與結(jié)構(gòu)的興趣；科學(xué)知識(shí)目標(biāo)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)增加紙條厚度可以顯著提高紙條的抗彎曲能力。并能理解橫梁平放和豎放的道理。n過(guò)程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)及難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：紙的厚度與抗彎曲能力的關(guān)系的研究；教學(xué)關(guān)鍵：對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的變量識(shí)別與控制；運(yùn)用曲線圖分析數(shù)據(jù)并總結(jié)結(jié)論；教學(xué)難點(diǎn)板書(shū)抵抗彎曲紙的厚度增加，抗彎曲能力（顯著）增強(qiáng)控制的量：厚度 不控制的量：架空距離：7厘米 橋墩高度：3厘米 墊圈位置：中間 墊圈大?。褐刑?hào) 放墊圈速度：慢 放墊圈方式：?jiǎn)闻? …… 教 學(xué) 過(guò) 程師 生 活 動(dòng)課堂生成記錄 游戲?qū)W(xué)，開(kāi)宗明義（3分鐘）教師演示搭紙橋游戲，引入教學(xué)；“薄紙做的橋抗彎曲能力很差，換一張同樣大小的厚一點(diǎn)的紙做橋面，抗彎曲能力會(huì)怎樣，猜猜厚紙（2倍紙）能承受幾個(gè)墊圈？“今天我們要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究紙的厚度和抗彎曲能力之間的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)初探，聚焦差異（12分鐘）“究竟厚紙做的橋能承受幾個(gè)墊圈？想不想自己試試！”小組領(lǐng)取材料完成對(duì)2倍紙的承重能力的測(cè)試并匯報(bào)測(cè)試結(jié)果。“為什么同樣大小的厚紙，各組的測(cè)試結(jié)果卻相差這么大”。問(wèn)題出在哪里呢？師生共議分析找出原因?！翱磥?lái)要研究不同厚度的紙的抗彎曲能力的大小，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意些什么？”師生共同總結(jié)，并統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)條件； 實(shí)驗(yàn)再探，分析總結(jié)（17分鐘）小組完成對(duì)3號(hào)紙的預(yù)測(cè)和實(shí)測(cè)。采集數(shù)據(jù)，討論分析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和表格中的數(shù)據(jù)，你們有什么發(fā)現(xiàn)？從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們又能得出一個(gè)怎樣的結(jié)論？（師參與小組實(shí)驗(yàn)和交流。）總結(jié)初步發(fā)現(xiàn)：紙的厚度增加，抗彎曲能力明顯增強(qiáng)?！叭绻覀兘柚€圖來(lái)表示紙的厚度和抗彎曲能力之間的關(guān)系，又能夠看到什么情況呢？”師指導(dǎo)小組繪制曲線圖，并提出思考分析：你能從曲線圖中看懂什么？這條曲線說(shuō)明了紙的厚度和抗彎曲能力之間是怎樣的關(guān)系？實(shí)踐運(yùn)用，鞏固認(rèn)識(shí)（5分鐘）觀看認(rèn)識(shí)橋梁中的橫梁，說(shuō)說(shuō)橫梁起什么作用？找一找教室內(nèi)的橫梁，說(shuō)說(shuō)橫梁的橫截面都是什么形狀的？“為什么橫梁都是立放而不是橫放的？”能不能設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證一下？小結(jié)提煉——材料的厚度增加，抗彎曲能力顯著提高。小結(jié)對(duì)話，拓展延伸（3分鐘）課外同學(xué)們還想繼續(xù)研究些什么？這節(jié)課我們研究發(fā)現(xiàn)材料的厚度增加，它的抗彎曲能力就會(huì)顯著提高。除了增加材料的厚度外，有沒(méi)有其它辦法也能增強(qiáng)材料的抗彎曲能力呢？請(qǐng)同學(xué)們課外繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。課堂小結(jié)課堂練習(xí)作業(yè)布置教學(xué)反思反思：教育學(xué)者安德森指出：探究性教學(xué)的本質(zhì)特征是指不直接把構(gòu)成教學(xué)目標(biāo)的有關(guān)概念和認(rèn)識(shí)策略告訴學(xué)生，而是由教師創(chuàng)造一種智力和社會(huì)交往環(huán)境，讓學(xué)生通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)有利于開(kāi)展這種探究的學(xué)科內(nèi)容要素和認(rèn)知策略。課 題第二課《形狀與抗彎曲能力》課 時(shí)第 2 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力教學(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(guò)程與方法：（1）做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。 （2）觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋。情感態(tài)度與價(jià)值觀：樂(lè)于根據(jù)觀察作出解釋和提出問(wèn)題；體會(huì)科學(xué)和技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大影響力，從而形成熱愛(ài)科學(xué)，積極探索創(chuàng)新的動(dòng)力。過(guò)程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)條件的控制。教學(xué)難點(diǎn)板書(shū)教 學(xué) 過(guò) 程師 生 活 動(dòng)課堂生成記錄一、復(fù)習(xí)引入，提出問(wèn)題。上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了抗彎曲能力的第一課時(shí)，用什么辦法能增強(qiáng)材料抗彎曲的能力？強(qiáng)調(diào)：增加厚度可以明顯增強(qiáng)抗彎曲能力。出示一張3層瓦楞紙與材料大小相同的6層平板紙，請(qǐng)學(xué)生猜測(cè)哪一張紙抗彎曲能力強(qiáng)？教師演示實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行比較。學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)6層的平板紙居然還是3層的瓦楞紙抗彎曲能力強(qiáng)，與前一課“增加厚度能增強(qiáng)材料抗彎曲能力”的已有經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生沖突，提出問(wèn)題：是什么原因增強(qiáng)了紙的抗彎曲能力？二、觀察比較3層瓦楞紙和6層平板紙，推想增強(qiáng)抗彎曲能力的方法一層一層剝離兩種紙，觀察比較它們的內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)了什么？猜測(cè)增強(qiáng)抗彎曲能力的方法？三、形狀與抗彎曲能力的實(shí)驗(yàn)研究同學(xué)們推測(cè)形狀改變可以增強(qiáng)材料抵抗彎曲的能力，這個(gè)想法究竟對(duì)不對(duì)呢？ 學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)，討論交流實(shí)驗(yàn)的方法。（測(cè)試比較平紙與各種形狀紙的抗彎曲能力）明確實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，填寫(xiě)科學(xué)記錄單?？?學(xué) 記 錄 單 第（ ）小組 形 狀（用圖表示） 實(shí)測(cè)抗彎曲能力（用一元硬幣數(shù)表示）觀察測(cè)試的數(shù)據(jù)，與沒(méi)有折的紙進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么？說(shuō)明了什么？ 小組匯報(bào)，得出結(jié)論：改變形狀能增強(qiáng)材料抗彎曲能力，形狀不同抗彎曲能力也不同。研究瓦楞紙板，體驗(yàn)形狀與抗彎曲能力的關(guān)系，并作出解釋。思考改變形狀增強(qiáng)抗彎曲能力的原理與好處。（進(jìn)行簡(jiǎn)單分析）四、改變材料形狀增強(qiáng)抗彎曲能力在生活中的應(yīng)用。播放有關(guān)應(yīng)用視頻。五、找一找：生活中還有哪些物體的形狀與材料的抗彎曲能力有關(guān)？課堂小結(jié)課堂練習(xí)作業(yè)布置教學(xué)反思課 題第三課 拱形的力量課 時(shí)第 3 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力科學(xué)概念● 拱形受到壓力時(shí)，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。●能夠邊實(shí)驗(yàn)邊思考，逐步深入地研究一個(gè)問(wèn)題。能根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來(lái)推想它受力的狀況。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如何分工合作，如何處理數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)與探究課題不同或與生活常識(shí)有矛盾的問(wèn)題，應(yīng)如何對(duì)待，也需在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生正確處理，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的方法，一是讓學(xué)生在實(shí)際操作中逐漸提高；二是教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給予恰當(dāng)指導(dǎo)。情感、態(tài)度、價(jià)值觀● 讓學(xué)生了解拱形在生活中的應(yīng)用，同時(shí)體驗(yàn)科技的力量、創(chuàng)造的快樂(lè)。過(guò)程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】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。【教學(xué)難點(diǎn)】拱的受力原理和如何更好地發(fā)揮出拱的受力特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)板書(shū)教 學(xué) 過(guò) 程師 生 活 動(dòng)課堂生成記錄一、引入師：前幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了在不增加材料的情況下，增強(qiáng)材料抗彎曲能力的幾種辦法，這節(jié)課我們繼續(xù)來(lái)研究讓一張紙承受更大壓力的方法。（師出示一張紙）看老師手中的這張紙。(把它平放著，用手托住紙的兩端將紙平放在兩手之間，紙塌下去了）它連自身的重量都承受不起，這樣柔軟無(wú)力的紙你能用什么辦法讓它至少能承受自身重量不塌下去嗎？學(xué)生匯報(bào)。(提示不能增加材料。讓學(xué)生充分發(fā)言，可以檢查學(xué)生對(duì)前概念的理解。引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)到拱形時(shí)。)師：(做一個(gè)拱)做成拱形后它沒(méi)有塌下去，看來(lái)拱形也有科學(xué)道理。我國(guó)古代勞動(dòng)人民早已利用拱的科學(xué)原理進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。請(qǐng)看(播放課件圖片：趙洲橋、拱門(mén)、房子、奧運(yùn)館所……)這么多的建筑為什么都采用了拱形呢？同學(xué)們?cè)敢夂屠蠋熞黄饋?lái)研究拱形中的學(xué)問(wèn)嗎？（板書(shū)：拱形的力量）設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“拱形”是“改變形狀”的另一個(gè)視角。通過(guò)欣賞拱形建筑的圖片，讓學(xué)生感受到中國(guó)勞動(dòng)人民的勤勞智慧，拱形的神奇作用，最后的提問(wèn)激發(fā)起學(xué)生的求知欲。二、測(cè)試紙拱的承重能力做一個(gè)紙拱，試試它能承受多大的重量①實(shí)驗(yàn)一：師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們像老師這樣（把紙先卷一卷再松開(kāi)，做成一個(gè)拱形）做一個(gè)紙拱，放在墊板（提示：按墊板上事先畫(huà)好的兩拱足間距離來(lái)做拱）上觀察，說(shuō)一說(shuō)拱自身的重量在哪里？特別要注意：這個(gè)拱形不能借助其他物體的幫助。分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。②學(xué)生匯報(bào)。（在拱下部）師：對(duì)，在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足。好下面請(qǐng)同學(xué)們輕輕地放一個(gè)墊圈在紙拱上，來(lái)測(cè)試拱的承受力，仔細(xì)觀察紙拱有變化嗎？（有，“紙拱”向兩邊伸展。）哪個(gè)部分承受著墊圈的重力？(拱頂)請(qǐng)大家再在上面加一個(gè)墊圈，觀察一下是不是有新的變化，紙拱隨著壓力的增大，你發(fā)現(xiàn)它的形狀有什么變化？（拱形的足伸展得更大了，最后就平了。）你能解釋這種現(xiàn)象嗎？“紙拱”為什么會(huì)向兩來(lái)伸展開(kāi)去？（墊圈的重量壓在了拱上，拱的全部重力傳到兩個(gè)拱足，這個(gè)力向下，向兩邊傳去，使拱足在墊板上向外滑動(dòng)，拱就伸展開(kāi)了。）(板畫(huà)：)設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)觀察描述活動(dòng)，學(xué)生能清晰地認(rèn)識(shí)拱形橋的受力軌跡，從而建構(gòu)第一層次的“拱形”概念――拱形可以通過(guò)材料向下和向外傳遞承受的壓力?？吹焦白惴珠_(kāi)自然想到要用什么東西去抵住它。把拱足固定，測(cè)試紙拱能承載多大的重量實(shí)驗(yàn)二：老師：既然我們知道了紙拱受力變形的原因，你有什么辦法使紙拱不容易變形，能承受更大壓力？承受幾個(gè)墊圈你能預(yù)測(cè)一下嗎？用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)下看行不行。②分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。師：有作用嗎？(學(xué)生回答)用東西抵住拱足它確實(shí)比剛才承受的壓力要大一些，看來(lái)大家剛才的想法是正確的。③討論：說(shuō)說(shuō)你們觀察到的現(xiàn)象。當(dāng)拱頂上的壓力不斷增加時(shí)，它的形狀會(huì)有什么變化？(還是要塌，向左右偏)紙拱為什么會(huì)產(chǎn)生這種變化？你是怎樣想的？設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在認(rèn)真觀察現(xiàn)象后，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題作出解釋，并開(kāi)動(dòng)腦筋去思考解決方案，有了方案再去用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。用事實(shí)證明自己的方案是有效的。這樣多次訓(xùn)練有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣。對(duì)于紙拱還是會(huì)變形。這時(shí)就會(huì)激發(fā)學(xué)生思考應(yīng)從哪些方面來(lái)改進(jìn)自己的方案。在討論中學(xué)生相互啟發(fā)，有助于后面的探究活動(dòng)。讓拱形承受更大的壓力①實(shí)驗(yàn)三：師：怎么使紙拱承受更大的壓力？你打算怎么做？先將自己的方案寫(xiě)下來(lái)，再匯報(bào)。我們的設(shè)計(jì)我的設(shè)想(添加的物體、數(shù)量、放在哪里)推測(cè)能承受的墊圈數(shù)改進(jìn)設(shè)想推測(cè)能承受的墊圈數(shù)學(xué)生匯報(bào)。老師引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出添加什么？怎么添加，具體放在什么位置？有什么道理？學(xué)生聽(tīng)取別人的意見(jiàn)后對(duì)自己的方案可能有修改，讓學(xué)生改進(jìn)設(shè)想，完善方案。師：好，我們來(lái)挑戰(zhàn)一下，看誰(shuí)的拱能承受更大的壓力。(提示：，尋找克服變形的方法。，考慮材料的合理利用。實(shí)驗(yàn)中還要注意：1. 按拱足間距標(biāo)準(zhǔn)記號(hào)放拱形。 2. 第一次實(shí)驗(yàn)過(guò)的拱還能在第二次實(shí)驗(yàn)中用嗎？想想為什么？ 3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在表格里。)設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)耳有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，在表述自己的方案時(shí)進(jìn)一步明確弄清道理，同時(shí)聽(tīng)了別的小組的匯報(bào)對(duì)自己的方案也有一個(gè)比較、反思的過(guò)程，會(huì)不斷優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)方案。教師在活動(dòng)前指導(dǎo)比在活動(dòng)后指導(dǎo)更有價(jià)值，因?yàn)榛顒?dòng)中要控制的變量很多，對(duì)學(xué)生操作的要求也較高，操作不規(guī)范將直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。②分組實(shí)驗(yàn)（教師巡視指導(dǎo)）。③學(xué)生匯報(bào)。（學(xué)生在視頻展示臺(tái)上展示自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？啥嗾?qǐng)幾個(gè)小組匯報(bào)讓學(xué)生充分發(fā)言，說(shuō)出自己的改進(jìn)辦法。）尋找“拱形的力量”第 小組溫馨提示：先設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并做好數(shù)據(jù)記錄。每次實(shí)驗(yàn)，“拱橋”的拱足之間的距離要保持一致。如果紙條被壓壞或有明顯折痕，應(yīng)該換上新的紙條。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋求現(xiàn)象背后的奧秘是學(xué)習(xí)科學(xué)最快樂(lè)的事。推測(cè)能承受的墊圈數(shù)實(shí)際能承受的墊圈數(shù)第一次第二次第三次師：通過(guò)不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，大家做出來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果跟原來(lái)的相比，拱的承受力都大了很多。全班同學(xué)都挑戰(zhàn)成功，祝賀你們！仔細(xì)觀察，你們的方案有一個(gè)共同的特點(diǎn)，是什么？（都在拱形的兩邊放物體，把拱足抵住。）現(xiàn)在你能還解釋一下為什么抵住拱足，就能提高拱的承受力？④請(qǐng)學(xué)生試著解釋。（教師演示課件說(shuō)明:拱形承載重量時(shí)，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。拱形受壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外的推力，如果能抵住這個(gè)力，拱就能承載很大的重量。）師：從同學(xué)們剛才的實(shí)驗(yàn)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(qiáng)了！那現(xiàn)在老師有個(gè)問(wèn)題了，要是我們繼續(xù)在旁邊加書(shū)本，拱是不是會(huì)一