【文章內(nèi)容簡介】 課 題第一課 抵抗彎曲課 時第 1 課時教學(xué)目標(biāo)知識與能力科學(xué)探究目標(biāo)：通過實驗，能積極分析并善于發(fā)現(xiàn)引起實驗結(jié)果出現(xiàn)差異的各因素，能根據(jù)實驗經(jīng)驗提高預(yù)測的準(zhǔn)確性并不斷改進實驗。能通過采集實驗數(shù)據(jù)和制作曲線圖等手段展開科學(xué)探究，并能運用數(shù)據(jù)和曲線圖進行分析，匯報實驗中的發(fā)現(xiàn)并得出結(jié)論?？茖W(xué)情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：樂于探究不同厚度的紙和抗彎曲能力大小的關(guān)系，樂于通過小組合作積極主動完成實驗；在科學(xué)探究的過程中體會到科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性的同時，亦能體驗到探究的樂趣。初步感受到科學(xué)和生活的密切聯(lián)系，進一步激發(fā)探究形狀與結(jié)構(gòu)的興趣；科學(xué)知識目標(biāo)：通過實驗，認(rèn)識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過程與方法情感態(tài)度與價值觀教學(xué)重點重點及難點：教學(xué)重點：紙的厚度與抗彎曲能力的關(guān)系的研究；教學(xué)關(guān)鍵：對科學(xué)實驗的變量識別與控制；運用曲線圖分析數(shù)據(jù)并總結(jié)結(jié)論；教學(xué)難點板書抵抗彎曲紙的厚度增加，抗彎曲能力（顯著）增強控制的量：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? 放墊圈速度：慢 放墊圈方式：單排 …… 教 學(xué) 過 程師 生 活 動課堂生成記錄 游戲?qū)W(xué)，開宗明義（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的紙做橋面，抗彎曲能力會怎樣，猜猜厚紙（2倍紙）能承受幾個墊圈？“今天我們要通過實驗來探究紙的厚度和抗彎曲能力之間的關(guān)系”。實驗初探，聚焦差異（12分鐘）“究竟厚紙做的橋能承受幾個墊圈？想不想自己試試！”小組領(lǐng)取材料完成對2倍紙的承重能力的測試并匯報測試結(jié)果?！盀槭裁赐瑯哟笮〉暮窦?，各組的測試結(jié)果卻相差這么大”。問題出在哪里呢？師生共議分析找出原因?！翱磥硪芯坎煌穸鹊募埖目箯澢芰Φ拇笮?，我們在實驗中應(yīng)該注意些什么？”師生共同總結(jié)，并統(tǒng)一實驗條件； 實驗再探，分析總結(jié)（17分鐘）小組完成對3號紙的預(yù)測和實測。采集數(shù)據(jù)，討論分析：通過實驗和表格中的數(shù)據(jù)，你們有什么發(fā)現(xiàn)？從這個實驗中我們又能得出一個怎樣的結(jié)論？（師參與小組實驗和交流。）總結(jié)初步發(fā)現(xiàn)：紙的厚度增加，抗彎曲能力明顯增強?！叭绻覀兘柚€圖來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？這條曲線說明了紙的厚度和抗彎曲能力之間是怎樣的關(guān)系？實踐運用，鞏固認(rèn)識（5分鐘）觀看認(rèn)識橋梁中的橫梁，說說橫梁起什么作用？找一找教室內(nèi)的橫梁，說說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)計一個小實驗來現(xiàn)場驗證一下？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顯著提高。除了增加材料的厚度外，有沒有其它辦法也能增強材料的抗彎曲能力呢？請同學(xué)們課外繼續(xù)進行實驗探究。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)識策略告訴學(xué)生，而是由教師創(chuàng)造一種智力和社會交往環(huán)境，讓學(xué)生通過探究發(fā)現(xiàn)有利于開展這種探究的學(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 時第 2 課時教學(xué)目標(biāo)知識與能力教學(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。過程與方法：（1）做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗。 （2）觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋。情感態(tài)度與價值觀：樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題；體會科學(xué)和技術(shù)對社會發(fā)展的巨大影響力，從而形成熱愛科學(xué)，積極探索創(chuàng)新的動力。過程與方法情感態(tài)度與價值觀教學(xué)重點教學(xué)重難點重點：探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。難點：實驗條件的控制。教學(xué)難點板書教 學(xué) 過 程師 生 活 動課堂生成記錄一、復(fù)習(xí)引入，提出問題。上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了抗彎曲能力的第一課時，用什么辦法能增強材料抗彎曲的能力？強調(diào)：增加厚度可以明顯增強抗彎曲能力。出示一張3層瓦楞紙與材料大小相同的6層平板紙，請學(xué)生猜測哪一張紙抗彎曲能力強？教師演示實驗，進行比較。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，與前一課“增加厚度能增強材料抗彎曲能力”的已有經(jīng)驗產(chǎn)生沖突，提出問題：是什么原因增強了紙的抗彎曲能力？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？猜測增強抗彎曲能力的方法？三、形狀與抗彎曲能力的實驗研究同學(xué)們推測形狀改變可以增強材料抵抗彎曲的能力，這個想法究竟對不對呢？ 學(xué)生嘗試實驗，討論交流實驗的方法。（測試比較平紙與各種形狀紙的抗彎曲能力）明確實驗方案，進行實驗，填寫科學(xué)記錄單?？?學(xué) 記 錄 單 第（ ）小組 形 狀（用圖表示） 實測抗彎曲能力（用一元硬幣數(shù)表示）觀察測試的數(shù)據(jù)，與沒有折的紙進行比較，發(fā)現(xiàn)了什么？說明了什么？ 小組匯報，得出結(jié)論：改變形狀能增強材料抗彎曲能力，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。思考改變形狀增強抗彎曲能力的原理與好處。（進行簡單分析）四、改變材料形狀增強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 時第 3 課時教學(xué)目標(biāo)知識與能力科學(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?！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。過程與方法情感態(tài)度與價值觀教學(xué)重點【教學(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。教學(xué)難點板書教 學(xué) 過 程師 生 活 動課堂生成記錄一、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，增強材料抗彎曲能力的幾種辦法，這節(jié)課我們繼續(xù)來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。(提示不能增加材料。讓學(xué)生充分發(fā)言，可以檢查學(xué)生對前概念的理解。引導(dǎo)學(xué)生說到拱形時。)師：(做一個拱)做成拱形后它沒有塌下去，看來拱形也有科學(xué)道理。我國古代勞動人民早已利用拱的科學(xué)原理進行建筑設(shè)計。請看(播放課件圖片：趙洲橋、拱門、房子、奧運館所……)這么多的建筑為什么都采用了拱形呢？同學(xué)們愿意和老師一起來研究拱形中的學(xué)問嗎？（板書：拱形的力量）設(shè)計意圖：使學(xué)生認(rèn)識到“拱形”是“改變形狀”的另一個視角。通過欣賞拱形建筑的圖片，讓學(xué)生感受到中國勞動人民的勤勞智慧，拱形的神奇作用，最后的提問激發(fā)起學(xué)生的求知欲。二、測試紙拱的承重能力做一個紙拱，試試它能承受多大的重量①實驗一：師：現(xiàn)在請同學(xué)們像老師這樣（把紙先卷一卷再松開，做成一個拱形）做一個紙拱，放在墊板（提示：按墊板上事先畫好的兩拱足間距離來做拱）上觀察，說一說拱自身的重量在哪里？特別要注意：這個拱形不能借助其他物體的幫助。分組實驗（教師巡視指導(dǎo)）。②學(xué)生匯報。（在拱下部）師：對，在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足。好下面請同學(xué)們輕輕地放一個墊圈在紙拱上，來測試拱的承受力，仔細(xì)觀察紙拱有變化嗎？（有，“紙拱”向兩邊伸展。）哪個部分承受著墊圈的重力？(拱頂)請大家再在上面加一個墊圈，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”為什么會向兩來伸展開去？（墊圈的重量壓在了拱上，拱的全部重力傳到兩個拱足，這個力向下，向兩邊傳去，使拱足在墊板上向外滑動，拱就伸展開了。）(板畫：)設(shè)計意圖：通過觀察描述活動，學(xué)生能清晰地認(rèn)識拱形橋的受力軌跡，從而建構(gòu)第一層次的“拱形”概念――拱形可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力?？吹焦白惴珠_自然想到要用什么東西去抵住它。把拱足固定，測試紙拱能承載多大的重量實驗二：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？承受幾個墊圈你能預(yù)測一下嗎？用實驗檢測下看行不行。②分組實驗（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比剛才承受的壓力要大一些，看來大家剛才的想法是正確的。③討論：說說你們觀察到的現(xiàn)象。當(dāng)拱頂上的壓力不斷增加時，它的形狀會有什么變化？(還是要塌，向左右偏)紙拱為什么會產(chǎn)生這種變化？你是怎樣想的？設(shè)計意圖：讓學(xué)生在認(rèn)真觀察現(xiàn)象后，對出現(xiàn)的問題作出解釋，并開動腦筋去思考解決方案，有了方案再去用實驗去驗證。用事實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。對于紙拱還是會變形。這時就會激發(fā)學(xué)生思考應(yīng)從哪些方面來改進自己的方案。在討論中學(xué)生相互啟發(fā)，有助于后面的探究活動。讓拱形承受更大的壓力①實驗三：師：怎么使紙拱承受更大的壓力？你打算怎么做？先將自己的方案寫下來，再匯報。我們的設(shè)計我的設(shè)想(添加的物體、數(shù)量、放在哪里)推測能承受的墊圈數(shù)改進設(shè)想推測能承受的墊圈數(shù)學(xué)生匯報。老師引導(dǎo)學(xué)生說出添加什么？怎么添加，具體放在什么位置？有什么道理？學(xué)生聽取別人的意見后對自己的方案可能有修改，讓學(xué)生改進設(shè)想，完善方案。師：好，我們來挑戰(zhàn)一下，看誰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。實驗中還要注意：1. 按拱足間距標(biāo)準(zhǔn)記號放拱形。 2. 第一次實驗過的拱還能在第二次實驗中用嗎？想想為什么？ 3. 實驗結(jié)果填在表格里。)設(shè)計意圖：讓學(xué)生充分動腦、動手、動口、動耳有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，在表述自己的方案時進一步明確弄清道理，同時聽了別的小組的匯報對自己的方案也有一個比較、反思的過程，會不斷優(yōu)化自己的設(shè)計方案。教師在活動前指導(dǎo)比在活動后指導(dǎo)更有價值，因為活動中要控制的變量很多，對學(xué)生操作的要求也較高，操作不規(guī)范將直接影響實驗結(jié)果。②分組實驗（教師巡視指導(dǎo)）。③學(xué)生匯報。（學(xué)生在視頻展示臺上展示自己的實驗結(jié)果?？啥嗾垘讉€小組匯報讓學(xué)生充分發(fā)言，說出自己的改進辦法。）尋找“拱形的力量”第 小組溫馨提示：先設(shè)計方案，再進行實驗，并做好數(shù)據(jù)記錄。每次實驗，“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。在實驗中對數(shù)據(jù)進行分析，尋求現(xiàn)象背后的奧秘是學(xué)習(xí)科學(xué)最快樂的事。推測能承受的墊圈數(shù)實際能承受的墊圈數(shù)第一次第二次第三次師：通過不斷改進實驗，大家做出來的實驗結(jié)果跟原來的相比，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，你們的方案有一個共同的特點，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請學(xué)生試著解釋。（教師演示課件說明:拱形承載重量時，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。拱形受壓時會產(chǎn)生一個向外的推力，如果能抵住這個力，拱就能承載很大的重量。）師：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