【文章內(nèi)容簡介】 通過今天的學(xué)習(xí)，請同學(xué)們說說這樣安放的理由。并用實(shí)驗(yàn)來證明自 己的理由。 四、 課堂小結(jié) 提問歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的要點(diǎn)，指名這生回答教師給予更正完善。 教學(xué)后記： 研究紙的厚度與抗彎曲能力的大小 控制條件：跨度不變，回形針放的位置不變，彎曲程度一樣（或都放一個重物，看彎曲程度的不同），紙的寬度、長度和質(zhì)地一樣，放的手勢一樣。 2形狀和抗彎曲能力 【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 ● 做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。 ● 觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ● 意識到小組合作做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的 必要性。 ● 樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)用的大小相同的紙若干張、鐵墊圈、膠水、包裝箱瓦楞紙板。 教師自己準(zhǔn)備：一些不同形狀的鋼、鋁型材樣品或相關(guān)圖片。 教學(xué)過程： 一、 復(fù)習(xí)導(dǎo)入 通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強(qiáng)材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。同學(xué)們還能為工程師想想其它的辦法嗎？ 二、 瓦楞紙的研究 我們平時看到的很多物品的包裝都用到一種紙，同學(xué)們知道這種紙的名字嗎？ （這種紙叫瓦楞紙） 感知瓦楞紙的特性 同學(xué)人平時也接觸過這種紙，現(xiàn)在老師也 為大家準(zhǔn)備了這種紙。大家右以拿到手上感受一下并可以折一折，感覺一下它有多硬，抗彎曲能力如何？ (分組感知紙的特性 ) 實(shí)驗(yàn)一： 我們利用解剖的方法，觀察瓦楞紙的結(jié)構(gòu)是怎樣的，看看各組成部分的厚薄和軟硬。 (經(jīng)過研究，我們產(chǎn)生的什么產(chǎn)生了什么問題或想法？準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究？ ) 三、 形狀與抗彎曲能力 通過上面的實(shí)驗(yàn)我們得出了一個最關(guān)鍵的問題就是：估計(jì)一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？ 實(shí)驗(yàn)要求：不改變紙的長度，把紙折成不同形狀，預(yù)測并實(shí)際測試它們的抗彎曲能力。 測度記錄： 形 狀 預(yù)測抗彎曲能力 實(shí)測抗彎曲能力 小黑板出示問題： (1) 與沒有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強(qiáng)了嗎？ (2) 比較這些形狀的紙抗彎曲能力的大小，試做出自己的解釋。 (3) 為什么有的鋼材或鋁材要做成 “T”、 “U”、 “L”、 “工 ”字或 “口 ”字等形狀？ 四、 總結(jié) 通過學(xué)習(xí)我們用事實(shí)證明了，哪些結(jié)構(gòu)和情況下材料的抗彎曲能力可以得到明顯的增強(qiáng)，指明學(xué)生加答教師補(bǔ)充完整。 板書設(shè)計(jì)： 拱形的力量 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受很大的壓力。 過程與方法 ● 根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ● 認(rèn)識到邊實(shí)驗(yàn)邊思考，對不斷深入研究的重要性。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：做拱形的紙，鐵墊圈若干。 教師自己準(zhǔn)備：相關(guān)的圖片資料。 學(xué)生自己準(zhǔn)備：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。 教學(xué)過程： 一、 激趣導(dǎo)入 讓學(xué)生看一些拱橋的圖片。問為什么橋要做成拱形，特別是在古代，材料還不是很多，強(qiáng)度也不是很好的年代。其原因在那里？同學(xué)們原意和老師一起來解開這個千古之謎嗎？ 二、 拱形承受壓測試。 實(shí)驗(yàn)：做一個紙拱，試試它能承受壓力嗎？ 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (要求學(xué)生做好分工與記錄 ) 要求：測試紙拱能承受多大壓力。 觀察紙拱隨著壓力的增強(qiáng)，形狀有什么變化。 分組表述自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 三、 讓拱形承受更大的壓力。 提出問題讓學(xué)生自主解決： 怎樣使紙拱能承受更大的壓力。 提示：根據(jù)拱形受壓變形的現(xiàn)象，尋找克服變形的方法。 學(xué)生組實(shí)驗(yàn)：要求學(xué)生做好工，并注意哪些量是要求不變的。 四、 長壽的石拱橋 通過資料讓學(xué)生感受我國歷史上豐富多彩和發(fā)達(dá)的造橋工藝。 板書設(shè)計(jì)： 找拱形 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 圓頂形、球形等有和拱形相似的特點(diǎn)，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(diǎn)作解釋。 ● 發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ● 感受科學(xué)技術(shù)對我們生活的影響。 教學(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）。 教學(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(diǎn)。 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(shí)驗(yàn)、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(jì)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(shí)驗(yàn)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，球形硌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(jiān)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(jiān) 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(qiáng)度的例子很多。我們來做一個 “關(guān)于塑料瓶形狀的研究報(bào)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(qiáng)度上的差別，寫出發(fā)現(xiàn)。 小組研究，教師巡視。匯報(bào)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)計(jì)的物體。我們自己身體中存在著拱形結(jié)構(gòu)嗎？人的肋骨是什么形狀的？有什么好處？頭骨是什么形狀的？有什么好處？人的腳骨也是拱形的嗎？它能使人的腳承受更大的重量且有彈性。 提問： 觀察龜 殼、貝殼、蛋殼等，說說這些形狀對它們自身有什么意義？ 小結(jié)：研究了拱形后，你們有什么感想？ 板書設(shè)計(jì)： 圓形 拱形 環(huán)形 貯油罐、電燈泡 塑料瓶 肋骨、頭骨、腳骨 龜殼、貝殼、蛋殼 做框架 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 三角形框架具有穩(wěn)定性，利用三角形框架可以加固框架結(jié)構(gòu)。 過程與方法 ● 用三角形框架來加固框架結(jié)構(gòu)。 ● 設(shè)計(jì)、制作一個可以支承重物的框架結(jié)構(gòu)。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ● 體驗(yàn)動腦、動手合 作做框架的必要，獲得成功的喜悅。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。 教師自己準(zhǔn)備：框架結(jié)構(gòu)建筑的圖片或影像。 教學(xué)過程： 一、 導(dǎo)入新課 現(xiàn)示各種框架結(jié)構(gòu)的圖片 (可選視頻材料 ) 二、 研究簡單框架 實(shí)踐體會 利用筷子捆一 角形框架和長方形框架 觀察經(jīng)們受到力的作用時有什么不同？ 哪一個容易變形？ 可以把長方形框架加固嗎？ 根據(jù)要求分組操作，并作好各種形狀的記錄。 主要思考增加斜桿起什么作用？ 并說說三角形框架有什么特點(diǎn)。 三、 做一個堅(jiān)固的正方體框架 請同不思考如何制作一個堅(jiān)固的方體框架。 制作一個較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)先畫草圖，計(jì)算材料。 做一個堅(jiān)固的正方體框架要多少根橫桿？多少根豎桿？多少根斜桿？它們的長短一樣嗎？ 每根斜桿起什么作用？框架中有多少個三角形？ 考驗(yàn)我們的正方體的承受能力。 在我們的正方體框架上一本一本地放書，它能承載多少本？ 四、 小結(jié) 板書設(shè)計(jì)： 制作的原則 做成的形狀 穩(wěn)定 承 壓大 用料少 建高塔 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 上小下大、上輕下重的物體穩(wěn)定性好。 過程與方法 ● 用簡單材料獨(dú)立地探究物體不容易倒的秘密。 ● 應(yīng)用知識和經(jīng)驗(yàn)制作不容易倒的 “高塔 ”。 ● 把探究的結(jié)果與最初的假設(shè)相比較。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ● 體驗(yàn)合作與交流，尊重自己和他人的制作成果。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：幾個大小不同的塑料瓶、沙、吸管、膠帶、水。 教學(xué)過程 ： 一、 導(dǎo)入新課 出示關(guān)于塔的圖片資料，讓學(xué)生感受到塔的神奇與生活中的具大作用。 提出問題：這樣高大的塔要承 受哪些方面力的作用呢？ 觀察這些鐵塔，它們在形狀和結(jié)構(gòu)上有什么相同的地方？ 二、 物體不容易傾倒的秘密。 猜想是哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使鐵塔高聳入云又不容易傾倒？把我們的猜想寫下來。 實(shí)驗(yàn)證明 利用塑料瓶怎樣放最容易傾倒？ 塑料瓶怎樣放最不容易傾倒？ 怎樣做，使塑料瓶最不容易傾倒？ 學(xué)生分組解決問題。 要想使物體不容易傾倒，可以用些什么方法？ 三、 制作不容易倒的高塔 利用老師要求準(zhǔn)備的材料做一個塔，并盡量使它不容易傾倒。 比一比誰做的塔又高 又穩(wěn)定。 分組操作 測量高度，哪組的塔最高？ 并測試叧組的塔最不容易倒。 如果這是一座真正的高塔，它的搞風(fēng)能力與框架結(jié)構(gòu)的高塔有什么不同？ 四、 鐵塔形狀和結(jié)構(gòu)的再思考。 塔為什么不容易倒？看看我們先前的猜想，哪些得到了證實(shí)？哪些需要修正補(bǔ)充？ 板書設(shè)計(jì)： 塔不易倒的秘密 底部越大越不易倒 底部越重越不易倒 空體比實(shí)體抗風(fēng)能力更強(qiáng) 地基陷于地下越多越不易倒 教后反思： 請一部分到沙坑實(shí)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一部分在沙盤中實(shí)驗(yàn)，比賽誰的發(fā)現(xiàn)更多會容易激發(fā)學(xué)生的探 究欲。 橋的形狀和結(jié)構(gòu) 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 橋梁有多種不同結(jié)構(gòu)，有的橋梁把多種結(jié)構(gòu)合為一體。 ● 橋的形狀和結(jié)構(gòu)與它的功能是相適應(yīng)的。 過程與方法 ● 提高觀察、比較、描述和評價(jià)的能力。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ● 體會科學(xué)技術(shù)對社會進(jìn)步的作用。 ● 感受和欣賞橋梁的形狀結(jié)構(gòu)之美。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：吸管或竹片、粗線。 為全班準(zhǔn)備：木板或瓦楞紙板、繩子。 教師自己準(zhǔn)備：各種橋梁的圖片或影像資料。 教學(xué)過程： 一、導(dǎo)入新課 我國著名橋梁專家茅以升說過： “橋梁是一種自古有之，最普遍而又最特殊的建 筑物。 ” 二、美麗的彩虹橋－拱橋。 出示圖片，觀察比較這些拱橋，它們有什么相同和不同？各有什么優(yōu)點(diǎn)？（教師出示圖片讓學(xué)生觀察） 實(shí)驗(yàn)：用木棍做一個拱，然后兩個做對比，看是那一個面的受力更大。 （橋面在拱下方的拱橋，橋面可以拉住拱足，抵消拱產(chǎn)生的向外的推力。橋面被水平方向的力拉緊，還增加了橋面的抗彎曲能力。） 三、拉索橋 觀察拉索橋，它們的受力部分主要是哪些？ （學(xué)生說出自己的觀察結(jié)果和想法） 以實(shí)際例子說明（可結(jié)合我們家鄉(xiāng)的太平橋作說明） 觀察這些橋的結(jié)構(gòu)是怎樣的。拉索橋究竟有什么優(yōu)點(diǎn)？ 實(shí)驗(yàn)：模擬做一個拉索橋（這個由老師做演示實(shí)驗(yàn)） 在實(shí)難中學(xué)生邊觀察邊思考問題，當(dāng)演示完成后回答。 （ 1） 兩人同時用力拉繩把 “橋 ”吊起來。我們朝什么方向用力？ （ 2） 把繩子拉平直些，再拉平直些，感覺用力有什么變化？ 四、結(jié)合我們的生活自己來制作橋 利用課余時間進(jìn)行，讓學(xué)生分組完成也要以獨(dú)立完成，再上交作品，由老師和同學(xué)們一起來評定其水平。 讓學(xué)生說出自己設(shè)計(jì)和制作橋的想法和原理是什么？ 自己設(shè)計(jì)的橋有什么特點(diǎn)，請做得好的學(xué)生演示講解，從而進(jìn)一步體會本單元的知識。 板書設(shè)計(jì)： 拱 橋 拱的高度不同 拱的兩邊推力不同 拉索橋 教后反思： 拉索橋的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)該提早準(zhǔn)備好，教師可提前準(zhǔn)備好相關(guān)的模型或圖片，請學(xué)生本堂課帶來以供研究。 用紙?jiān)煲蛔鶚颉? 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 設(shè)計(jì)和建造橋需要綜合考慮許多因素，如造橋的要求，材料的特性和數(shù)量、形狀和結(jié)構(gòu)等。 過程與方法