第18课《中国石拱桥》教案

中国石拱桥教案
教学目标
【知识与技能】
1、了解中国石拱桥的特点及举典型例子说明事物特征是方法。
2、理清全文由概括到具体、由结果到原因的逻辑说明顺序。
3、初步了解说明文的基本特征，认识文中出现的几种说明方法。
4、体会说明文语言的准确、简明、生动。
5、初步运用说明文知识，培养学生丰富的想象力。
【过程与方法】
1、学生通过查字典、找资料，扫清字词障碍，理解课文。
2、通过感知作品，把握课文重点，理清作者思路，了解几种常用说明方法。
3、通过比较阅读、问题探讨、展示提升等方式掌握课文应体现的相关知识。
【情感、态度与价值观】
深切感受我国古代劳动人民的勤劳和智慧，以及社会主义制度的无比优越性。
教学重点难点
【重点】
1、了解中国石拱桥的特点及其光辉成就。
2、理解文章的说明顺序，体会说明文语言的准确性。
【难点】
1、认识文中出现的几种说明方法，并把握其特点。
2、说明文相关知识的运用及学生丰富想象力的培养。
教学过程
导入新课
茅以升是我国著名的桥梁专家，三十年代曾成功地设计建造了有名的钱塘江大桥，五十年代又参加设计了规模更大的武汉长江大桥。他对石拱桥是这样评价的：石拱桥是我国传统桥梁的基本形式之一，赵州桥和卢沟桥是我国“千万座石拱桥中杰出代表之作”。《中国石拱桥》这篇说明文就具体地为我们介绍了这两座著名的大桥以及有关的知识。
二、知识简介
1．作者简介
茅以升(1896～1989)，江苏镇江人。我国著名桥梁专家、工程教育家，被誉为“中国桥梁之父”。主持建造了我国第一座由中国人自己设计建造的铁路公路两用现代化大桥钱塘江大桥。
2．文体知识
(1)什么是说明文：说明事物的状态、性质、功能的文体叫做事物说明文；阐明事理的文体叫做事理说明文。说明文是客观地说明事物的一种文体，目的在于给人以知识。
(2)说明顺序。常见的说明顺序有三种：
①时间顺序：即以时间的先后为说明顺序。一般用于介绍人物的生平、记录科学家研究历程、说明事物的发生及发展过程或讲解制作步骤等。
②究竟顺序：即按照事物的空间的存在形式，以前后左右、上下高低、东西南北、从整体到局部等为顺序，一般用来说明事物的构造或形态。
③逻辑顺序：即按照事物的内部联系或人们认识事物的过程来安排说明顺序，事物的内部联系包括因果关系、层递关系、主次关系、总分关系、并列关系等。认识事物的过程则指由浅入深、由现象到本质、由具体到概括等。事理说明文一般以逻辑顺序为主要的说明顺序。
初读课文
（1）课文各段内容分别与“石拱桥、中国石拱桥、赵州桥、卢沟桥”四个词语中哪一个最接近，请对号入座指出。
（2）分析各段关系，理清说明顺序。
明确：（1）第1、2段为“石拱桥”，第3、9、10段“中国石拱桥”、第4、5段为“赵州桥”：第6、7、8段为“卢沟桥”。
全文可分三部分：
1、第一部分（第1—2段）：总说石拱桥的特点是形式优美，结构坚固，长期发挥作用。
2、第二部分（第3—9段）：举例具体介绍中国石拱桥的特点以及取得光辉成就的原因。又可分四层。
第一层（第3段）：概括说明中国石拱桥历史悠久及其特点。
第二层（第4—5段）：以赵州桥为例具体说明中国石拱桥的特点。
第三层（第6—8段）：以卢沟桥为例具体说明中国石拱桥的特点。
第四层（第9段）：中国石拱桥取得光辉成就的原因。
3、第三部分：解放后我国桥梁事业和中国石拱桥的新发展。
本文的结构特点是“总—分—总”。
整体感知
1．阅读第一、二自然段，思考：这两自然段分别写了中国石拱桥的什么特点？为什么开头两个自然段写一般石拱桥的特点？
明确：第一自然段一连几处以虹喻桥，写石拱桥的形式优美，可以引起读者的联想，激发阅读兴趣。第二自然段写石拱桥的结构坚固，这是石拱桥的又一特点。这两个特点是石拱桥的一般特点，为下面写中国石拱桥做了铺垫，自然过渡到写特殊的石拱桥。这是由一般到特殊的顺序。
2．默读第四、五自然段，列出层次表，讨论：作者是按怎样的顺序来写赵州桥的？
明确：第四自然段写赵州桥的地理位置、建造时间及新中国成立后的修整。第五自然段首先介绍赵州桥的长度、宽度、设计施工的精巧以及古人的赞誉。接着从四个方面(结构巧妙；造型优美，用料节省；结构坚固；结构匀称，与四周景色和谐配合)来说明其特点。从这个层次可以看出作者在说明赵州桥时，运用的是从概括到具体的顺序。
3．指名朗读第六自然段，教师强调“桥长XXXXXXXXXX11个半圆形的石拱XXXXXXXXXX每个石拱XXXXXXXXXX每两个石拱之间有石砌桥墩”等语句，这一部分写卢沟桥是按什么顺序？
明确：由整体到局部。
4．要求学生在课文中依次找出所写的桥名及建成时间，并说说这是按照什么顺序说明的。
明确：旅人桥：大约建成于某某282年；
赵州桥：建于某某605年左右；
卢沟桥：建于某某1189到1192年间；
江东桥：修建于800年前；
长虹大桥：建于1961年；
双曲拱桥：建于新中国成立后。
按照时间先后顺序说明。
5.朗读下列句子，体会说明文语言的准确、严谨。
《水经注》里提到的“旅人桥”，大约建成于公元282年，可能是有记载的最早的石拱桥了。
全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。
永定河上的卢沟桥，修建于公元1189到1192年间。桥长265米，由11个半圆形的石拱组成，每个石拱长度不一，自16米到21.6米。桥宽约8米，桥面平坦，几乎与河面平行。
三、重点研读
为什么课文中单举赵州桥、卢沟桥这两个例子呢？
学生可能回答是：
因为这两座桥最著名。
因为这两座桥最有特点。
因为这两座桥最有代表性。
因为这两座桥集中了中国石拱桥的一些特征。
因为这两座桥体现了劳动人民的智慧和力量。
教师要顺着学生的思路，逐一引导他们弄明白他们的分析是否正确；重点引导学生研究这两座桥代表了中国石拱桥的哪些“特征”。
明确：中国石拱桥的特征是历史悠久、形式优美、结构坚固。
(1)石拱桥在世界桥梁史上出现得比较早。
“比较早”程度较轻，这样表达比较稳妥。
(2)《水经注》里提到的“旅人桥”，大约建成于公元282年，可能是有记载的最早的石拱桥了。
“大约”“可能”都表示不确定，只是推测的情况。“有记载的”使发言的根据增加可靠性。
(3)我国的石拱桥几乎到处都有。
“几乎”强调了石拱桥分布范围很广，但并不排除有的地方没有石拱桥的可能。
(4)(赵州桥)全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。
“当时”是从时间上限定，“可算”是从程度上限定。这样才更符合实际情况。
解读说明方法
（1）各小组板示所搜集到的常见说明方法的名称。
（2）让学生找出文中使用不同种说明方法的语句。
明确：
常见说明方法名称（共10种）：
举例子 列数字 打比方 引资料 作诠释 作比较 摹状貌 下定义 列图表 分类别
精读课文
1.中国石拱桥的总体特点是什么？试以赵州桥为例，用自己的话说说它是如何体现了中国石拱桥的特点的。
明确：中国石拱桥具有一般石拱桥的特点，即“不仅形式优美，而且结构坚固”，此外，中国石拱桥历史悠久，分布广泛，形式多样，有不少惊人的杰作。赵州桥修建于公元605年，到作者写作此文的时候已有一千三百多年的历史了，这表明了它历史悠久；赵州桥的大拱长达37．4米，敞肩拱的形式，大拱由28道拱圈拼成，以及和四周景色配合得和谐，桥上的雕饰也十分精美等，有力地说明了赵州桥确实是惊人的杰作。
2.作者分别介绍赵州桥、卢沟桥，说明的顺序基本相同，请具体说一说。
明确：课文基本上是按照地理位置、修建时间、结构特征的顺序来分别介绍两座桥的。
3.为了准确地说明事物，说明文用语很讲究分寸。想一想，如果把下边句子中划线的词语去掉，表达的意思有什么变化？
　　1．石拱桥在世界桥梁史上出现得比较早。
　　2．《水经注》里提到的“旅人桥”，大约建成于公元282年，可能是有记载的最早的石拱桥了。
　　3．我国的石拱桥几乎到处都有。
　　4．（赵州桥）全桥只有一个大拱，长达37．4米，在当时可算是世界上最长的石桥。
　　设题意图是让学生体会说明文语言准确、周密的特点。
　　1．“比较早”程度较轻，这样表达比较稳妥。
　　2．“大约”“可能”都表示不确定，只是推测的情况。“有记载的”使发言的根据增加可靠性。
　　3．“几乎”强调了石拱桥分布范围很广，但并不排除有的地方没有石拱桥的可能。
4．“当时”是从时间上限定，“可算”是从程度上限定。这样才更符合实际情况。
五、拓展阅读
世界跨度最大的石拱桥在山西
　　山西晋城丹河大桥位处太行山脉南端，横跨晋城市郊丹河。这里位于太行山脚的低山丘陵地带，河谷常年受水切蚀较深，呈U型河谷，两岸裸露的基岩是微风化的白云岩，硬度很高，而且内部没有大的断裂构造，丹河的上游有水库调节，常年水流不大。这样的地段很适合进行大跨度石拱桥的建设。
　　丹河大桥始建于1997年，并于2000年建成，桥上为双向四车道高速公路，设计时速80km/h，是山西晋城到河南焦作高速公路的一部分。它的桥梁全长413.17米，主孔净跨径146米、净矢高32.444米、桥面宽度24.8米、桥梁高度80.6米，是世界上跨径最大的石拱桥。
　　它的桥梁栏杆由200多幅表现晋城市历史文化的石雕图画与近300个传统的石狮子组成，体现了现代与传统文明的完美结合。
不仅仅是装饰，拱桥的石材讲究多多
丹河大桥采用全空腹式变截面悬链线无铰石板拱结构，腹拱由14个等跨径腹拱组成空腹式断面，腹拱墩横向挖空，既减轻拱上建筑重力，又增加结构的透视与美学效果。
石材在丹河大桥中不仅仅是一种装饰材料，而且要起到主拱承重的核心作用。大桥的主拱圈采用36-60厘米厚的100号粗料石，分5环10段砌筑而成，砌缝采用40号小石子混凝土逐环合拢。
石材看似古老，但实则具有很高的抗压强度。尽管其由于缺乏抗拉能力，结构组成复杂，自重大等原因而在现代建筑中使用不多，但在拱桥结构中却可以扬长避短，发挥很好的作用。
拱桥的受力模式主要是压力，拱圈上受到的桥梁自重和车辆荷载不会像普通直桥那样形成很大的弯矩，而是会被弯曲的拱圈转化为单纯的压力，传递给桥基。在这种模式下，适当的压力不仅不会破坏桥拱中的石材，反而有助于石材之间的咬合，让大桥更加稳固。
为了减少拱上荷载，大桥设计采用轻质填料——蒸压粉煤灰加气混凝土。填料不起主要承重作用，因此对强度要求不高。加气混凝土的干密度低，质量轻，弹性系数大，很适合作为填料使用。而且，它的吸水少而慢，内部不易发生冻融破坏，适用于中国北方的寒冷工况。此外，这种材料的原料来源广泛，价格低廉，可以有效降低大桥的建筑成本。
在丹河大桥的人行道内侧还采用了混凝土防撞墙，外侧采用石质工艺栏杆，桥梁侧面采用主拱圈及人行道出檐措施，增加了桥梁的美学效果。
（三）拱桥的施工难点：拱架与拱圈的配合
拱桥的施工方法与一般桥梁不同，桥拱的稳固依赖于拱砌块之间的相互挤压，将弯矩和剪力转化为轴向力，然而在最上面的拱圈合龙之前，拱桥是没有支撑自身的能力的，这时候就需要拱架来支撑暂未建成的拱圈。
事实上，拱桥的施工难点恰恰就在这里。
由于沟深，谷陡，跨径大，采用何种形式的支架施工成为丹河大桥成败的关键。
经过多种选择，丹河大桥最终采用了结构受力明确、稳定性与安全度高、施工速度快、设备重复利用率高的空间排架式钢拱架。拱架采用钢木联合结构，高度近80米。拱盔部分采用圆松木排架与弓形木及模板构成。卸架设备则采用了传统的单木楔与组合木楔完成。
上世纪60、70年代是中国石拱桥发展的高峰期，那时的石拱桥跨径通常在100米左右，由于跨径不大，设计难度较低，加之当时国内的设计水平所限，因此在设计、施工的过程中考虑的因素不多。在结构计算中，很少考虑施工过程、拱架变形对结构的影响，只针对拱圈进行计算，致使计算的内力难以反映结构真实情况，导致结构存在安全隐患。另一方面，由于传统的计算过程中不计拱圈形成中自身受力产生的有利影响，又致使拱架被迫设计得非常庞大，不够经济。
丹河大桥的主跨达146米，相比起100米左右的石拱桥，其各项荷载、受力和设计标准要达到2-3倍，这要求大桥的计算更加精密，施工更加严格。
大桥的拱圈分为5环，由内向外逐级施工。经过计算，当内圈拱建好后，事实上可以作为承重结构分担一部分的拱架压力。工程师们在拱架的设计中考虑了拱架与内层拱圈的联合作用，节约了拱架材料。
对于主拱圈以及拱上建筑的砌筑，丹河大桥摒弃了传统的缆索吊装与扒杆施工的方法，而是采用两台塔吊直接吊装施工，提高了施工效率，施工预先经过了仿真模拟计算，整个施工过程均处于严密而科学的控制之中。这使得丹河大桥的主拱圈施工仅用了短短4个月时间，各项工程指标都达到了设计理想状态。