2.12 专题探究：冬瓜拱的力量 教案

2.12
专题探究：冬瓜拱的力量
一、教学目标
1.科学知识
知道多个梯形小块拼成的冬瓜拱与完整的半圈冬瓜拱承重能力差不多。
2.科学探究
(1）能够设计实验，搜集证据，验证自己的假设。
（2）能通过对比实验探究多个梯形小块拼成的冬瓜拱与完整的半
冬瓜拱的承重能力。
(3）能用恰当的表达方式与他人进行交流。
3.科学态度
（1)乐于表达，善于与他人交流并能做出合理评价。
(2)以崇尚科学的态度和实事求是的精神探索科学规律。
二、教学指导
1.活动安排思路
活动安排
活动题目
活动内容与需要解决的问题
能力要求
环节1
提出任务
尝试用冬瓜或其他合适的材料模拟制作拱，研究拱的拼接方法及其承重效果
质疑、分析和交流
环节2
作出假设
可以有很多种假设：用多个梯形小块拼成的拱形，其承重和完整的半圈冬瓜拱一样或差不多；或者相反，或者有其他可能
依据经验收集信息并作出假设
环节3
设计方案
按照假设制订实验方案，写下实验步骤和注意事项
设计
环节4
进行实验
根据自己的设计方案进行实验
实验操作和合作探究
环节5
得出结论
记录实验结果，根据实验数据得出结论
总结、分析和归纳
环节6
表达评价
对自己的探究过程和结论进行评价，用恰当的表达方式与同学交流，再请同学和教师做出评价
表达描述和交流评价
活动指引
任务驱动页
生活情境：由许多个梯形石块拼成的拱桥横架在河流之上。
产生问题：这座拱桥的拱为什么没做成整块 这样的拱也会结实吗？
驱动任务：探究用小块的构件拼接成的拱和由完整材料组成的拱承重能力是否一样。
环节1
提出任务
科学探究是人们探索和了解自然、获得科学知
( http: / / www.21cnjy.com )识的主要方法，更是科学学习的中心环节。小学科学课程倡导探究式学习，为学生提供充分的探究式学习机会，强调“做中学”，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，有利于培养学生崇尚科学的态度和实事求是的精神。
科学探究过程包含提出任务、作出假设、设计方
( http: / / www.21cnjy.com )案、进行实验、得出结论和表达评价等环节。提出任务是科学探究学习的第一个环节。教科书中提出尝试用冬瓜或其他合适的材料模拟制作拱，研究拱的拼接方法及其承重效果。
教科书之所以选择冬瓜，是因为其容易加工，而
( http: / / www.21cnjy.com )且一个冬瓜可以切成若干冬瓜圈，在教学中非常实用。在具体操作中，教师还可以选用环形泡未块，再利用电热切割器将其切成若干梯形小块，可以重复使用。但这需要教师提前做好准备，而对于学生来说缺少了现场操作的机会。
环节2
作出假设
作出假设是科学探究的重要环
( http: / / www.21cnjy.com )节，假设的作出是建立在一定的生活经验基础上的，不是凭直觉的猜想，所以要有一定的科学依据，正如教科书中所明确的：“根据自己的经验，先对要探究的问题作出假设。这样探究的方向会更加明确，目标会更加清晰。
看教科书中的假设：
假设1：将半圈冬瓜切成多个梯形小块，再拼成拱形。其承重能力和完整的半圈冬瓜拱一样或差不多。
假设2：将半圈冬瓜切成多个梯形小块，很难再拼成拱形。即便拼出来，其承重能力也会比完整的半圈冬瓜拱差很多。
假设3：………
教科书中提出的假设1和假设2，观点相反
( http: / / www.21cnjy.com )，是对学生的启发。学生可以参照，当然也可以有自己不同的假设。甚至也可以拿出“可以不切成梯形小块吗”来进行理论上的探讨。
环节3
设计方案
教科书申指出“按照假设制定实验方案
( http: / / www.21cnjy.com )。把实验步骤详细写下来，并注明注意事项”，这点非常重要。探究活动的关键就是方案的设计，教师一定要舍得花时间让学生充分论证其可操作性。因为课堂时间有限，一旦方案设计不合理，将事倍功半。学生往往急于进行实验，方案设计草草了事，反而欲速则不达。另外，要特别提醒注意安全用刀。
为了尽快掌握方案设计的要领，教科书中展示了琪琪的实验方案，教师要引导学生认真阅读，在模仿的基础上进行改进。
环节4
进行实验
进行实验是科学探究环节的中心环节，
( http: / / www.21cnjy.com )能否完成冬瓜拱的拼搭，一个重要因素就是团队合作。教科书中两位同学的合作分别展现了合作搭冬瓜拱、用整盒钩码进行承重实验和边实验边记录。
教师要提醒学生按照实验方案，完成冬瓜拱的拼搭，如果成功，再进行承重对比。认真观察实验过程，仔细记录实验数据。
小提示：用来做拱座的书本一定要够多或者在书本上再加重物，为防止切好的冬瓜小块搭不成拱，可在冬瓜块上做上标记(1、2、3、4、5)。
环节5
得出结论
正确的结论是在科学实验的基础上得出的。因此，
( http: / / www.21cnjy.com )要鼓励学生实事求是地收集整理和分析实验结果及数据，并参考其他小组的记录，看看自己的假设是否得到验证，然后得出探究结论。
本环节中教师要提醒学生不能人云亦云，要尊重自己的实验探究结果。
环节6
表达评价
对自己的探究过程进行评价。用恰当的表达方式与同学交流自己的探究过程和结论，再请同学和教师作出评价
本环节主要培养学生表达交流
( http: / / www.21cnjy.com )和评价能力。特别是对自己实验过程进行评价，体现出科学探究活动过程比结果更重要。教师要鼓励学生更多地关注探究的过程，从中寻找得与失。