六年级上册科学2.1抵抗弯曲 教案 教科版

2.1《抵抗弯曲》教学设计
一、教材分析
《抵抗弯曲》是六年级上册第二单元《形状与结构》的起始课。作为本单元的起始课，《抵抗弯曲》的学习在知识和探究技能方面为本单元的后续研究奠定了基础。从形状和结构的角度看建筑物，几乎所有的建筑物都有柱子和横梁或类似柱子和横梁的结构。从承受压力的特征上看横梁，它的抗弯曲能力与其宽度成正比，与高度（厚度）的平方成正比，增加材料的厚度可以非常明显地增大抗弯曲能力。作为本单元第一课首先引导学生研究纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系，为后面的研究奠定认识的基础。在本课中我认为重点要解决好三个问题：
1．认识建筑物的横梁和柱子，并了解横梁比柱子更加容易弯曲。
2．研究横梁的抵抗弯曲能力与什么有关。在有关的因素中分别用实验的方法研究横梁的宽度、厚度与抵抗弯曲的能力之间的关系，重点发现厚度增加，横梁抵抗弯曲的能力大大增加。
3．能学以致用，研究横截面是长方形的横梁平着放好，还是立着放好。让学生用前面研究的结果进行解释，并用做简单实验的方法来证明。活动由教师指导下的研究变为学生独立的操作和研究。
二、教学设计
（一）教学目标
⑴科学概念
①房屋、桥梁结构中有“柱子”和“横梁”，横梁比柱子容易弯曲。
②增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
⑵过程与方法
①识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。
②用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
⑶情感态度价值观
①乐于探究不同宽度、不同厚度的纸与抵抗弯曲能力大小的关系，乐于通过小组合作积极主动完成实验。
②在科学探究的过程中既能大胆假设又能在实验中小心求证，在体会到科学探究的严谨性和科学性的同时，也能体验到探究的乐趣。
③初步感受到科学和生活的密切联系，进一步激发探究形状与结构的兴趣。
（二）教学重点、难点
1．教学重点：通过实验研究，发现增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
2．教学难点：能学以致用，了解横截面是长方形的横梁平着放好，还是立着放好。
（三）教学准备
1．分组材料：
⑴长度、厚度相同，宽度不同（１倍、２倍、４倍）的卡纸一组。
⑵长度、宽度相同，厚度不同（１倍、２倍、４倍）的卡纸一组。
⑶垫圈、直尺、橡皮、磁带盒两个。
2．教师材料：
⑴课件：有关的新闻及图片。
⑵学生材料一套、钢尺一把、折叠好的卡纸一组。
（四）教学过程与设计意图
一、导入：
１．（出示图片）很多建筑都有平放的材料和立放的材料组成，我们把平放的材料叫做横梁，把立放的材料叫做柱子。
２．在现实生活中，有时会发生一些桥梁或者房屋倒塌的例子，我们看：（课件出示图片）请大家观察图片，看桥梁倒塌事故中，断裂的主要是横梁还是柱子。
3．（课件图片）从刚才的事故照片中可以看出，横梁比柱子容易弯曲和断裂。所以，如何增强横梁抗弯曲的能力是建筑上很重要的问题。今天我们就来研究一下这个问题。
（此部分教学设计的意图有三：一、指导学生认识建筑物由直立的结构－柱子和平放的结构－横梁支撑，为单元后续学习做准备。二、从事故图片中比较清楚地看到横梁更容易坍塌。三、由此自然而然地引入对增强横梁抵抗弯曲能力的研究。）
二、分析哪些因素影响横梁抗弯曲的能力：
１．出示卡纸、磁带盒。怎样才能搭出一座模拟纸桥（学生上台演示）。
２．桥面就是一根纸横梁。
３．什么情况下纸横梁可能弯曲（放重物-放垫圈），看到什么现象？（桥面弯曲），我们就说它抵抗弯曲的能力比较弱。
４．有什么办法增强它抵抗弯曲的能力？
⑴长度：由学生演示改变磁带盒距离。（提示：造大桥时设计很多的桥墩，就是为了改变横梁的长度。）
⑵材料：出示钢尺，用此材料做一根与纸横梁一样的横梁进行比较。
⑶宽度。
⑷厚度。
今天在课堂上我们就选择材料的宽度和厚度来研究。
（此部分教学设计的意图是：一、学习搭一座模拟纸桥，确立进行实验研究的材料。二、理解“弯曲”、“ 抵抗弯曲”。三、初步猜测影响横梁抗弯曲能力的因素，确定实验研究的主要任务是研究材料的宽度和厚度与抵抗弯曲能力大小之间的关系。）
三、研究横梁的宽度与抵抗弯曲能力。
1．研究横梁的宽度与抵抗弯曲的能力的关系。
⑴实验中，哪个条件一定要变？（纸的宽度）
怎样控制纸的宽度比较容易看出抵抗弯曲能力的变化？（成倍数增长）
出示1倍宽、2倍宽、4倍宽的纸。
⑵在这个实验中应该控制哪些条件不变？如何控制？
A、横梁的长度不变。（建议10CM左右）
B、横梁的材料不变。（同一张纸上裁下来的）
C、横梁的厚度不变。
⑶几个细节问题统一一下：
Ａ.垫圈放的位置有关系吗？
Ｂ.放的时候力度如何掌握。
Ｃ.多个垫圈怎样放更好。（单柱叠放）
Ｄ．如何确定横梁抵抗弯曲的能力是多少。
为了更快地检测我们的这横梁的抵抗弯曲的能力，我们可在它的下面放一块橡皮，（演示）如果横梁底碰到橡皮了，那么我们数数横梁上放了几个垫圈，就是这横梁的抵抗弯曲的能力。现在我们的横梁的抵抗弯曲的能力是2个垫圈。
2．预测纸横梁抵抗弯曲的能力。
3CM宽的卡纸的抗弯曲能力是多少？
如果用这张2倍宽（6CM）的卡纸来造桥，你预测桥的抵抗弯曲的能力会不会有变化？12CM宽的呢？
3．出示温馨提示，分发材料。
4．学生实验。把实验数据记入课本P27表格。
5．汇报数据，出示汇总表。
6．从实验数据中可以发现什么？（纸的宽度增加，抗弯曲能力增强）——板书
（此部分教学设计的意图是：一、了解对比实验中变化因素和不变因素的确定，进一步学习设计对比实验。二、学习“控制变量成倍增长来比较实验结果”的对比实验方法。三、培养预测的习惯和实验的能力。四、培养学生实验分析的能力，得出“横梁的宽度增加，抗弯曲能力增强”的结论。）
三、研究横梁的厚度与抵抗弯曲能力。
1．那么，纸横梁的厚度会不会影响抵抗弯曲的能力呢？我们可以怎样研究？要保持哪个条件变化？如何变化更加明显？哪些条件不变？
2．预测。
⑴3厘米宽的一层纸的抗弯曲能力是多少？（提高效率，可以用刚才的数据）
⑵２倍厚（２层纸）的纸横梁的抵抗弯曲的能力会怎么样？预测一下：能放几个垫圈？
⑶在２倍厚的基础上再增加一倍，也就是４倍厚（４层纸），预测能放几个垫圈？
⑷那么，同学们的意思是：纸的厚度成倍地增加，抵抗弯曲的能力也成倍地增加？
3．我们的预测是否正确，可以通过实验来验证。
4．出示温馨提示，分发材料，记录实验数据。
5．学生实验。
6．汇报数据，填写汇总表。
7．你在实验中发现了什么？（纸的厚度增加，抗弯曲能力会增加——增加的数据与我们的预测有什么不同——大大增加）
（此部分教学设计的意图是：一、进一步运用对比实验中变化因素和不变因素的确定，进一步强化设计对比实验的能力。二、继续学习“控制变量成倍增长来比较实验结果”的对比实验方法。三、培养学生实验数据分析的能力，发现“横梁的厚度增加，抵抗弯曲的能力会大大增加”的结论。四、培养发现“预测”与“实测”之间的差距，从而激化认知矛盾，引导淡化经验主义、及时更新认知的学习习惯。）
四、整理应用
1．比较两张表格，发现了什么？
2．实验材料的比较：
我们在两次实验中分别得到了两组不同的数据，表格1和表格2中1倍宽和1倍厚的抵抗弯曲的能力基本一样，但是2倍宽与2倍厚，4倍宽与4倍厚的抵抗弯曲的能力则不相同，尤其是4倍宽4倍厚的数据相差很多，但是，4倍宽与4倍厚的纸横梁的材料的总量是怎样的呢？
3．展开实验材料，你发现了什么？对你有什么启发？（同样多的材料，增加厚度比增加宽度抵抗弯曲的能力更强）
4．出示一根直尺，假如这是一根在桥梁或房屋建筑中的横梁，我可以有几种放法？
（平放和立放）
你觉得哪种放法增强抵抗弯曲的能力更强？为什么？
5．用实验的方法感受一下。
6．说说你的感觉和体会。
7．教室里哪里有横梁？它是平放还是立放的？根据今天所学习的内容解释为什么是立放的？生活中还有哪些地方有立放的横梁，课外去找一找。
8．通过今天的学习，我们知道了增加宽度和厚度可以增强横梁抵抗弯曲的能力，尤其是增加厚度，更是能大大增强横梁抵抗弯曲的能力。
⑴现在，如果你是一位设计师，要你设计一座坚固的桥梁或房子，你怎样设计？
⑵增加厚度是一个很好的办法。
⑶但是也不能无限制增加厚度。
⑷想知道专门从事力学研究的设计师是怎么解决这个问题的吗？想对这个问题进行进一步的研究吗？在以后的科学学习中我们来继续研究。