做框架
一、教材简析
框架结构的优点是能用较少的材料建构巨大的物体,支撑出很大的空间。用木材、钢材建造的物体几乎都是框架结构的。教材内容分为三个部分:一、认识什么是框架结构;二、制作研究简单框架;三、做一个坚固的正方体框架。本课是在前一阶段认识形状与承受力关系的基础上,通过动手制作、实验活动,使学生认识和发现;三角形框架稳定,四边形框架不稳定,从而进一步激发学生研究形状结构与稳定性之间的关系的兴趣。
二、教学背景
学生对框架并不陌生,在生活中到处能看到框架。三角形稳定,四边形易变形,这对六年级学生来说,已不是什么秘密。学生在四年级的数学课上已经知道三角形是最稳固的。这也是学生学习本课的前概念的水平。因此,课堂教学的指导重点应放在让学生“理解作用在框架结构上的力所产生的效果”,认识斜杆的作用,掌握加固框架的技能。根据六年级学生的认知特点,本课对教材进行处理,改变循序渐进的教材结构,以节省材料为课堂教学的出发点,从任务驱动教学的展开,在解决任务的过程中体验问题解决的一般流程。
三、教学设计
教
学
目
标
(一)科学概念:
1、认识实际生活中的框架结构,了解框架结构的特点。
2、三角形框架具有稳定性,利用三角形框架可以加固框架结构。
(二)过程与方法:
1、能够用实验数据作为依据支持自己对问题的解释。
2、初步学会用三角形增大框架牢固程度的方法。
3、尝试设计和制作一个可以支承重物的立体框架。
(三)情感,态度,价值观:
1、培养在学习中,不断发现问题,解决问题的习惯。
2、体验动脑、动手合作做框架的必要,获得成功的喜悦。
教学重难点
重点:了解框架结构的特点,知道三角形框架具有稳定性,掌握用三角形加强框架的方法。
难点:设计、制作一个可以支撑重物的框架结构。
教学准备
教 具
学 具
说明与提醒
相关图片及课件资料、捆好的三角形、正方形框架、正方体框架
细竹棒、橡皮筋
细竹棒要有长短
教 学 流 程
教学过程
创设情景,提出问题
1、(出示课件:埃菲尔铁塔)上面的建筑你认识吗?
这两个塔在结构上最大的不同是什么?
2、埃菲尔铁塔100多年的历史证明这种结构是非常牢固的,像这种骨架式的结构后来在建筑上叫做框架结构。
3、你们还见过哪些建筑采用了框架结构?出示其他框架结构的图片:鸟巢、高压线架线塔、广州塔。
4、这么多地方都采用这种框架结构,一定有它的科学道理。让我们通过做框架来研究一下这里边的科学道理。
5、我们仔细看看,这些框架式结构中大多是什么形状?
(二)三角形稳定性的研究:
2、指导学生利用竹棍和橡皮筋制作一个三角形和正方形框架
3、观察它们受到力的作用时有什么不同,哪一个容易变形?
4、在刚才的实验中,你们是怎样做的?有什么发现?
小结:通过实验我们知道了三角形是最稳固、最不容易变形的框架。
(结合课件演示,分析三角形稳定性的力学原理:当三角架顶端受重力作用时,两边斜杆受压力,下面的水平杆受拉力。由于三角形边长不变,角度也不变,是唯一不会变化的形状,所以框架结构以三角形为基本构造。)
5、能想个办法让长方形框架牢固一些吗?
?过渡:同学们认为加上斜杆,长方形就牢固了,咱找个同学上来体验一下:请你先推一下扎了斜杆的一个角,把你的感觉告诉大家。(很稳定)再推没有斜杆的角。那么,斜杆起了一个什么作用呢?
课件演示推和拉的受力情况。
现在你知道为什么大型的框架结构中都是三角形吗?
(三)、做一个坚固的正方体框架
1、其实在我们生活中的框架是比较复杂的。老师这里有一个正方体框架,我想请你们来帮我进行加固,要求:
(1) 运用我们的数学知识,计算需要多少斜杆。
(2) 还要考虑节约材料,思考哪些地方最需要斜杆,哪些地方不一定需要斜杆。
(如果承受向下的压力,考虑到节约材料,上下两面可以不加斜杠,只在周围的四个面上各加一根斜杠就可以了。)
2、学生分组动手,教师巡视指导。
3、体验框架“巨大的力量”。比赛:哪组同学的框架承重最多,用的材料最少。边做边完成实验活动手册p14记录。
4、小组汇报、交流,对自己探究制作的框架进行评价。
设计意图:让学生应用学到的知识解决现实生活中的更为复杂的问题。同时,让学生明白动手之前要先动脑,任何事的成功离不开周密的计划,从而养成正确的科学态度与方法。
5、通过第二个实验,你们知道了什么?
(只要在容易变形的框架里搭出一些三角形,三角形越多这个框架就越稳固。)
(五)、课后小结,拓展思维
1、这节课,我们研究了什么?你有哪些收获,对于框架你还有什么想法?
2、四边形框架容易变形,它又有什么特别用处呢?