六年级上册科学教案与反思-2.5 做框架 教科版

《做框架》教学设计

一、教材依据
《做框架》是科教版小学科学六年级上册等二单元《形状与结构》中第五课的内容。
二、设计思路：
这节课主要是让学生从简单的框架开始研究，发现三角形结构是比较稳定的，从而引导学生来研究怎样把不稳定的四边形框架进行加固，发现斜杆所起的作用，在此基础上让学生来加固一个立体框架。从教材上看，本课是一节制作课，但又不是单纯的制作课，编写者更强调动脑筋，思考怎样做框架，为什么这样做？这类课往往与单纯的制作课造成混淆，为了避免学生最后的收获只是“我会做框架了”，在本课教学设计中，我把“探究与制作”相结合。不仅强调学生动手做，更强调动脑筋，思考怎么做；不仅要培养学生的制作能力，还要培养学生的思维能力。在探究中引导学生用事实证据来支持自己对问题的解释，知道科学是讲证据的，逐渐培养学生学科学、用科学的志趣。
三、教学目标：
科学概念
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。
过程与方法
1、 用三角形框架来加固框架结构。
2、 设计、制作一个可以支撑重物的立方体框架结构。
情感、态度、价值观
体验动脑设计、合作制作一个可以支撑重物的立方体框架结构的必要，获得自主设计、自主发现的乐趣，意识到小组合作的重要性。
四、教学重点：
认识三角形的稳定性在框架结构中的作用。
五、教学难点：
设计、制作一个可以支承重物的框架结构。
六、教学准备：
课件、三角形框架、长方形框架、正方体框架、橡皮筋、筷子。
七、教学过程：
主要环节
教师活动
学生活动
一、激趣引入
1.今天老师给大家带来了一幅美丽的图片，（课件：尧柏水泥厂图片）
2.我们再来看几幅图片。（过山车、高架铁塔、电视塔等）这些建筑在结构上有什么共同特点？
3.师介绍：像这种骨架式的构造在建筑学上叫框架结构。
4.这节课我们就一起来做框架，研究框架结构。（板书：做框架）
1.观察介绍。
2.交流对这些物体的认识。（设计意图：用我们本地的有名建筑，亚洲第一，世界第二的尧柏水泥厂传送带引入，激发了学生的求知欲望，同时也给学生设下悬念。）
二、实验（一）做一个三角形框架和一个长方形框架
1.关于框架结构你们最想研究的是什么？让我们来仔细观察一下这些框架结构的建筑，它们是由什么形状组成的？
2.这些形状的框架有什么特点呢？现在我们就来做一个三角形框架和一个四边形框架。
3.教给学生橡皮筋的缠绕方法。
4.教师观察指导。
5.这么容易变形的四边形你们能想办法加固吗？
6.再次引导学生观察加斜杆后的正方形在结构上有什么变化？（把正方形变成两个三角形，三角形具有稳定性，不容易变形。）
1.观察思考，提出问题。
2.小组合作做一个三角形框架
和一个正方形框架。
3.把手放在框架的顶端，用手按一按，再观察它们受到力的作用时有什么不一样？
4.交流感受（三角形框架不容易变形，比较稳固；四边形框架不稳定，容易变形。）
5.小组讨论加固四边形框架的方法。
6.加固、展示。
7.观察、交流。
三、实验（二）制作正方体框架加固正方体框架
1.出示已做好的正方体框架，激发学生挑战欲望，做一个正方体的框架。
2.为了迅速完成任务，鼓励学生提出好的方法和建议？
3.巡视指导（分工、木棒位置、皮筋捆扎方法……）。
4.测试我们的框架承重能力有多大？（在上面放课本）
5.指导学生加固正方体框架，讨论：可以在什么位置加斜杆？加几根？如果正方体承载的是向下的压力，那些地方可以不加斜杆？
（做正方体时，先让学生思考讨论，不急于动手，引导学生有意识地加斜杆，学以致用，便于学生思维的深入；另外让学生思考：如果正方体承载的是向下的压力，哪些地方可以不加斜杆，用较少的材料来制作承重能力较好的正方体，向学生渗透了节约意识。）
6.作品展评。
7.为什么这个简单的正方体框架能承受如此重量？
8.数一数这个框架中有多少个三角形。（最终框架的稳定性还得归功于三角形的稳定性，当学生在数框架中三角形的个数，发现三角形个数越多，稳定性越好时，三角形稳定性的科学概念已经成为学生脑海中又一深深的烙印了）
9.如果把这个正方体框架的小棒换成钢铁，你们认为结果如何？再回过头来观察一下这些大型框架结构的“小格子”一般是什么形状？解释这是为什么？
1.讨论、交流。
①先做两个正方形，再用4根棒把两个正方形连接起来。
②橡皮筋的缠绕方法与四边形框架上缠绕的方法相同。
③每条边尽量相等。
2.小组合作，制作正方体框架
3.讨论加固正方体框架的方法
4.小组合作加固正方体框架
5.测试加固后的正方体框架的承重能力有多大？
猜测
测试
6.学生谈谈自己的认识。
（让学生从中体验框架结构所承受的“巨大压力”，同时体会小组合作的乐趣与优势，进一步增强了同学之间的合作意识。）
四、应用拓展
1.看来，这种空心的，骨架式的框架结构稳固性是很好的， 因此被广泛地应用于生活中（课件出示楼梯、小木屋顶、自行车架等）你还能举出些例子吗？
2.小结：通过这节课的学习你有什么收获？
3.整理实验器材。
1.小结
2.作业：课外继续调查生活中还有那些地方应用了框架结构？（科学来源于生活，又服务于生活，让学生把科学概念应用于实际，加深对概念的巩固，又能进一步理解概念。让学生课外继续调查生活中应用的框架结构，把课堂学习引向课外，提高课堂效率。）
附：板书设计
做框架

三角形 稳 定
加斜杆
四边形 不稳定 稳定
三角形
讲解三角形为什么稳定：（当给顶端施加力时,三角形两边斜杆受力向两侧扩张，是底杆的拉力阻止了三角形变形,当给两边施加力时,三角形两边受压力向内挤，是底杆的推力阻止了三角形变形。三角形正是通过三边互相之间的推和拉的作用来保持它的稳定性的。）
八、反思
本节课在课堂的具体操作上，突出在科学探究中学生自主的构建科学概念的教学理念，以“讨论思考—动手制作—反复实验”为主线，通过做简单框架、固定正方体框架，引领学生经历一个典型的科学探究过程。
1、课前准备，精选材料
这节课重点是让学生做框架并固定框架，体验三角形稳定性。实验材料对学生探究很关键，教师为学生的探究活动提供有结构的材料是提高课堂教学效率的一个重要途径。本课的材料准备很重要，用来加固的斜杆要长一些，因此，我为学生准备了长短两种小木筷，短的15根，长的6根。以及固定木筷的小皮筋若干个。这些材料简便易行，尤其是木筷是从餐桌上回收利用的。
2、巧妙导入，设置悬念
首先用我们当地位居亚洲第一，世界第二的陕西尧柏水泥有限公司安康分公司的原料传送带图片引入，壮观的景象激发学生的自豪感、好奇心和求知欲望，同时也给学生设下悬念。接着以生活中熟悉的物体为例，充分直观感知框架结构，点明主题。使学生对框架结构有一个明了的认识。然后再提出问题：“这些框架结构建筑有什么特点？”加深对框架结构的认识。
3、合理分组，强调方法
《科学（3-6）课程标准》指出：科学课程要面向全体。而我们的科学课堂上小组合作时，往往有些学生只是看，不知道动手帮忙，还有的小组材料一发下去就抢。本节课，为了保证每位学生都能参与到做框架的活动中，我将学生分成2人一小组，这样就避免了以上情况的发生，保证每个孩子都能动脑动手。
制作框架时，橡皮筋的绕法不仅会影响速度，还会对框架的稳定性造成干扰。尤其是加固框架时，加的斜杆要套进已绕好的橡皮圈内难度大，弄不好橡皮筋会脱掉或断掉。课前反复实验，发现马蹄形的绕法最简单，最牢固，所以在动手制作前，我用两分钟的时间专门教给学生橡皮筋的缠绕方法，“磨刀不误砍柴功”，为后面的制作节省一定的时间，保证每个小组在课堂上完成正方体框架制作的任务。
4、动手制作，科学论证
学生做成三角形、四边形框架是平面框架，引导他们把框架放在桌面上，用手任意推、拉，学生能充分感受到三角形框架的稳定性。
通过认识了三角形具有稳定性后，出示已做好的正方体框架，激发学生挑战欲望，由此提出制作更复杂更坚固的正方体框架结构，充分调动学生的积极性。
学生动手制作前，老师示范（课件出示正方体框架草图），让学生先讨论制作方法，明白制作的步骤、要求，同时引导学生把前面做的正方形框架加以利用，一方面可让学生明白前面打基础的重要性，另一方面可以节省课前材料的准备，又可以节省一定的时间让每个小组都能去完成正方体框架的制作。在此，也让学生无意中接受了“又好又快”的“科学发展观”教育。
正方体框架固定后，测试所做的框架能承重多少本书，让学生体验到框架结构的“巨大力量”。 又让他们数一数框架中有多少个三角形，最终框架的稳定性还得归功于三角形的稳定性，当学生在数框架中的三角形个数时，三角形稳定性的科学概念已成为学生脑海中又一深深烙印了。
这节课学生的思维一直都处在活跃阶段，不仅动手还要动脑。在实验制作过程中热情高涨，同时体验到小组合作的乐趣与优势，进一步增强学生合作意识。达到了寓教于乐之目的，在此基础上既巩固了知识又培养了能力，比较全面地提升了学生的科学素养。
但是，要让学生动手制作两个平面框架到制作并固定一个立方体框架，操作性强，对学生而言有一定技术含量，由于学生个体差异，少数学生方法不当，个别小组合作欠和谐，导致制作速度慢，框架固定不牢，影响实验效率。由此可见，面向全体学生，重视个别辅导，自主探究，合作交流是新课程环境下课堂教学必须关注的焦点。