六年级上册科学教案-2.3 拱形的力量教科版

拱形的力量
教学目标：
科学概念：拱形能把受到的压力向下和向外传递，所以能承受更大的压力。圆顶形、球形等有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。过程与方法：根据观察到的拱形承重时产生的形变来推想它的受力特点；根据设想边实验边思考，逐步深入地研究问题，发展观察、联想和逻辑推理能力。情感、态度、价值观：引导学生关注拱形结构在生活中的应用；通过赵州桥了解我国古代建筑技术的成就，增强民族自豪感。
教学重点：
在实验活动中构建“拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受更大的压力”的科学概念。 教学难点：
能根据拱形结构的形变来分析它的受力特点，试着解释圆顶形、球形受力的特点。
教学准备：
教师准备：课件、做拱形的纸、抵住拱足的书、完整的和对半剖开的乒乓球。
学生小组准备：做拱形的纸、实验记录表、抵住拱足的书、完整的和对半剖开的乒乓球。
教学课时：1课时
课程安排：
一、激趣导入 （认识拱形）1、图片导入(课件出示各种拱形结构的图片等)。
从拱形的特点引导学生仔细观察各种各样的桥、城门以及铁塔，并根据学生的讨论归纳出概念：
像这样带有弯曲弧度的形状称之为拱形。
2、为什么要建成拱形呢？观察一些典型的拱形建筑。
二、通过身边的拱形认识圆顶形、球形。（小测试1）
1. [PPT 出示]教材插图，展示拱形、圆顶形、球形的案例。
2. 通过对乒乓球的观察、实验、和分析，认识圆顶形承受力的特点。
（1）观察剖成两半的乒乓球，看一看球壳的厚薄，捏一捏球皮的软硬。
（2）把半个乒乓球扣在桌上，向下压它，感觉怎样？
（3）[PPT 出示]教材插图，试着在“力”上作分析。（初步分析力的方向）
师生交流：圆顶形不产生外推力。
3. [PPT 出示]初步认识拱形—圆顶形—球形（最坚固的形状）
三、教学过程：
一、拱形的力量实验探究（实验一）1、教师演示制作纸拱。
2、介绍拱形：纸拱上面最突出的部分叫做“拱顶”，下面与纸板接触支撑拱的部分叫做“拱足”（板书标出拱顶、拱足）
3、纸拱承受压力的情况怎么样？我们来研究拱形和横梁的承受能力
讨论确定实验方案：
实验材料：2张同样的纸，若干回形针。
实验步骤：
①分别搭建出拱形和纸横梁。
②在拱形和横梁上面放回形针，记录员写出数据。
温馨提示（见PPT）
4、学生实验
5、学生汇报交流实验结果：拱形比横梁承受的回形针个数多。拱形比纸横梁能承受更大的压力，承重力更大。
6、引导讨论：为什么拱形比横梁可以承受更大的压力呢？
7、如何让纸拱承受更大的压力？
8、提出问题：用物体抵住拱足能不能增强纸拱的承重能力？想怎么做？
9、学生小组讨论，制定实验方案。（实验二）
10、实验步骤
①分别用2本及4本科学书抵住纸拱的拱足。
②在拱形上面放回形针，由记录员写出数据。
温馨提示（见PPT）
11、分组实验（教师巡视指导）。
12、学生汇总数据，书本数、承受回形针数。
13、学生汇报交流实验结果：
抵住拱足后，拱形承受的回形针数量增多。
抵住拱足的力量越大，拱形承受的回形针数量就越多。
解释：拱形抗弯曲能力和抵住拱足的力的大小有关。
14、为什么抵住拱足能增强纸拱的承重力？
15、学生尝试解释
16、搭建水果拱并解释秘密（PPT演示受力情况）
四、拓展延伸。
生活中、大自然中还有那些事物蕴含着拱形的科学道理？
赵州桥——介绍：中国现存最早，并且保存良好的是隋代赵州安济桥，又称赵州桥。桥为敞间圆弧石拱，拱圈并列28道，净跨37.02米，矢高7.23米，上狭下宽总宽9米。主拱券等厚1.03米，主拱券上有护拱石。在主拱券上两侧，各开两个净跨分别为3.8米和2.85米的小拱，以宣泄拱水，减轻自重。桥面呈弧形，栏槛望柱，雕刻着龙兽，神采飞扬。桥史建于隋.开皇十五年（公元595年）， 完工于隋.大业元年（公元605年），距今已有1406年。
总结提问：观察它的设计你有什么发现？
我们的古代人民就利用聪明才智巧妙的利用了拱形的力量，作为更富有创造精神的现代人在我们的生活中又是如何利用拱形的呢？请大家课后收集生活中见到的拱形，并将它们记录下来。
五、附件：
1、实验一表格：
实验
方法
承受的回形针个数
第一次
第二次
第三次
纸梁
拱形
2、实验二表格：
抵住拱足的书数量
承受的回形针个数
可承受的回形针个数
第一次
第二次
第三次
2本
4本