做框架
【教学目标】
1.科学知识
(1)、知道像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。
(2)、知道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。
(3)、能说出框架结构具有坚固、省材料、自重轻等优点。
2.科学探究
利用三角形具有稳定性的原理,尝试设计和制作一个可以承受重物的正方体框架。
3.情感、态度、价值观
在小组合作制作正方体框架的过程中,体验动脑、动手合作做框架的必要,获得成功的喜悦。
4.科学、技术、社会与环境
了解框架结构在生活中应用的意义。
【教学重点】
认识三角形的稳定性在框架结构中的作用。
【教学难点】
用尽可能少的材料制作一个坚固的正方体框架。
【教学准备】
学生:为每小组准备木棒、橡皮筋、实验活动记录单等。
教师:木棒、橡皮筋、大量科学书、课件。
【教学过程】
一、框架结构的提出
1、出示风筝图片,以视频方式进行马鞍形扎法的教学。
2、生活中的框架结构呈现:图片(埃菲尔铁塔,建筑工地的塔吊,过山车,房屋房架),提出框架结构的概念:像铁塔这样骨架式的构造。
3、出示课题:做框架。
【设计意图】从学生熟悉的放风筝场景入手,以做一个简单的风筝支架为切入口,激发学生的学习兴趣,很自然地过渡到马鞍形扎法的教学,并利用电教手段呈现马鞍形扎法,清晰有效,为后面框架的制作打好了基础。接着从简单的风筝支架延伸到生活中的框架,顺理成章地导入新课。
二、两种简单框架的比较
1、制作并感受三角形框架和四边形框架。
出示记录表:
活动一要求:
1、扎一扎:请小组合作制作一个三角形框架和四边形框架。
2、比一比:当三角形框架和四边形框架在受到力时有什么不同吗?
我们发现:当三角形框架受到力时, ;当四边形框架受到力时, 。
3、议一议:如何才能使不稳定的框架变得稳定呢?
4、证一证:请你用讨论出的方法做一做,使不稳定的框架变得稳定。
2、交流:以三角形和四边形的特点和能使不稳定的框架变稳定的方法为内容进行交流,并提倡学生整组上来合作交流,边演示边说。
预设:四边形很容易变形,而三角形则不容易变形。斜的加小棒可以使四边形变得稳定。
3、提问:这根新加的斜杆究竟起到了什么作用呢?
4、结合图片引导学生理解斜杆的作用——推和拉。
【设计意图】:郭沫若说:教育是培养学生自主学习,自主探究,用自己的头脑去想,用自己的眼睛去看,用自己的手去做的精神。本环节中由学生自己制作三角形框架和四边形框架,并思考这两个框架所具有的特点,接着讨论使不稳定的框架变稳定的方法,再付诸实践,充分体现学生的主体性地位,培养学生的自主探究能力。
三、做一个坚固的正方体框架
1、制作一个坚固的正方体框架。
出示记录表:
活动二要求:
1、做一做:请小组合作制作一个正方体框架。
2、想一想:我们制作的正方体框架稳定吗?
3、议一议:你能用尽可能少的材料使正方体框架变得稳定吗?请在图1中画出你们的加固方案,并按设计图进行加固,若材料不够可到老师处领取。
4、测一测:请用身边的材料测一测加固后的正方体框架的稳定性。
5、改一改:加固后的正方体框架承重能力强吗?若不强的话,请小组讨论后修改加固方案,并对框架进行二次加固。
6、数一数:我们实际共增加了( )根木棒,加固后的框架中有( )三角形。
7、赛一赛:准备好参加承重擂台赛了吗?请调整好你们的框架准备应战吧。
2、交流:以加固正方体框架的方法为内容进行交流,仍提倡学生合作交流,边演示边说我们小组加了几根木棒,承受了多少重量,加固后的框架中有多少个三角形。
3、承重测试要求明确:相同斜杆数,承受的书越多越好;承受重量相同,用的斜杆越少越好。
4、承重测试:教师提供科学书做重物,小组拍两名代表到指定区测试,测试后留一人展示作品。
5、讨论:最欣赏的作品并说说理由。
6、教师小结:工程学上人们希望能用最少的成本达到比较好的效果,而且实际的框架人们希望能有效的利用内部的空间,所以把斜杆加在面上的较多。
【设计意图】:本环节是本节课的重难点所在,根据六年级学生的认知特点,从尽可能少的材料做一个坚固的正方体框架出发,以任务驱动的形式进行小组合作探究,经历设计——制作——改进——再制作的基本阶段,并在解决一个个不同难度层次的任务中不断建构能利用三角形的稳定性来加固框架这一科学概念,发展科学思维。
四、总结拓展
1、思考:大型框架结构的小格子的主要形状并解释其中的原因。
2、拓展:再次展示生活中的框架,思考除坚固外,框架还具有的优点。
3、延学:课外找找还有哪些地方运用了框架结构。
【设计意图】:从生活中来再回到生活中去,利用所学去解释生活中的大型框架中的小格子为什么都是三角形,并思考框架的其他优点,让孩子们体会到科学来源于生活,并回馈于生活,对科学与技术、社会之间的紧密联系有感性的体验。
【板书设计】
做框架
框架 骨架式结构
四边形 三角形
不稳定 稳定