5.做框架
[教材简析]
《形状与结构》单元的第5和第6课主要研究框架结构及其特点。《做框架》侧重研究加固框架结构的方法,为学习下一课《建高塔》打好必要的知识与技能上的基础。《建高塔》侧重研究物体稳定性问题,对加深认识框架铁塔大有帮助。本课内容分为三个部分: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。
[学情分析]
学生对三角形具有稳定性及平行四边形容易变形的特点,有所认识,因为在数学课中曾学过。但对于其中的科学道理并不知晓。通过操作体验和课件演示,让学生体验、了解斜杆的作用,从而使学生知道用三角形框架可以加固框架结构。本课是动手制作课,学生比较感兴趣。因学生的动手能力比较弱,需要在教师示范指导下先完成简单框架的扎制,然后小组合作做一个正方体框 架。学生做的正方体框架往往是歪七扭八,要引导学生分析原因,可能跟橡皮筋缠绕的方法有关。教师在巡视时要提供必要的指导与帮助。教学中可利用学生对活动的兴趣和探究欲望,来调动学习内驱力。
[教学目标]
一、科学概念
1.认识框架结构及其优点。(节省材料、构造坚固等)
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.用三角形框架来加固框架结构。
2.设计、制作一个可以承受重物的立体框架结构。
三、情感态度与价值观
体验动脑、动手合作做框架的必要,获得成功的喜悦。
[教学重点]
认识三角形框架具有稳定性,并利用这一特性,学会加固框架结构。
[教学难点]
理解三角形的稳定性与斜杆的作用;设计制作一个可以支撑一定重物的立体框架。
[教学设想]
一、联系生活,认识到生活中许多地方运用了框架结构,直观建立起框架的概念。
二、通过学生课前的做框架活动与课堂中的操作体验,认识和发现三角形框架是最稳定的结构以及利用三角形的稳定性可以加固框架结构;利用课件演示认识斜杠的作用。
三、了解制作框架的一般步骤,要先进行设计再制作。
本课中选择几个设计要素:如计算材料、加固方法、画设计图并按设计图进行制作等。让学生认识到设计的必要性与重要性,不盲目制作。并适当渗透技术设计的基本思想即根据实际需要和节约成本。
在制作环节,考虑以下几个方面:1.按设计图制作2.遇到什么困难及如何解决。(改进)3.动手合作。
在实验环节,考虑以下几方面:1.测试承受多少本?2.体验成功的喜悦3.评价。成功的地方;原因分析;进一步改进的设想。
四、总结与延伸思考,发展学生思维和想象力。
在以上学习探究的基础上,让学生来认识框架结构的优点及其在生活中的广泛应用;进一步发散学生的思维,激发学生课外动手制作、进一步实验探究的兴趣与欲望。
五、重点把握、难点突破
(一)重点把握:联系生活,通过观察图片、学生的设计与制作、实验探究活动来认识框架结构,学会制作一个坚固的正方体框架。通过学生的亲历活动进一步认识框架结构的优点。
(二)难点突破
1.运用课件演示帮助学生理解三角形的稳定性与斜杆的作用。
2.提供框架部件,为学生制作正方体框架提供一定的帮助。
鉴于做正方体框架比较费时、难度大的这一现实,教师在课前为每组准备两个带有斜杠的正方形框架,在此基础上设计制作正方体框架。
3.教师的巡回指导与适当帮助。
[教学准备]
1.为小组准备:竹棒、橡皮筋
2.教师准备:框架结构建筑的图片或视频、课件等。
[教学过程]
一、联系生活,赏图引入
1.认识框架结构
(1)师:最近老师拍摄了几张照片,请大家先看这张新区建筑工地上的脚手架,它是怎么样的呢?
再出现起重机铁架、高压输电线铁塔等图片,它们有什么相同的地方?
生:空心、支架、钢铁制成的、像一个骨架、、、、、、
(2)师:像这样骨架式的构造在建筑学上把它叫做框架结构。虽然它们形态各异,但它们都是框架结构。
2.揭题:这节课我们就一起来做框架。
二、小组合作,体验探究
1.制作并研究三角形和正方形框架
师:我们先来做一个三角形框架和正方形框架。
(1)教师示范。
(2)制作完成后,请将正方形框架贴着桌面这样(师演示)挤压,观察有什么发现?然后用同样的方法再来试一试三角形框架。每位同学都试一试。
(3)分组制作并研究
(4)汇报交流
师:哪一组先来汇报你们的发现?(三角形稳固,长方形不稳固)
(5)分析三角形框架稳定性的原因.(课件演示)
2.斜杆作用的研究
(1)师:既然正方形框架不稳固,有什么办法使正方形框架变得稳固呢?(生:加斜杆)
(2)师:怎么加?请同学上来演示。
(3)师:那我们就用这种方法给正方体框架加斜杆,完成后用同样的方法再试一试,看看效果怎样?
(4)师:为什么加一根斜杆它就稳固了,斜杆有什么作用?
(使其变成三角形框架,支撑住正方形框架的几条边)
师:请大家看课件。
师:再看看加了斜杆后的正方形框架跟原有什么不一样呢?
(5)大型框架中为什么要做这么多的三角形框架。
三、设计制作正方体框架并实验
(一)讨论与设计
1.师生共同讨论
师:、、、、、、我们来做一个正方体框架。老师这儿就有一个立体的正方体框架。
师:用竹棒和橡皮筋做成的正方体框架是否坚固,能放几本科学书呢?请大家看视频。
师:那怎么办呢?
生:、、、、、、
师:如果给你四根斜杆,都在外面加,你打算在什么位置加斜杆?
请把你的想法在图上画出来。
2.小组汇报交流(学生在课件中画一画或投影)
3.统一要求并制作
师:做正方体框架,这是件非常费时的事情,所以为了节省制作时间,发下这两个带有斜杆的正方形框架可以算作一部分,(师拿框架演示)问这样还差几根?斜杆还需要几根?
4.制作与实验之前的提示:
制作:
1.按设计图制作。
2.做好了,用眼看一看、用手压一压,你们的框架牢不牢?想一想什么地方可以改进?
实验:
1.怎样放书比较合理?
2.记录你们小组最多能承载几本科学书?
(二)学生制作框架
学生制作教师巡视指导
(三)承重实验
1.学生实验
2.汇报交流:各组能承载几本科学书?
四、总结与延伸
1.说说框架结构的优点
师:实验发现了框架结构的力量了,现在来说说框架结构有什么优点?
如:材料少、能搭建成一个很大的空间、支撑一定的重物。
(省材料、自重轻、空间大、较坚固)
师:正因为框架结构具有这么多的优点,所以在生活中它有着广泛的应用。(课件出示框架结构的图片)
2.师:通过这节课的学习,你有什么收获?你还想研究什么?如:在内部斜着加斜杆效果会怎样?
3.师:框架结构中还有许多科学知识,在初中还会继续学习。在课外我们可以通过查资料、调查等方法在课外继续研究。
板书设计
5.做框架
像这样骨架式的构造叫做框架结构
易变形 稳固
第五课:做一个坚固的正方体框架
第( )小组
设计:
如果给你四根斜杆,都在外面加,你打算在什么位置加斜杆?
画一画草图:
实验记录:我们组的正方体框架能放( )本科学书?