《抵抗弯曲》教学设计
一、教学目标
1、科学概念: (1)、房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”,梁比柱容易弯曲。 (2)、增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力,增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
2、过程与方法: (1)、识别和控制变量,记录数据,分析数据并得出结论。 (2)、用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放。
3、情感态度价值观: 能够大胆假设又能在实验中小心验证。
二、教学重点:纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究;
教学难点:对科学实验的变量识别与控制。
三、教学准备:
教师:辅助课件,2个相同厚度的纸盒,尺子等;
每组学生:一号材料(垫圈一盒,长度、厚度相同、宽度不同的纸条),二号材料(长度、宽度相同、厚度不同的纸条<相同的纸折叠而成>),实验记录表,直尺,8本相同厚度书等。
四、教学过程与设计意图:
(一)、认识柱子和横梁(6分钟)
1、同学们,很早以前,人们就开始造房子和修桥梁,(课件出示)请同学们观察下面这些房子和桥梁,它们在形状和结构上有什么相似之处?
2、引导学生认识柱子和横梁。
抽生回答,教师强调。(课件出示):直立的材料称为柱子,横放的材料称为横梁。
3、比较横梁和柱子谁最容易弯曲?
(课件出示)引导学生认识:横梁承受的压力要把横梁压弯、压断,柱子承受的压力是把柱子压短、压碎,所以横梁比较容易弯曲。因此研究横梁的抗弯曲能力在建筑科学上显得非常重要了。
4、揭题:(板书)抵抗弯曲
5、(课件出示)猜测:横梁的抗弯曲能力可能与哪些因素有关?
(二)、纸的宽度与抗弯曲的关系 (15分钟)
1、师介绍实验方法:
(1)、今天咱们要用厚纸做横梁来搭一座桥,首先把纸横梁的两端垫起一定的高度,我们就以两个纸盒的高度作为垫起高度,然后把横梁架上去,注意放中间位置,这里有一些垫圈,如何利用它来测试纸横梁抗弯曲能力呢?(生回答:往纸上放垫圈)
(2)、垫圈应该放什么位置?怎样放?(中间位置,一个一个叠上去轻轻地放)
2、教师演示:老师现在搭的纸桥梁很容易弯曲,有什么方法可以提高它的抗弯曲能力呢?
3、学生设计对比实验:你怎样设计一个实验来比较它们的抗弯曲能力?(出示2倍宽和4倍宽的纸横梁)
4、小组讨论:为了使实验更科学、更公平,(课件出示)我们应该控制哪些条件不改变?怎样控制?改变了哪个条件?(宽度)
5、预测:2倍宽和4倍宽分别能放几个垫圈?为什么这么想?
(实验前先预测再实测,不但能提高学生对实验数据的关注程度,更重要的是促使他们思考宽度与抗弯曲能力的关系。)
6、(课件出示)实验要求。
7、分小组领取出一号材料并实验,完成记录表(课件出示)。
8、汇报数据,得出结论。 通过刚才的实验和数据,你发现了什么?(板书:横梁的宽度增加,抵抗弯曲会增强。)
(三)、纸的厚度与抗弯曲能力的研究。(12分钟)
1、出示三种厚度的纸横梁。
现在有三种不同厚度的纸横梁,这是一倍厚的纸横梁,这是两倍厚的指横梁,这是四倍厚的纸横梁,它们厚度增加,抗弯曲能力又会发生什么变化呢?咱们今天也来研究研究。
2、(课件出示)做这组实验时我们又该控制哪些条件不改变?怎样控制?什么条件变了?
3、先来预测一下,2倍厚和4倍厚的纸横梁分别可以放多少个垫圈?并说说你这样猜测的理由。
4、小组取出二号材料并实验,完成记录表(课件出示)。
5、观察数据,得出结论。通过刚才的实验,你肯定又有什么重大的发现吧?(板书:横向梁的厚度增加,抗弯曲能力会增强。)
(四)、解释横梁平放好还是立着放好 (4分钟)
1、课件出示:现在老师想考验一下大家,这里有一种横梁,你认为平着放好,还是立着放好?(课件出示)
2、为什么立着放好?(提示:你知道要增加纸横梁的抗弯曲能力,增加纸的宽度和厚度,那种方法好,为什么?)
2、实验比较(比较上面两组实验数据)。
3、体验活动:咱们现场用尺子来设计一个实验验证一下。(用手折尺子,用手指平着压弯很容易,竖起来压弯不容易。并解释原因)
4、课件出示结论:(板书)增加横梁的厚度,能显著增加它的抗弯曲能力。
五、总结 (2分钟)
六、课外延伸(1分钟)
(课件出示)增加了横梁的宽度和厚度能增强它的抗弯曲能力,但增加了重量和增加了材料的用量(也就增加了成本)。那么能不能既不增加材料的宽度又不增加材料的厚度,却能增强它的抗弯曲能力?课后大家继续用这张纸去探究。
七、板书设计:
抵抗弯曲
建筑物中直立的材料称为柱子;横放的材料称为横梁。
影响横梁抗弯曲能力的要素:
(1)横梁的材料?? (2)横梁的宽度
(3)横梁的厚度???(4)横梁的长度 ……
横梁的宽度增加,抗弯曲能力会增强;
横梁的厚度增加,抗弯曲能力会增强。
从横梁的宽度和厚度看,增加纸的厚度,能显著增加它的抗弯曲能力。