找拱形
【教学目标】
科学概念: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:1、用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释。
2、发展观察、联想和逻辑推理能力。
情感、态度、价值观:感受科学技术对我们生活的影响。
【教学重点】用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释。
【教学难点】对圆顶形、球形等有和拱形相似的特点的认识。
【教学准备】学生准备:完整的乒乓球,完整塑料饮料瓶。
教师准备:类似拱形、圆顶形和球形的物品或相关图片,若干根相同的硬纸条(演示拱形拼成圆顶形和球形)。剪开的乒乓球,剪刀。
教学过程:
一、引入。
我们已经认识了拱形,了解了拱形的力量,那么拱形结构承载重力有什么特点?二、认识圆顶形、球形,研究它们承受压力的特点。
1、观察:观察教师提供的图片。
2、认识圆顶形和球形:利用西瓜做解释
3、演示:圆顶形与拱形有联系吗?演示几个相同的拱形可以拼成一个半圆形。
4、提问:我们看到的这些物体为什么做成圆顶形?圆顶形承受压力的能力如何?
5、观察、实验、分析:
a、观察剖成两半的乒乓球,看球壳的厚薄,捏一捏塑料皮的软硬。
b、你们估计一下,把半个乒乓球扣在桌上,向下压它,它能承受多大的压力?现在我们在四个这样的半个乒乓球上放一把椅子,会不会被压瘪?
c、实验演示。
d、你们认为圆顶形承受压力的能力如何?(适时提示:拱形的拱脚是要用力抵住的,圆顶形为什么不需要抵住?想一想,如果几个人手牵手围成一个圆,每个人都努力向外退,能走开吗?为什么?)
教师讲述:两个半球形可以组合成一个球形,球形也可以看成是若干个拱形的组合,球形硌个方向上都是拱形的。球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来,所以球形比任何形状都更坚固。巨大的贮油罐做成球形就是这个道理。电灯泡为了更透光,玻璃壳很薄,但做成球形,它就比较坚固了。
关注:对圆顶型受力的分析。
设计意图:理解圆顶形、球形等有和拱形相似的特点,可以承受很大的压力。
6、介绍著名拱形建筑
三、塑料瓶形状的分析
1、谈话:在我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。我们来做一个“关于塑料瓶形状的研究报告”。你们可以先观察塑料瓶的各部分的形状,看哪些部位包含了拱形,与剖开的塑料瓶对比,试一试强度上的差别,写出发现。
2、小组研究,教师巡视。汇报交流。
3、关注:学生的分析。
4、设计意图:加深对圆顶形、球形等有和拱形相似的特点,可以承受很大的压力。
四、认识生物体结构中的拱形结构
1、谈话:我们研究了人工设计的物体。我们自己身体中存在着拱形结构吗?人的肋骨是什么形状的?有什么好处?头骨是什么形状的?有什么好处?人的脚骨也是拱形的吗?它能使人的脚承受更大的重量且有弹性。
2、提问:
观察龟壳、贝壳、蛋壳等,说说这些形状对它们自身有什么意义?
3、小结:研究了拱形后,你们有什么感想?
4、关注:学生对知识的应用。
5、设计意图:感受生物界对共性的自然利用。
课后反思:
《找拱形》一课是科教版《科学》六年级上册 “形状与结构” 单元第四课。在本单元中学生在学习中要了解身边几种常见的结构,知道结构具有不同的特点能满足不同的需要;发现改变物体的形状结构可以改变其承受力的大小:体验科学|技术对社会进步的巨大的影响;提高探究兴趣,发展探究能力。本单元也存在对力进一步的认识,在引领学生探究物体形状结构的同时发展他们对力的认识,知道力还有使物体变形甚至破坏的作用。在第三课“拱形的力量”探究活动中,学生已经通过实验研究认识了拱形受力的特点。本课“找拱形”就是要在圆顶形、球形、不规则弧形结构中找出拱形的特征和异同,使学生对拱形结构的认识进一步扩大和加深。试图引导学生在经历“解释圆顶形、球形承受压力特点” “推理塑料饮料瓶形状设计中的科学道理” “寻找生物体中的拱形”等探究活动中用已有知识解读物体的形状与结构,对弧形结构的物体作出合理的解释,发展学生的联想和逻辑推理能力。
在本课的教学中设计思路还是紧贴教材,希望通过一节课的课堂教学,激发学生的活跃思维,积极寻找建筑中的拱形、生活物品中的拱形、以及生物体中的拱形,并且认识到拱形结构对我们生活的影响。在最开始的教学中,我设计了这样一些环节:
在导入中我直接出示一个圆顶形的塑料壳,问学生是什么形状,他们的第一反应是半圆形,接着再出示一些其他的物体,如安全帽、锅盖等,再出示圆顶形的建筑物,导出“圆顶形”。那我们生活中一些物体和建筑物被设计成圆顶形,是为什么呢?通过前面的学习,学生肯定了解是因为这种形状承受的力大。这里就设计了这样一个活动,在三个半个乒乓球上放块木板,请一位勇敢的孩子上来测试圆顶形能承受多大压力,结果同学们呼声很高地选出了班上最壮最高的男生,其实学生是聪明的,他们希望能用最重的同学来测试,以此才能心服口服地说服自己,原来圆顶形真的能够承受这么多力啊,好厉害。圆顶形也确实不辜负众望地撑起了壮壮男生的体重,其他同学发自内心地鼓掌。