粤教粤科版（2017秋）五年级下册科学教案-2 弯弯的拱桥 教案

《弯弯的拱桥》教学实录
一、教学目标分析
1、科学知识目标：
（1）知道拱桥的特点是外形美观，跨度较大；
（2）拱受力是通过拱圈把压力向下传到拱脚，向外传到拱座，因此拱桥有很强的承重能力。
2、能力培养目标：
（1）会用控制变量的对比实验来探究拱桥的承重能力。
（2）能根据拱的形变来推想它的受力状况，并能进行恰当的描述。
3、情感态度价值观：
（1）认识到认真细致地观察和实验有利于探究活动的不断深入。
（2）通过观察赵州桥，体会到古人的创造能力，激发学生的爱国情怀。
二、教学重点、难点
重点：用控制变量法的对比实验探究拱桥的承重能力。
难点：对拱称重后的形变进行推理，分析受力情况，并用图示或语言描述出来。
三、教学策略
本节课，我采用了实验法、分析法、猜想——探究法等方法组织教学。
首先以问题情境引入新课，阐明本课的学习内容，接着引导学生进行猜想、通过“对比实验法”探究“相同条件下，梁桥和拱桥的承重能力，谁更强”，然后让学生通过对比实验法，观察分析“为什么拱桥的承重能力更强”的原因，让学生用自己的语言总结出“拱桥在承重过程中力的走向”，并引导动手设计拱桥，讨论影响拱桥承重能力的因素，最后通过小结进行课后延伸学习。
四、教学准备
2个水槽，2盒钩码，2张A4纸和两张卡纸，课件、投影仪。
五、教学过程
（一）视频导入，引出课题。
（课前播放有关桥的视频）
教师：同学们，课前我们通过视频，了解了我国当代先进的拱桥技术，其实我国古代的拱桥技术也十分高超，隋朝的赵州桥，就是古拱桥的杰出代表。下面，我们来欣赏它的风采。（播放赵州桥简介的视频）欣赏完，你觉得赵州桥有什么优点？
学生1：赵州桥弯弯的，跨度大。
学生2：能就地取材，承重能力强。
教师：拱桥的设计有很多的优点，这节课我们一起来探究弯弯的拱桥的秘密（出示课题）。请同学们打开课本第11课。
（二）活动一：比较梁桥和拱桥的承重能力。
教师：上一节课，我们已经探究了梁桥的承重能力。那么，你们想一想：在相同条件下，梁桥和拱桥的承重能力，谁更强？
学生：拱桥
教师：是这样吗？下面我们来做一个对比实验。请看实验材料 ：
课件显示：A4纸2张、水槽2个、铁垫圈若干
教师：这个实验是这样的（课件出现实验步骤）第一步，用两个倒扣的水槽做桥墩，用尺子确定好桥墩间的距离，记录在记录表里。 第二步，用2张A4纸分别搭建梁桥和拱桥，首先搭建梁桥，然后往桥面轻轻地放铁垫圈，直到桥面倒塌，记录铁垫圈的个数，重复三次。再搭建拱桥，用同样的方法放铁垫圈，并进行记录。第三步，分析实验数据，写出你的发现。在这个实验的过程中，我们要注意哪些问题呢？
学生1：桥墩的距离要相等（这点很重要，还有吗？）。
学生2：我们身体任何一个部分不要碰到桥面或桥墩。
教师：对！这就是细节，在实验当中，细节往往决定成败。要记住啦！
教师：下面我们以小组合作的形式完成这个实验！ 开始！（老师巡堂）
梁桥和拱桥承重能力的对比实验 第（ ）组 组长：（ ）
实验目的
比较梁桥的承重能力和拱桥的承重能力，哪一种更强。
实验过程
我们组选择的桥墩距离是：（ ）厘米。
最多能放多少个铁垫圈
第一次
（单位：个）
第二次
（单位：个）
第三次
（单位：个）
平均值（单位：个）
（除不尽时保留一位小数）
梁桥
拱桥
我们的发现：﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
教师：同学们合作得真好，很快完成了实验。请第一小组来汇报。
学生1：（学生到讲台展示台处投影实验记录表）我们组桥墩间的距离是12厘米，梁桥上放了3个铁垫圈，拱桥上放了11个铁垫圈，我们发现，相同条件下，拱桥的承重能力比梁桥强。
教师：是这样吗？一个小组的发现可不够说服力，我们请第二小组来汇报。
学生2：（学生到讲台展示台处投影实验记录表）我们组桥墩间的距离是8厘米，梁桥上放了5个铁垫圈，拱桥上放了16个铁垫圈，我们发现，相同条件下，拱桥的承重能力比梁桥强。
教师：实验证明，同学们的猜想是正确的: 相同条件下，拱桥的承重能力比梁桥强（张贴板书）。我们把这两组数据放在一起进行对比，你们又有什么发现呢？（两张记录表都投影到展台上）
学生：先看梁桥，第一组桥墩间的距离是12厘米，第二组是8厘米，距离变小了，铁垫圈由2个增加到4个，承重能力增强了（在记录表上写增强）；再看拱桥，桥墩之间的距离变小了，铁垫圈的个数也增加了，承重能力同样也增强；
教师：不管梁桥还是拱桥，桥墩间的距离大，承重能力弱；距离小，承重能力强。但是，相同条件下，拱桥的承重能力还是比梁桥强。同学们，在实验中，我们要善于利用数据进行对比分析，这样我们就会有更多的发现，更多的收获。
（三）活动二：无拱座和有拱座拱承重对比实验
教师：那么，相同条件下，为什么拱桥的承重能力比梁桥强？
学生：结构不一样。
教师：那我们一起来探究拱桥的结构。拱桥有一个弯弯的桥面，叫拱圈，拱圈的底部两端叫做拱脚（板书），由桥墩支撑着，这两个桥墩也叫做拱座（板书）。
教师：如果缺乏了拱座支撑，拱圈还能承重吗？
学生：能/不能
教师：其实还是能承重的，只不过承重能力发生了变化，它会怎样变了，现在我们通过实验对比它的变化过程。
请看实验材料（出示幻灯片）。为了便于实验观察，老师把A4纸换成了更厚的卡纸，把两个水槽换成支撑能力更强的两盒钩码。一会，请大家把两个相同的拱圈放在桌面上，其中一个加拱座支撑，然后分别往这两个拱圈上放铁垫圈，对比两个拱圈在承重过程中，它的形状是怎样变化的，为什么会发生这样的变化呢？把你的发现和同学说一说。下面我们开始实验。
教师：那个小组汇报？
学生：我们组发现，两个都能承重！这边能放更多的铁垫圈！（学生开始往两个拱圈上各放3个铁垫圈）往这边放铁垫圈时，它向两边分开了。
教师：对！拱脚向两边分开了！
学生：往这边放铁垫圈时，拱脚没有向两边分开。
教师：为什么这边的拱脚没有向两边分开呀？
学生：拱座抵住了。
教师：那拱座受到的力到哪些方向去了？
学生：两边和向下。
教师：谢谢你！拱圈受到重物压力时，压力沿着拱圈向两边传到拱脚，再由拱脚传到拱座，拱座再把力向两边和向下传递，把压力分散了，这就是拱桥承重能力比梁桥强的秘密了。
（四）小小设计师
教师：同学们太给力了！想不想利用今天所学的知识设计一座拱桥？
学生：想
教师：请大家利用桌面上的物品设计一座拱桥，比一比哪个小组的拱桥上放的铁垫圈最多。思考：拱桥的承重能力跟什么因素有关？开始。（学生开始实验）
教师：哪个小组来汇报？
学生1：我们组放了34个铁垫圈，（托起展示成品）我们组用两张卡纸和A4纸做桥面，还缩小了桥墩间的距离。
教师：不错！能学以致用！还有谁想说？
学生2：我们组是用课本做桥面，目的是增加桥面的厚度；水槽和钩码做桥墩，增强了桥墩的支撑能力，我们把所有的铁垫圈都放上去了。
教师：真棒！原来拱圈的厚薄、拱座间的距离大小和拱座支撑能力的强弱都会影响拱桥的承重能力。这些，都是我们在实验中通过观察、思考、分析得到的。
（五）这节课，你学到了什么？
教师：请大家回顾一下，你今天学到了什么知识？
学生1：我知道拱桥的承重能力比梁桥强。
教师：还有吗？
学生2：我知道拱桥的承重能力和拱圈、拱座有关。
教师：学得真好！在日常生活中，除了拱桥外，还有很多设计应用拱形，大家请看（课件出示利用拱形的建筑物）
教师：看完这些，是不是觉得科学就在我们的身边。希望同学们把今天的发现与家长分享，并在科学的道路上不断探索，认真钻研，开创出你们的小天地！（30秒）
（六）板书
弯弯的拱桥
相同条件下，拱桥的承重能力比梁桥强。