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1、拱形的力量详案 u 教材说明：拱形的力量是义务教育小学科学教科版六年级上册“形状与结构”单元的第三课。本单元是从不同形状结构的物体和它能承受力大小的视角，引导学生探究常见的形状和结构。前两课主要探究条形材料的抗弯曲能力与形状的关系，学生已经知道改变纸的宽度、厚度或者改变纸的形状都可以改变纸的抗弯曲能力。本课选取生活中常见的拱形结构，希望学生在实践探究中不断发现问题，了解拱形受力的状况，找到拱形能承受较大压力的原因，提出增强拱形承重能力的方法。学生能初步感受到生活中的许多小事物蕴含着大道理，科学技术与我们的生活紧密相关。l 教学目标：1、认识拱形结构，知道拱形结构的承重能力比横梁要强。2、能根据
2、实验观察发现拱形受力后形状的变化，分析出拱形受力的状况，再根据拱形的受力状况，提出增强拱形承重能力的方法，并付之于实践探究。3、能在合作探究中不断地思考，逐步深入地研究关于拱形的问题。4、能初步感受到生活中的许多小事物蕴含着大道理，科学技术与我们的生活紧密相关。l 教学重点：学生在实践探究中能根据拱形的形变来分析拱形受力的状况。l 教学难点：学生能根据拱形受力后形状的变化，分析出拱形受力的状况。教学准备（按10组算）：学生：拱纸2条、一角硬币20个、实验记录单教师：拱纸5条、平纸2条、一角硬币若干个、实验记录单l 教法学法：探究性学习。自主操作法+合作研讨法。l 教学过程： 一：情景问题创设，
3、引起学生的兴趣。出示课件中赵州桥的图片，让学生们猜出桥的名字，并联想小学语文第六册学过的赵州桥一文，由学生讲述赵州桥的相关知识，教师补充，强调桥的坚固和耐用，继而展示各类拱桥的图片，引入“拱形承重的秘密”这个研究主题。二：测试纸拱的承重能力(出示课件)1.演示活动（教师演示实验）演示纸梁的承重，然后演示纸拱的承重。做一个纸拱,看它能承受多大重量（一枚硬币）；2.观察总结：通过观察拱形的变形过程，引入拱顶和拱足的概念（幻灯片演示），提出疑问：为什么我的赵州桥这么不给力呢？有没有什么办法让它的承重能力增强呢？联想实际生活，找到阻止拱形向外推开坍塌的途径：抵住拱足。【在拱与桌面接触的地方，我们把它叫
4、拱足。请同学们轻轻地放一个一角硬币在纸拱上，来测试纸拱的承受力，仔细观察纸拱有变化吗？学生会回答：有，“纸拱”向两边伸展。接下来我提问：哪个部分承受着一角硬币的重力？学生回答：(拱顶) 接下来我会说：请大家再在上面加一个一角硬币，观察一下是不是有新的变化，纸拱随着压力的增大，你发现它的形状有什么变化？学生回答：拱形的足伸展得更大了，最后纸拱就平了。我将追问：你能解释这种现象吗？“纸拱”为什么会向两边伸展开去？学生回答后，我会加以强调,一角硬币的重量压在了拱上，拱的全部重力传到两个拱足，这个力向下，向两边传去，使拱足在垫板上向外滑动，拱就伸展开了。通过观察描述活动，学生能清晰的认识拱形的受力轨迹
5、，我会提问：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受更大压力？（举出生活中在光滑的地板上举起重箱子的例子，解决办法是其他人抵住往外侧滑动的双脚）看到拱足分开自然想到要用什么东西去抵住它，进而引出分组活动】3.分组活动1:（学生分组实验）把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量？A.教师讲解实验需要注意的要点，指出如何维持不变项。实验管理员和实验记录员带领组员完成拱两侧各放置一本课本来抵住拱足后的拱承重实验，并填写实验记录单。B.学生分组实验后汇报 得出结论；用东西抵住拱足确实比刚才承受的压力要大些。C.讨论：说说你们观察到的现象。当拱顶上的一角硬币不断增加时，它的形状
6、会有什么变化？学生回答：(还是要塌，向左右偏)我会问：纸拱为什么会产生这种变化？你是怎样想的？学生会回答：压力太大，应该让拱形承受的压力再大些进而引出活动33.分组活动2:（学生分组实验）怎样让拱形承受更大的压力？提问并听取学生的意见，设定实验方法，开始分组实验。学生分组实验后结束后进行汇报，请学生试着解释为什么选择抵住拱足，由此引入拱形承重的秘密：【我会说：通过不断改进实验，大家做出来的实验结果跟原来的相比，拱的承受力都大了很多。仔细观察，你们的方案有一个共同的特点，是什么？学生说：（都在拱形的两边放书本，把拱足抵住。）然后我问：现在你能还解释一下为什么抵住拱足，就能提高拱的承受力？请学生试着解释。三：搭一个南瓜拱播放搭建拱形的视频，利用准备好的南瓜，选取两组学生参与搭建南瓜拱，体验建立拱桥的感觉。 四：总结回顾 播放总结视频，从“玩、学、记”三个方面入手，总结回顾本节课内容。（演示课件说明:拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压时会产生一个向外的推力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。】- 5 -
