教科版科学六年级上册_教科版科学六年级上册

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教科版科学六年级上册

第二单元形状与结构

第三节拱形的力量

教材分析

本课为第二单元第三课。学生通过前面两课的学习已初步了解改变材料的厚度和形状会增强抗弯曲能力。在本课中。提出了一种新的形状—拱形。拱形结构是一种很重要的结构，应用广泛。研究拱形 的承重特点更具趣味性和挑战性。教材精心设计了几个体验好实验活动，让学生了解到拱形的结构特点是把受到的压力分解成向下和向外的推理，认识拱形受力的特点。

本课教学内容主要分为两部分：

第一部分：测试纸拱的承重能力。用纸拱做实验研究拱形的承重特点，材料好找，简单易行。实验中应不断想办法控制拱变形的问题，使纸拱不断承载更大的重压。通过实验引导学生认识拱形承重的特点。

第二部分：搭一个瓜皮拱。这样不但让学生感觉饶有趣味，而且更能感受到拱形的承重特点。当学生小心翼翼地把很滑的小块的瓜皮搭成一个供，看到这个拱并未垮掉甚至还能承重时，他们对拱形承重的特点会感受很深，会惊叹拱形的力量之大。

两个活动相比，前者是更理性的探究，后者是更感性的制作，二者相辅相成。学情分析

通过本单元前两课的学习，学生对增加材料厚度和改变材料的形状可以增加物体抗弯曲能力的探究已产生了非常浓厚的兴趣，在这种氛围下进一步探究拱形，相信学生的热情会更加高涨。教学目标：

1、科学探究

根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。

2、情感、态度和价值观

让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。

3、科学知识

拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。教学重难点及突破 重点：

弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。难点：

掌握拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点的优势。教学突破

根据学生原有的逻辑思维能力与学习水平，对本节课的教学流程作了如下处理：从提出问题走进探究，在做中学，又带着问题走向生活、社会，把探究的空间拓展到课外，延伸到日常生活。教学准备

教师：课件（多个拱形桥图片等），硬纸片、铁垫圈、绳子、小刀、瓜皮、科学记录单等。学生：硬纸片、铁垫圈、绳子、小刀、瓜皮、科学记录单等。教学设计

一、实物展示导新课

教师阐述：前几节课我们学习了在不增加材料的情况下，增强材料抗弯曲能力的几种方法，这节课我们继续来研究让一张纸承受更大压力的方法。（师出示一张纸）看看老师手中的这张纸，（把它平放着，用手拖住纸的两端将纸平放在两手之间，纸塌下去了。）它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么方法让它至少能承受自身重量不塌下去吗？

学生汇报。（提示不能增加材料。让学生充分发言，可以检查学生对前面所学概念的理解）引导学生说到拱形时，教师小结：做成拱形后它没有塌下去，看来拱形也包含着一定的科学原理。我国古代劳动人民早已利用拱的科学原理进行建筑设计。

播放课件图片：赵州桥、拱门、房子、奥运场馆……这么多的建筑为什么都采用拱形呢？同学们愿意和老师一起来研究拱形中的学问吗？

（点评：使学生认识到“拱形”是“改变形状”的另一种形式。通过欣赏拱形建筑的图片，让学生感受到中国劳动人民的勤劳智慧，拱形的神奇作用，最后用提问激发起学生的求知欲）

板书主题《拱形的力量》

二、师生互动学新课

活动一：测试纸拱的承重能力

（一）做一个纸拱，试试它能承受多大的重量

请同学们像老师这样（把纸先卷一卷再松开，做成一个拱形）做一个纸拱，放在垫板上观察，说说拱自身的重量在哪里？特别要注意：这个拱形不能借助其他物体的帮助。

分组实验。（教师巡视指导）学生汇报（在拱下部）

教师小结：对，在拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足。下面请同学们轻轻地放一个垫圈在纸拱上，来测试拱的承受力，仔细观察纸拱有变化吗？

学生活动并交流：有“纸拱”向两边伸展。教师：哪个部分承受着垫圈的重力？（拱顶）

教师：请大家再在上面加一个垫圈，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？（拱形的足伸展的更大了，最后就平了）

你能解释这种现象吗？“纸拱”为什么会向两边展开去？

垫圈的重量压在了拱上，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。

（点评：通过观察描述活动，学生能清晰地认识拱形桥的受力轨迹，从而建构第一层次的“拱形”概念——拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力。看到拱足分开自然想到要用什么东西抵住它）

（二）把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量

提出问题：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？它能承受几个垫圈你能预测一下吗？用实验检测下看行不行。

分组实验：（教师巡视指导）。

小结：用东西抵住拱足时比刚才承受的压力要大一些，看来大家刚才的想法是正确的。（点评：让学生在认真观察现象后，对出现的问题做出解释，并开动脑筋去思考解决方案，有了方案再去用实验验证。用事实证明自己的方案是有效的。这样多次训练有助于学生培养良好的科研习惯同时激发学生思考从哪些方面来改进自己的方案。在讨论中学生相互启发，有助于后面的探究活动。）

（三）让纸拱承受更大是压力

怎么使纸拱承受更大的压力？你打算怎么做？先将自己的方案写下来，再汇报。

学生汇报交流。通过交流可以在获取别人的意见后可对自己的方案进行修改，完善方案。（点评：让学生充分充分动脑、动手、动口有利于培养学生解决问题的能力，在表述自己的方案时进一步弄清道理，同时听了别的小组的汇报对自己的方案也有一个比较、反思的过程，会不断优化自己的设计方案。教师在活动前指导比在活动后指导更有价值，因为活动中要控制的变量很多，对学生操作的要求也较高，操作不规范将直接影响实验结果）活动二：搭一个瓜皮拱

教师阐述：利用拱形的特点，人们用小块的砖

石材也可以建造很大的拱。现在我们来进行一次比赛，利用教师给大家提供的瓜皮搭一座拱桥，看谁塔得好。

操作步骤：（1）选半圆形瓜皮，切下一个弧形条，宽度在3厘米至4厘米。（2）把这根弧形的瓜皮条切成5块。切口线的方向要指向想像中的圆心。（3）塔拱时可以在接缝处夹一张纸巾吸收渗出的水，纸巾大小与切口相同或略小。要用物体把拱脚抵住。（4）往瓜皮拱上放重物，检验它的承重能力。

交流收获：拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。三：师生共同小结

教师提问：通过这节课的学习你有什么收获？ 师生回顾所学并总结。

教师总结：能够设计实验探究纸拱的承重能力，并且知道把一张纸做成拱形，可以大大地提升它的承受能力。

扩展活动

请同学们用泥块做一个泥拱，然后把泥块分别晒干，再用泥块搭成一个泥拱，比较一下谁搭的泥拱承重最大。

板书设计：

3.拱形的力量

活动一：测试纸拱的承重能力 活动二：搭一个瓜皮拱

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。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。