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形狀與抗彎曲能力 一、教材簡析 本課是《形狀與結構》單元的第二課時。學生通過第一課的學習已經(jīng)知道，靠增加厚度和寬度可以增強材料的抗彎曲能力。而增強材料抗彎曲能力的另一種方法是改變材料的形狀，這是本課時重點要研究的問題。 教材首先以生活中的鋼材為什么要加工成不同形狀引入，旨在讓學生發(fā)現(xiàn)、提出本課的研究內(nèi)容——材料抗彎曲能力與材料的形狀有關系嗎？ 接著進入形狀與抗彎曲能力的重點環(huán)節(jié)，用同樣的紙做成各種形狀，測量它們的抗彎曲能力，并與平展的紙比較，認識到改變材料的形狀可以改變其抗彎曲能力。更進一步的道理，教科書用資料的形式給出，讓學生通過閱讀來理解。 最后研究瓦楞紙板的形狀結構。瓦楞紙板有三層或五層，中間一層或兩層是波浪形的，這幾層薄紙板黏合在一起形成一個整體。這種結構使瓦楞紙板的強度大大增加。通過對瓦楞紙板的研究，不但可以加強對前面活動的認識，而且又把知識帶到了實際的生活中。 二、設計理念 科學學習是學生主動構建科學概念的過程，它以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨，它不僅僅要向?qū)W生傳授科學知識，更重要的是讓學生學會解決問題的方法，促進學生良好科學思維品質(zhì)和科學精神的形成?；谝陨险J識，在本課的教學中我讓學生從觀察中自己提出問題，自己猜想假設，自己設計實驗方案，通過實驗得出事實數(shù)據(jù)進行解釋分析，最后得出科學結論，經(jīng)歷科學探究的全過程，真正做到了放手讓學生自行探究，構建屬于自己的知識平臺，使學生的探究能力和水平得到提高。課堂上，教師與學生民主、和諧相處，成為學生學習的引路人。 三、教學目標 科學概念： 通過改變物體的形狀可以改變物體的抗彎曲能力。 過程與方法： 1、做紙的形狀與抗彎曲能力關系的實驗； 2、觀察瓦楞紙的結構并對其抗彎曲能力作出分析。 情感態(tài)度與價值觀： 1、養(yǎng)成根據(jù)現(xiàn)象提出問題、實驗研究、根據(jù)實驗結果作出解釋的習慣。 2、通過關注實驗過程的公平性，養(yǎng)成一絲不茍、尊重事實的科學態(tài)度和科學精神。 三、教學重難點 教學重點： 探究紙的形狀與抗彎曲能力的關系。知道改變物體的形狀結構能增強物體的抗彎曲能力。 教學難點： 實驗操作中關注到實驗的公平性。 四、教學準備 學生分組實驗材料：架紙的木板4塊、大小相同的紙3張、螺母10個、鑷子1個、 小杯子1個、瓦楞紙1張、記錄單1張。 教師演示材料：架紙的木板四塊、平面紙一張、螺母10個、波浪形的紙兩張（橫折和豎折）、瓦楞紙，課件。 五、學習者特征 六年級的學生經(jīng)歷了三年多的科學課學習，已經(jīng)掌握了科學課學習的方法和實驗技巧，他們已經(jīng)具備了基本的自主學習的水平，能夠自己主動設計實驗方案和實驗方法另外對數(shù)據(jù)的分析也具有了一定的水平，但還需要老師進行進一步的指導。 六、教學策略 這節(jié)課讓學生經(jīng)歷完整的科學探究過程：提出問題作出猜想設計實驗實驗探究分析數(shù)據(jù)得出結論解決問題。 上課初先回顧上節(jié)課增強紙抗彎曲能力的方法，讓學生再想出其他增強紙抗彎曲能力的方法。在確定了本節(jié)課要研究的問題后，讓學生提出猜想：把紙折成什么形狀能增強紙的抗彎曲能力。接下來是設計實驗，進行實驗探究。實驗操作比較簡單，教學重點應該放在對實驗數(shù)據(jù)的分析上。引導學生從數(shù)據(jù)上分析改變了紙的形狀抗彎曲能力有什么變化？不同形狀的紙抗彎曲能力有什么不同？哪幾種形狀抗彎曲能力較強？為什么？為什么改變形狀能增強材料的抗彎曲能力？再用課件展示生活中各種鋼材、鋁材加工成各種形狀的圖片，讓學生明白這些形狀的材料應用在哪里，豐富學生的認識。最后讓學生研究瓦楞紙的構造，聯(lián)系新學的知識，自己分析得出結論。 七、教學過程 教學 過程 教師活動 學生活動 設計意圖 一、導入新課 1、在上一節(jié)課我們研究了紙的抗彎曲能力，我們發(fā)現(xiàn)增強紙的抗彎曲能力可以怎樣做？ 2、除了增加紙的厚度，你覺得還有哪些方法也能增強紙的抗彎曲能力？ 3、紙的形狀與它的抗彎曲能力真的有關嗎？今天就讓我們一起來研究這個問題。（板書：形狀與抗彎曲能力） 1、回憶增強紙的厚度能增強紙的抗彎曲能力。 2、提出增強紙抗彎曲能力的多種方法。 引發(fā)學生思考，從而提出本課研究問題。 二、探究形狀與抗彎曲能力 1、（出示紙）你覺得把紙折成哪些形狀能增強紙的抗彎曲能力？ （學生在黑板上畫） 2、有了猜想下一步我們該做什么？ 3、做這個實驗你覺得最關鍵的是什么？實驗每一次要改變什么條件？實驗每一次不變的是什么條件？（課件） 4、(出示不同折法的兩張波浪形紙)老師用同樣的紙折了兩種波 浪形，你們認為：哪一種適合和這張紙進行比較呢？為什么？如果用這張波浪形的紙和平面紙作對比，不符合實驗要求的哪一點？ 5、為了每次實驗都做到上面的相同條件，老師在紙上作了一些記號（出示紙），你知道上面這些記號有什么作用呢？ 6、（演示實驗）下面我們就來先測量平面紙能承受多少個螺母。 7、接下來就到你們動手實驗了，實驗前老師還有幾點溫馨提示給大家（課件：（1）實驗前先預測。（2）一張紙只能折一種形狀。（3）螺母用鑷子輕輕放在小杯里。（4）每個組選擇兩種形狀來實驗。）做完兩種形狀的先找一個同學把數(shù)據(jù)上來輸進excel表格，有時間剩就再做其它形狀。 7、觀察數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)？你是怎樣分析出來的？ （改變了紙的形狀抗彎曲能力有什么變化？不同形狀的紙抗彎曲能力有什么不同？哪幾種形狀抗彎曲能力較強？）板書：改變形狀能增強抗彎曲能力 8、為什么改變了紙的形狀之后抗彎曲能力就會增強呢？（課件） 9、現(xiàn)在我們來看看生活中的鋼材（課件）為什么要加工成各種各樣的形狀？ 1、提出哪些形狀能增強紙的抗彎曲能力。 2、提出實驗相同和不同的條件。 3、分析怎樣的做法才能做到實驗的相同條件。 4、觀察教師規(guī)范的實驗操作。 5、 了解實驗的注意 事項。 6、 實驗探究、記錄 數(shù)據(jù)。 7、 輸入實驗數(shù)據(jù)。 8、 分析數(shù)據(jù)。 9、 思考改變形狀能 改變材料抗彎曲能力的原因。 10、解釋鋼材加工成各種形狀的原因。 幫助學生理清對比實驗的做法，通過讓學生選擇哪種波浪形的紙適合和平面紙比較，從而讓學生知道對比實驗不能同時改變兩個條件，這也是學生在做對比實驗經(jīng)常容易出現(xiàn)的問題。 教師的實驗演示為學生作了一個示范，學生的實驗操作就會更規(guī)范，獲得的數(shù)據(jù)就更有說服力。 用excel表格記錄數(shù)據(jù)更易于學生進行數(shù)據(jù)分析。 引導學生分析數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中挖掘更多共性的結論，并對結論背后的原因作出解釋，知其然也知其所以然。 科學從生活中來，同樣讓科學回到生活中去。 三、瓦楞紙板的研究 1、（出示瓦楞紙）這是我們生活中常見的紙皮，它叫做瓦楞紙。下面我們來觀察一下瓦楞紙的內(nèi)部結構。 2、根據(jù)瓦楞紙的內(nèi)部結構你能推測一下它能承受多少個螺母呢？ 3、現(xiàn)在我們來測量一下它的抗彎曲能力（演示實驗），這個杯子我放了十個鉤碼，一個鉤碼的重量相當于一個螺母的十倍。我們放下去看看，再多放十個鉤碼，瓦楞紙還沒有彎曲，還可以繼續(xù)放。 4、為什么瓦楞紙板的抗彎曲能力會這么強？ 5、小結：瓦楞紙由三層組成，中間采用波浪形紙大大增強了紙的抗彎曲能力。 1、觀察瓦楞紙板的內(nèi)部結構。 2、分析其抗彎曲能力強的原因。 運用所學的知識解釋新的問題，真正掌握所學的知識。 四、總結 1、通過今天這節(jié)課的學習，我們進一步知道了增強材料的抗彎曲能力可以怎樣做？ 2、改變紙的形狀比改變紙的厚度有什么優(yōu)點？ 3、課后請大家繼續(xù)關注生活中改變形狀增強抗彎曲能力的應用。 1、鞏固所學知識。 2、分析改變紙的形狀增強抗彎曲能力的優(yōu)點。 加深對本課科學概念的印象。 知道人們選擇改變形狀來增強抗彎曲能力的原因。 板書設計： 形狀與抗彎曲能力 改變形狀能增強抗彎曲能力