教科版小学科学《找拱形》教案

《找拱形》
【教材分析】
本课教材安排了三部分教学活动，让学生知道什么是圆顶形和球形，构建圆顶形和球形的承受压力的特点，并通过认识生活物品中的拱形；认识生物体中的拱形，来进一步发展学生对拱形的认识。

教材中有这么一个教学活动：学生构建了圆顶形概念后，首先让学生通过对剖开的乒乓球看一看，捏一捏，了解乒乓球的厚薄与软硬，接着通过小组活动认识到三个乒乓球壳倒扣在桌子上有着较大的承载能力，让学生产生极大地心里冲击力，最后让学生借助于教材插图的抽象过程，希望学生认识到圆顶形是拱形通过围绕拱顶中心至圆心的中心线旋转而成，来完成圆顶形是拱形组合的概念构建。

但是，对于圆顶形不产生外推力的这一特点，教材未作出帮助构建的实验设计。

另外教材中对于球形是任何形状中最坚固的一种形状的概念构建，也只是一个抽象的过程，按压乒乓球实验容易出错，也很难像半个乒乓球抗书那样直观。

【学生分析】
学生在建构了圆顶形的概念后，通过对剖开的乒乓球看一看捏一捏，了解乒乓球的厚薄与软硬，接着通过小组活动认识到三个乒乓球壳扣在桌面上有着较大的承载能力这能让学生产生极大地心理冲击力，但是，让学生只通过教材提供的抽象插图，来构建圆顶形是具有拱形相似特点的弧形结构是很难直观、明了、内化的。

学生对于球形概念的构建同样存在困难，怎么证明球形比任何形状都要坚固这一论点，即便是和圆顶形的抗弯曲能力比较，怎么比对学生来说都是相当难以解决的问题。

个人认为圆顶形承载一摞书的活动学生印象深刻，会对后续球形是最坚固的形状产生明显的抵触，那么在指导时教师除了强调圆顶形的强，还应试着让学生从反面、侧面按压剖开的乒乓球，体会到圆顶形的承受能力强是在弧顶面，为球形在各个方向上都是和圆顶形一样的弧顶面，所以是最坚固的埋下伏笔。

【教学目标】
科学概念：
认识拱形——圆顶形——球形等弧形结构的联系与区别。

过程与方法：
1.制作、预测和测试结构的承受力。

2.把探究的结果与最初的假设相比较。

情感态度价值观：
1.在探究中既能大胆假设，又能小心求证。

2. 发展乐于动手、善于合作、不怕困难的品质，体验获得成功的喜悦。

【教学重难点】
1.知道圆顶形、球形与拱形相似的特点以及相互的区别。

2.球形比圆顶形更坚固。

【器材准备】
分组器材：双面胶、矿泉水瓶、小剪刀。

教师演示：鸡蛋、鸡蛋壳若干，不太尖的铅笔一支，小杯子1个，课件。

【教学过程】
一、复习引入
1.[PPT 出示]说说拱形的受力特点。

2.我们身边还有许多圆弧形的物体，它们与拱形有相似特点吗？（板书课题）
二、认识圆顶形
1. [PPT 出示]生活中的圆顶形物体，感知圆顶形。

(板书圆顶形)
2.小组活动观察对半剖开的乒乓球，完成圆顶形观察记录表。

圆顶形、球形观察记录单
教师着重指导，从多个方向感受圆顶形乒乓球的的受力情况，体会圆顶形弧顶面有很强的抗弯曲能力。

三、圆顶形承受压力传递分析实验
（一）出示实验材料，[PPT 出示]实验要求。

（二）分组实验，完成记录单。

圆顶形承受压力传递分析实验记录单
1.指导每个实验小组先把双面胶粘贴在圆环形内侧，第一次实验用一个塑料拱形粘贴在环形内侧，两个连接点记录为1号点和2号点，用手按压拱形，观察两个连接点和环形的变化，用箭头表示出拱形受力时的传递。

（如图）
2.第二次实验用两个塑料拱形粘贴环形内侧形成四个连接点，用手按压拱形，观察四个连接点和环形的变化，用箭头表示出拱形受力时力的传递方向。

（如图）
（比较前后两个实验中按压力的大小和圆环的变化，并说说圆环差异的原因。

）
3.第三次实验，用三个塑料拱形搭建，按压拱形后，仔细观察每个连接点和圆环与前几次实验之间的区别，并简单解释原因。

4.第四次实验，联想使用更多个拱形连接，用手按压拱形顶端后每个连接点和圆环又会是怎样的？（如图）
（三）实验结论：
（1）第一个实验中说明拱形有外推力。

（2）第二、三个实验说明拱形的外推力受到圆环的牵制，开始降低了外推力对力的损耗，增强了近似圆顶形的抗弯曲能力。

（3）第四个实验说明了圆顶形有承受压力大的特点，且没有外推力的特点。

四、认识球形。

（一）[PPT 出示]生活中的球形物体，感知球形。

（板书球形）
（二）小组活动观察完整的乒乓球，完成球形观察记录表。

弧顶朝上弧顶朝下侧面圆顶形不易变形易变形易变形
球形
教师着重指导，双手平行用力从各个方向感受球形乒乓球的的受力情况，体会球形各个方向有很强的抗弯曲能力。

五、圆顶形与球形承受压力的比较实验。

（一）圆顶形不同方向抗弯曲能力实验
1. 出示实验材料，简述实验步骤。

2. [PPT 出示]铅笔戳鸡蛋壳的示意图。

（如图）请学生预测从15厘米高的地方掉落的铅笔能否戳穿半个鸡蛋壳。

3.教师演示。

4.实验结果：在弧顶面铅笔不能戳破鸡蛋壳，倒个方向则很容易戳破鸡蛋壳，说明圆顶形弧顶面抗弯曲能力强，其他方向上抗弯曲本领弱。

（二）球形不同方向抗弯曲能力实验
1.出示实验材料，简述实验步骤。

2. [PPT 出示]铅笔戳鸡蛋示意图。

（如图）请学生预测从10厘米高的地方掉落钱币能否
戳穿鸡蛋。

3.教师演示。

4.实验结果：各个方向上都不能戳破鸡蛋，说明球形在各个方向上的抗弯曲本领都很强。

5.教师小结：球形各个方向上都是拱形，也可以看成是圆顶形的组合。

（如图）
六、交流研讨，明晰特点
师生交流并板书：
拱形————————————圆顶形————————————球形（抵住外推力，拱就（不产生外推力是拱形的（各个方向上都是拱形
有很强的抗弯曲本领）组合弧顶面抗弯曲能力强）是所有形状中最坚固的）
七、运用巩固
1.塑料饮料瓶的观察和交流。

指导完成教材上对塑料饮料瓶的观察记录表，并交流。

2.身体中的拱形。

引导学生摸一摸，看一看插图，作简单的交流。

3.生物体中的拱形。

说说这些结构对生物油什么意义。

八、拓展延伸
运用所学知识试着解释一棵葱蕴涵着的科学道理。

（参考单元资料库中关于管形的内容。

）
【板书设计】
找拱形
拱形————————————圆顶形————————————球形（抵住外推力，拱就（不产生外推力是拱形的（各个方向上都是拱形
有很强的抗弯曲本领）组合弧顶面抗弯曲能力强）是所有形状中最坚固的）【记录单】
圆顶形承受压力传递分析实验记录单
【作业辅导】
1.鸡蛋近似于球形，因为这样可使它更坚固。

（√）
2.葱管状的叶子，使它又结实又轻巧。

（√）
3.拓展提高。

球形为什么是所有形状中最坚固的？可以图画和文字相结合。