教科版小学六年级上册科学教案(第二单元)

教科版小学六年级上册科学
第二单元形状和结构
第1课《抵抗弯曲》教学设计
教学导航
【教材分析】
本课是教科版《科学》六年级上册第二单元《形状与结构》的第一课，主要内容是引导学生研究纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系，为后面的研究奠定认识的基础。

它由两个活动组成：第一，研究梁的抗弯曲能力与什么有关；第二，研究横截面是长方形的横梁平着放好，还是立着放好。

本课还要锻炼学生识别和控制变量，利用对比实验找出变化规律，记录并分析数据得出合理结论。

【学情分析】
小学六年级的学生已经初步认识了力和运动的关系，知道了力可以改变物体的运动状态，认识了能改变物体运动状态的一些力。

并通过前三年的科学学习，学生已具备初步的思维能力、实验设计操作能力和运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力。

学生已经能够识别变量，并对数据进行分析整理。

【教学目标】
1.知识目标
知道横梁的抗弯曲能力与宽度和厚度有关，增加宽度可以提高横梁的抗弯曲能力，增加厚度可以大大提高横梁的抗弯曲能力。

2.能力目标
猜想影响抗弯曲能力的因素，能够识别和控制实验中的变量，记录、分析数据并探究得出结论。

3.态度目标
培养学生的科学探究意识，使学生既能够大胆进行猜想又能在探究中细心操作。

【教学重点】
引导学生联系生活实际猜想影响横梁抗弯曲能力的因素，并探究横梁的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系。

【教学难点】
识别和控制实验中的变量；运用结论解决问题。

【教学准备】
1、教师准备：教学PPT，横梁和柱子的模型。

2、为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条；长度、厚度相同、宽度不同的纸条；回形针。

3、学生准备：课本、直尺。

【课时安排】
1课时
教学过程
一、谈话导入
1．（出示纸条）请一位大力士和老师配合做一个实验，拉一拉这张纸条，（用很大的力气才拉断）教师说明纸承受拉伸的性能强。

我再把这张纸放在架空的两本书上，会发生什么现象？（学生答后，教师实验）
2．纸条承受不住自身的重量就弯曲了，有什么办法可以让它不弯曲呢？也就是说让它抵抗住弯曲呢？（学生说抵抗弯曲的方法：拉近盒子的距离、加支撑物等。

）
二、探究“纸的厚度与抗弯曲能力的大小”
活动一：探究增加纸的厚度，会不会增加它的抗弯曲能力。

1．师：如果增加纸条的厚度，它的抵抗弯曲的能力会增加吗？（会）
2．师：这里有两张纸，1号纸比较薄，2号纸是由两张 1 号纸粘起来的，也就是说它的厚度是1号纸的……（2倍）。

3．师：那这两张纸，哪张的抗弯曲能力强一些呢？
师：都觉得 2 号纸的抗弯曲能力比 1 号纸强吗？
4．师：（稍作停顿）那 2 号纸比 1 号纸抵抗弯曲的能力强多少呢？预测一下。

师：还有不同意见吗？（生沉默）
都认为 2 号纸厚度增加一倍，抵抗弯曲的能力也跟着增加一倍吗？
5．怎样才能知道我们的预测准不准确呢？（实验）如何实验？（放铁垫圈）为了让实验公平、科学，应保持哪些条件不变呢？（垫圈大小和重量、垫圈放的位置、支撑物的距离和高度、弯曲程度、放垫圈的力量。

）
教师说明：放垫圈的位置以中间的圈为准；书的距离以纸上的线为准；弯曲程度以沾到橡皮擦为准；放垫圈时不要用力砸。

6．学生实验，教师参与指导。

7．交流。

8．师：实验都完成了吗？让我们一起来交流一下。

师：做了这个实验你们有什么想说的？
师小结板书：增加纸的厚度，能提高纸的抗弯曲能力
活动二：探究纸的厚度与抗弯曲能力大小的关系。

1．如果给你们3号纸，3张纸合起来，它们会承受多少？
（指几个学生说，教师说明：可以确定一个范围）
2．我们还有4号纸，小组内先猜测一下3号纸和4号纸能放多少个，再做实验并记录，老师建议：可以先做3号纸，再做4号纸。

3．学生验证并记录。

4．交流：刚才大家研究的这么投入，肯定有重大发现。

（学生汇报）
5．刚才，我们对3号纸和4号纸的抗弯曲能力都进行了预测和测量，很多同学都感到非常意外，怎么可以承受这么多的垫圈呢。

做了这个实验，你们对纸的厚度与它抗弯曲能力的大小有什么新发现？（能力不是成倍增加的）
三、绘制折线图并分析
1．在科学上，我们用这样的图表示出来。

（出示统计图）看得懂吗？横向表示什么，纵向表示什么。

你会不会画？请同学们把纸的厚度与抗弯曲能力的关系用折线的形式画下来。

2．学生绘图。

3．展示，交流。

（学生介绍折线图，有什么发现。

）
4．小结：看着曲线图，你能说说纸的厚度与抗弯曲能力有什么关系？（能不能说，纸的厚度增加1倍，抵抗弯曲的能力也增加一倍，有没有明显的倍数关
系）可不可以这样说，增加纸的厚度能显著提高纸的抵抗弯曲能力。

四、联系生活
1．像纸这样的薄形材料抵抗弯曲的性能都较差，增加厚度能明显提高材料的抗弯曲能力，所以在建筑中广泛采用厚度很大的横梁来承受巨大的重力。

（欣赏图片）
2．（指教室里的梁）这些横梁是什么形状的？它的横截面都是什么形状的？大多是立着放的，还是横着放的，你能不能也用今天学的知识来解释一下这又是为什么呢？（立放大大提高抗弯曲能力）
3．用木片来体验得出的结论。

五、小结、延伸
1．通过今天的学习，你们有什么收获？
2．通过这节课的学习我们知道了，增加材料的厚度可以明显提高材料抵抗弯曲的能力，可是这种办法就需要增加材料的用量。

不增加纸的厚度，你能想出办法增加这张纸的抗弯曲能力吗？
【板书设计】
抵抗弯曲
纸梁宽度增加增加
纸梁厚度增加大大增加
柱子间距
弯曲程度规范操作
垫片位置
......
教科版小学六年级上册科学第二单元
第2课《形状和抗弯曲能力》教学设计教学导航
【教材分析】
教材首先以生活中的钢材为什么要加工成不同形状引入，旨在让学生发现、提出本课的研究内容——材料抗弯曲能力与材料的形状有关吗？
接着进入探究材料形状与抗弯曲能力的重点环节，用同样的纸做成像条形钢材那样的各种形状，测量它们的抗弯曲能力，并与平展的纸比较，认识到改变材料的形状可以改变其抗弯曲能力。

而要保证材料既有足够的抗弯曲的能力又可以尽量节约材料的道理，教科书以资料的形式给出，让学生通过阅读来理解。

最后通过对瓦楞纸板的研究，不但可以加强对前面活动的认识，而且又把知识带到了实际的生活中，同时还体现出科学知识从生活中来到生活中去的特点！尽力追求科学学习的生活性和探究性。

【学情分析】
本课是六上形状与结构的第二课时。

但是学生是五年级的学生，学生在学习了第一课的基础上研究形状与抗弯曲能力。

通过用同样的纸做成像条形钢材那样的各种形状，测量它们的抗弯曲能力，并与平展的纸比较，认识到改变材料的形状可以改变其抗弯曲能力。

【教学目标】
知识与技能：
理解认识改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。

过程与方法
1、经历测试纸的形状与抗弯曲能力关系的实验过程。

2、经历观察瓦楞纸的结构并作出解释、提出问题的过程。

情感态度与价值观
1、培养学生根据现象提出问题、实验研究、根据实验结果作出解释的能力和习惯。

2、体会科学和技术对社会发展的巨大影响力，从而形成热爱科学，积极探
索创新的动力。

【教学重点】
做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，探究形状与抗弯曲能力的关系。

【教学难点】
解释为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力。

【教学准备】
课件
【课时安排】
1课时
教学过程
一、复习导入
在前一节课中,我们研究了纸的抗弯曲能力,我们发现纸的抗弯曲能力与哪些因素有关呢?(厚度和宽度)
那纸的抗弯曲能力除了与厚度、宽度有关,如果我把薄薄的一张纸的形状改变一下,它的抗弯曲能力会怎么样呢?这节课我们就来研究——形状与抗弯曲能力.(板书)
二、形状与抗弯曲能力
1．教师出示一张纸让学生讨论,在这张纸长度不变的基础上,同学们能折出哪些形状呢?
按照学生说的把形状画在黑板上.(板书:形状)
2．请同学们拿出作业本,来预测一下这些不同形状的纸的抗弯曲能力!(预测前出示实验的纸)抽两组的预测的结果写在黑板上.(板书:预测)
3．我们已经进行了预测,那我们接下来要进行实测了,在实测时应控制哪些条件不变呢?同学们可以想一下在前一节课的实验中我们是控制哪些条件不变的和我们这里有相同之处嘛!(板书:实测)
注意:两边的高度不变,垫圈放的位置要在中间而且要轻轻的放,实验时纸梁架空的距离不变(我们统一为11厘米).
4．学生分组实验:每个小组至少选择两种形状进行实测并记录：学生实验的同时教师巡视每个小组(特别关注预测的两组)
形状
预测抗弯曲能力
实测抗弯曲能力
5.汇报实验结果:两种情况以上测好的同学请举手,现在我们一起来交流一下实验的情况,请几个小组来汇报一下你们的实验结果.(板书:实验数据)
6.教师提问:看了这些数据,你发现了什么?(发现了改变纸的形状可以增强纸的抗弯曲能力.)或者提:纸的形状改变了,他的抗弯曲能力怎么样呢?
7.结论:改变形状抗弯曲能力增强.(板书:改变形状抗弯曲能力增强)
进一步解释:让同学再观察一下改变形状的纸,出示一张没有改变形状的纸和改变形状的纸相比较,我们发现纸的什么改变了?(宽度减小了,厚度增加了)我们在前一节学到过增加厚度比增加宽度更能加强抗弯曲能力.
薄薄的一张纸把它的形状改变以后,他的抗弯曲能力大大增强了,那么我们的生活中有很多材料也是通过改变形状来改变抗弯曲能力的.出示钢材,为了节省钢材,把它们做成了这样各种形状,虽然材料节省了,但抗弯曲能力仍旧很强.
三、瓦楞纸板的研究
今天材料比较多,老师用一个纸箱子装了过来,我发现纸箱上还藏着个秘密呢!现在我给每个小组发一小块这样的纸板,你们可以感觉一下,并观察一下,看看有什么发现吗?
学生汇报，让学生在黑板上画出硬板纸的内部结构
原来硬板纸除了比较厚之外，更主要是里面有了抗完全能力特别强的波浪形，这种形状又象瓦楞状，我们就把这种纸叫“瓦楞纸”。

接下来同学们可以把瓦楞纸板剥开看看各部分的结构是怎么样的?各部分的软硬怎样的?
教师提问:为什么中间层要做成“波浪型”呢?这样有什么好处吗?
有时为了进一步增强抗弯曲能力,也把瓦楞纸板做成五成,甚至七成.
四、课堂小结
这一节课我们一起研究了形状与抗弯曲能力，其实在我们的生活中还有很多都是通过改变形状来增加抗弯曲能力的例子，课后同学们可以去寻找一下。

【板书设计】
形状与抗弯曲能力
改变形状
减小了宽度增加了厚度抗弯曲能力大大增强
教科版小学六年级上册科学第二单元
第3课《拱形的力量》教学设计
教学导航
【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。

【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。

【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】
为小组准备：做拱形的纸，铁垫圈若干。

教师自己准备：相关的图片资料。

学生自己准备：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。

【课时安排】
1课时
教学过程
一、谈话引入
1．师：刚才我们从西瓜说到了拱形，在生活中还有许多拱形的结构，请看（投影图片），对于拱形你最感兴趣的是什么？
2．生说。

3．师：综合大家的问题，主要的疑惑是我们生活中为什么会有这么多的拱形结构，拱形有什么作用？今天我们就从“拱形的力量”上去找找答案。

4．出示课题：拱形的力量。

二、平纸与拱纸承重能力的比较
1．师：要了解拱形的力量有多大，我们不妨拿一张拱纸和一张平纸来做个比较，（出示拱纸、平纸）
2．师：（1）这两张纸的材料和大小都一样，跨度都是12厘米，现在如果在纸的中间轻轻地放垫片（出示垫片），你们估计一下哪张纸的承重能力强一些？
（2）检验一下，以碰到这个面为标准。

请数好。

（师演示，板书：）3．相同材料和大小的纸，哪种形状的承重能力强一些？
4．现在你的脑海中冒出了什么问题？
为什么拱形纸的承重能力比较强呢？你能做出自己的解释吗？
5．刚才大家只关注纸能承受几颗垫片，忽略了它在承重过程中形状的变化，看一看当老师在两种纸上各放1个垫片时，平纸和拱纸的形状各有什么变化？放2个、3个垫片呢？
6．学生汇报：平纸向下凹，拱纸的脚（拱脚）向两边推（伸展）开去。

如果再在上面加一个垫片，平纸往下凹得更厉害了，拱脚也向两边推（伸展）得更开了。

7．师（板书：）
8．（1）静止的拱脚向两边推开，说明肯定对它施加了一个力，我们把这个力称为外推力，那么这个外推力来自于哪里呢？（垫片向下的压力）师出示悬空的垫片，这样吗？压在拱纸上的垫片对拱纸产生了一个向下的压力。

（板书：）
（2）垫片的压力是向下的，而“拱纸”的拱脚怎么会向两边推（伸展）呢？谁能解释一下这种现象？（向下压的力传向两边，所以，“拱脚”才会向两边推。

）9．小结：
（1）动画演示（拱形受力状况）。

（2）出示文字（拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力。

）
三、使拱形承受更大的重量
1．师：刚才的拱纸只能承受n个垫片，如果我想多放几个垫片，使拱纸承受更大的重量，你们有什么办法？
2．生答：拱足两边用物体抵住。

（板书：）
3．布置注意点：
（1）师：这个主意听起来挺不错的，我给大家提供的抵住拱脚的材料是螺帽（出示螺帽）。

（2）实验前，先要设计好你们的方案，需要几颗螺帽？怎么摆放？画在这张实验单上（投影实验单），螺帽可以放在上面描画，等会儿，小组凭这份方案到老师这里领取实验材料。

（3）实验时：
A．拱形放在这张实验单上测试，两只拱脚放在实验单的两条竖线记号上，如果不到12厘米，请你轻轻地拉一下拱纸，超过12厘米，就用螺帽抵住。

以碰到纸面为倒塌标准。

不能在纸发生形变的时候放垫片。

B．你们的方案要重复测试3遍以上，是不是一张拱纸测试3遍？为什么？每张拱纸测试完后要更换。

C．在考虑让拱形承受更大重量的同时考虑材料的合理利用。

（4）实验后：
A．完成实验单，题目看大屏幕，填写的数据必须是你们认为最合理的一次，数字要写得大，满格。

B．实验单完成后，按组号贴在黑板上。

请大家分析各小组的数据，看看有什么发现？
使拱形承受更大的重量
1、我们第组的方案是：（画图）
2、螺帽数：个。

3、垫片数：个。

4、随着重量的增加，拱纸的形状有什
么变化？（画图）
注意：
（1）凭方案领材料。

（2）拱脚与竖线对齐。

（3）重复操作，更换拱纸。

（4）完成实验单。

（5）分析各小组实验数据。

4．学生实验，张贴“实验单”于黑板：
5．师：同学们都非常能干，这一张张实验单上都闪烁着大家智慧的光芒，如果你们还能找出这些实验数据背后隐藏的秘密，那就更了不起啦！
在刚才的讨论中，你们发现了什么？你是怎么看出来的？（排列、统计的方法）
6．分析：
（1）我们来找找，哪个组的拱纸承受的垫片最多？
你们组愿意把实验过程说给大家听一听吗？
你们还有什么经验要告诉大家吗？
（2）按螺帽数从多到少排列实验单，进行统计。

（板书：螺帽数垫片数）（3）观察：抵住拱脚的螺帽数与拱纸承受的垫片数有什么关系？
抵住拱脚的螺帽数越多（重），能承受的垫片就越多。

（4）就黑板上的数据而言，抵住拱脚的螺帽数越多（重），能承受的垫片就越多，这是为什么？
抵住了拱形受压时产生的外推力。

（5）请大家关注：随着重量的增加，拱纸的形状有什么变化？
随着重量的增加，不光是拱脚会向两边伸展，拱的两侧也会向两边伸展，中间会向下凹。

中间向下凹说明拱受到一个向下的力，两侧向两边伸展说明拱受到一个向外的力。

7．归纳(演示动画)：拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力。

如果能抵住这个外推力，拱形就能承载很大的力量。

8．抵住了外推力，它的承重能力是不是会无限制增加呢？你怎么知道的？
不会无限制增加。

因为随着重量的增加，拱形的受力点会向下凹或者断裂，引起拱形倒塌。

9．举例：（出示图片）知道这个事儿吗？
这是今年8月13日，湖南凤凰县的一座大桥发生了坍塌事故。

这座桥即将竣工，当时工人们正在拆脚手架，大桥突然倒塌，有几十人死亡。

在调查中人们发现，倒塌的原因之一是桥墩内没有钢筋，可见拱桥承重能力的强弱和它的材料密切相关。

如果把今天用的纸换成石块、钢筋混凝土，那么拱的承重能力将大大增加。

四、搭建一个拱
1．师：刚才研究的拱都是老师发给大家的，想不想亲自动手来造一个拱呢？（投影：齐心协力来造拱）。

2．10个学生为一组搭建一个拱。

3．其他同学自由选择：
①看同学造拱，参与讨论。

②改进或继续拱纸的研究。

4．拱的承重测试。

5．奖励拱形结构的知识小卡片。

【板书设计】
拱形的力量
拱形——增强承重能力？
原理：拱形能把压力向下和向外传递给相邻的部分，产生外推力，如能抵住拱形的外推力，它就能承受巨大的压力。

压力
外推力
教科版小学六年级上册科学第二单元
第4课《找拱形》教学设计
教学导航
【教材分析】
《找拱形》一课是教科版科学六年级上册“形状与结构”单元中的第四课。

在第三课“拱形的力量”探究活动中，学生已经通过实验研究认识了拱形受力的特点。

本课“找拱形”就是要在圆顶形、球形、不规则弧形结构中找出拱形的特征和异同，使学生对拱形结构的认识进一步扩大和加深。

试图引导学生在经历“解释圆顶形、球形承受压力特点”“寻找生物体中的拱形”等探究活动中用已有知识解读物体的形状与结构，对弧形结构的物体作出合理的解释，发展学生的联想和逻辑推理能力。

【学情分析】
《找拱形》是教科版小学科学六年级上册第二单元《形状与结构》第四课。

本单元体现的是“设计与技术”的理念，这也是韦钰院士修订小学科学课程标准时所大力倡导的理念。

学习本课之前，学生已有的知识背景：知道增加梁的宽度和厚度可以增加抗弯曲能力，知道改变材料的形状可以改变材料的抗弯曲能力，知道拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以拱形能够承受很大的压力。

【教学目标】
科学概念:圆顶形、球形等弧形结构与拱形有紧密联系以及在生产生活中的应用，生物体构造中存在着拱形结构。

过程与方法:能识别生活中的拱形、圆顶形和球形等弧形结构的物体，并通过联想、推理与实验对弧形结构的物体作合理的解释。

情感态度与价值观:关注生物体构造与其生活的联系和科学技术在生产生活中的应用;体验科学与技术结合的乐趣。

【教学重点】
知道圆顶形、球形等弧形结构与拱形有紧密联系。

【教学难点】
在生活中，寻找更多的弧形结构的设计并分析这样设计的道理；寻找生物体的拱形形状，并分析对它们自身有什么重要意义。

【教学准备】
完整的和剖成对半的乒乓球若干个；完整的和剪开的塑料瓶若干个；安全帽、篮球等；若干根相同的拱形条。

【课时安排】
1课时
教学过程
一、谈话导入
上节课，我们研究了拱形的力量，并揭开了拱形结构承载重力的秘密，谁来说一下这个秘密是什么呢,你们知道哪些拱形的建筑物,出示图片：赵州桥、埃菲尔铁塔等。

其实，我们周围还有许多圆弧形的物体，他们与拱形有相似的特点吗？课件出示圆顶形和球形两方面的图片，引出圆顶形、球形的概念。

板书：找拱形
二、研究圆顶形与拱形的内在联系，以及承受压力的特点
1、这些物体为什么做成圆顶形？它们与拱形有什么内在联系？承受压力的能力如何,我们用什么方法可以了解呢？
（1）创新实验：老师微课演示，说明圆顶形与拱形之间的联系。

（2）教具演示：以拱顶和拱底中心点为轴旋转形成拱形。

（3）乒乓球壳的承重实验：
①.观察剖成两半的乒乓球，看一看壳的厚薄，捏一捏壳的软硬怎样？把半个乒乓球壳扣在桌上用手向下压，感受能承受多大的压力。

②.试一试，三个这样的乒乓球壳扣在桌面上估计一下能承载多大的压力？学生做实验，教师延伸实验。

③.你们认为圆顶形承受压力的能力如何,它与拱形有联系吗？总结一下圆顶形的特点。

生各抒己见后提问：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要？
三、研究球形与拱形的内在联系，以及承受压力的特点
1、教具演示说明两个完全相似的圆顶形可以组合成一个球形，找出两者之间的联系。

2、以两个拱脚为轴旋转拱形，形成一个球形，说明球形是若干个拱形的组合。

3、球形承载压力特点的实验。

（篮球上坐人或踩在篮球上）
总结说明:球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形在各个方向上都是拱形。

球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来，这使得球形比任何形状都坚固。

四、我们还能列举出哪些类似拱形、圆顶形、球形的形状,教师出示图片介绍中国国家大剧院，悉尼歌剧院。

五、塑料瓶形状的分析
1、看来我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。

(出示塑料瓶)这是生活中非常常见的塑料瓶，它的形状设计包含了哪些科学道理？
2. 指导研究。

（1）观察:塑料瓶上部、中部、底部是什么形状，表面还有哪些形状。

（填表）
（2）用手按压饮料瓶，感觉用力的大小。

比较哪里更硬，哪里更软。

（填表）
（3）观察剪开的塑料瓶，各部分的薄厚相同吗？（填表）
（4）塑料饮料瓶的形状设计包含了那些科学道理？尤其是底部为什么做成圆顶形？
六、生物体中的拱形
1、刚才我们研究了人工设计的塑料瓶，那么我们自己身体中存在着拱形结构吗,有什么意义。

出示图片，引导观察。

（球形的头骨，拱形的肋骨，拱形的足弓）
2、还有哪些生物体中存在着拱形结构，观察乌龟、贝壳、蛋壳，这些形状对它们自身有什么意义。

七、小结:
研究了拱形之后，你有什么感想?
【板书设计】
找拱形
拱形承载压力大产生外推力
圆顶形承载压力更大不产生外推力
球形比任何形状都要坚固
【教学反思】
本课的重点即让学生以拱形为基础认识圆顶形、球形的受力特点。

通过出示图片，实例，。