《框架结构》——案例

第二单元形状与结构

5、框架结构

教学目标：1、认识实际生活中的框架结构，了解框架结构的特点。

2、认识三角形的稳定性，掌握用三角形加强框架的方法。了解斜杠的“拉”

和“推”的作用。

3、设计、制作一个可以支撑重物的框架结构，培养学生动手能力。

教学用具：一次性木筷、橡筋、剪刀、图文资料

教学过程：

一、导入新课

1、展示各种框架结构的图片，问：你们认识这些是什么建筑吗？这些建筑在构造上有什么共同的特点？

2、这种骨架式构造叫框架结构。今天我们就来研究框架结构。

二、认识框架结构的特点

1、谈话：你们还知道哪些框架结构的物体？这些框架起了什么作用？（如果改成实体的结构会怎样？）

学生回答。（能支撑起物体，花费的材料又少）

2、提问：观察框架中最小的格子是什么形状的？为什么大都做成三角形？

学生根据已有知识经验进行猜测。

三、研究简单框架

1、实践体会

⑴利用筷子捆三角形框架和长方形框架

⑵观察它们受到力的作用时有什么不同？

⑶哪一个容易变形？

⑷可以把长方形框架加固吗？

2、根据要求分组操作，并作好各种形状框架的记录。

3、思考：⑴增加的斜杆起什么作用？

（起到“拉”“推”的作用，使框架不变形）

⑵为什么巨大的框架中都有三角形？（三角形最稳定）

四、做一个坚固的正方体框架

1、思考：我们如何制作一个坚固的正方体框架呢？

2、讲述：制作一个较复杂的结构，应当先画草图，计算材料。运用我们的数学知识，计算需要多少横杆、竖杆、斜杆？

学生画草图，计算需要多少材料。

3、提问：做一个坚固的正方体框架要多少根横杆？多少根竖杆？多少根斜杆？它们的长短一样吗？

学生汇报计算结果。

4、思考：从节约材料方面考虑，哪些地方最需要斜杆，哪些地方不一定需要斜杆？

学生思考并交流。

5、学生分组制作，教师巡回指导。

6、提问：每根斜杆起什么作用？框架中有多少个三角形？

学生举例说明斜杆的加固作用。

7、比一比，哪组的正方体框架的承重最多，用的材料最少。

教学反思：

本课教学内容是教科版第十册第二单元《形状与结构》中的第五课。框架结构是应用最广泛的一种结构，它省材料而又能达到很高的强度。它能代替实体的柱和梁，现代高大建筑都有很坚固的框架，墙壁不用承担任何压力而用轻质剪彩，使整个建筑重量减轻。研究框架结构能使学生在更广阔的视野下去认识有关形状与结构的科学。

本课主要分为三个部分：第一部分是认识框架结构，引导学生认识框架结构的支撑作用，激发学生学习的兴趣。第二部分是研究简单框架，发现三角形框架具有稳定性的特点，找到加固四边形框架的方法。第三部分是做一个坚固的正方体框架，实际体验框架的作用。

按照教材内容和学生的年龄特点和知识水平，本节课的结构设计如下：首先是指导学生观察、发现，认识框架结构的特点；然后让学生动手捆两个最基本的框架进行研究，发现三角形框架具有稳定性的特点，找到加固四边形框架的方法；最后让学生应用学到的知识，做一个坚固的正方体框架，实际体验框架的作用。

在本课的导入部分我首先通过展示台出示法国巴黎埃菲尔铁塔和微波通讯塔的图片让学生观察，学生通过观察发现这些建筑都是骨架式的构造，从而比较直观的建立起“框架”的概念。然后提出问题“这些框架起了什么作用？”引导学生认识框架结构的支撑作用，用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少。在前面学生通过学习已经知道改变材料的形状可以增强抵抗弯曲的能力并且节省材料，学生可以比较容易的回答。接着我让学生观察框架结构的小格子是什么形状的，并提问“为什么大都做成三角形？”让学生根据已有知识经验进行猜测。学生通过观察发现小格子大多是三角形的，根据数学知识猜测到三角形最稳定，激起学生研究框架的兴趣。

三角形和四边形框架是最基本的框架，让学生捆这样的框架进行研究，会发现三角架顶端受重力作用时，不容易变形，从而意识到三角架具有稳定性。而学生发现四边形框架容易变形，就会开动脑筋想办法找到加固四边形框架的方法，也进一步证明三角形框架的稳定性。学生加固后提出问题“增加的斜杆起什么作用？”，引导学生思考四边形框架中斜杆的受力情况，学生通过讨论交流从而知道斜杆起到“拉”“推”的作用，使框架不容易变形。这是本节课的重点，学生对四边形框架中斜杆的受力情况分析较困难，可以先让学生试着分析三角架中斜杆的受力情况，然后过渡到四边形框架，学生也就意识到框架结构是以三角架为基本构造的。

在做一个坚固的正方体框架时，首先让学生画草图，运用数学知识计算需要多少材料，再考虑节约材料的问题，让学生有目的、有步骤地做，既培养了学生的动手能力和设计能力，又让学生实际体验框架的作用。学生制作完成后，让学生思考“每一根斜杆起什么作用？”，让学生再次加深印象。最后进行框架的承重比赛，更大地激发了学生的兴趣，从而体验到框架的“巨大的力量”。

当然，由于教材改版的原因，学生已经知道三角形框架具有最稳定的特点，学习的难度不大，造成学生的学习兴趣不是很高。另外学生受已有知识的影响，对斜杆作用的分析比较困难，没有突破重难点达到预期的教学目标。