新教科版科学六(上)《形状和结构》单元教材分析

新教科版科学六（上）《形状和结构》单元教材分析

一、为什么要做这样的分析：

仔细研究了小学科学课程标准、教材和教师用书，发现仍然存在大量我们难以充分理解和实施的问题。对于物体的形状和结构的研究，即是科学规律的探讨，更多的是科学技术的学习和研究。对科学技术的研究，和探讨科学认知规律的研究，存在一定的差异。写这个教材分析旨在让我们教师能够更加准确的把握教材，创造性的实施教学计划。

二、教材分析：

《形状和结构》这一单元的编排在六上年级的教材编排中有较强的独立性和操作性。教材要求我们的孩子边做边学，展示一个改进的过程，体会科学技术的发展过程是一个不断细致和完善的过程。工程工作只有一丝不苟，才能达到预想的效果。

这一单元的第一课就是要求学生通过改变纸的厚度来精确把握物体抗弯曲能力的变化，然后通过统计图表来反映物体的厚度和它的抵抗弯曲能力的关系，这比单纯得出“物体越厚，它的抵抗弯曲能力就越强”的科学规律要细致深入的多。同时也决定了这个单元学习的基调，那就是让模糊的概念清晰起来，进而指导学生的课堂

实验。

课文从第二课开始，就引导学生把问题走向深化和实践，使学生明确，这一个阶段的学习都是围绕着“用料最省，效果最好”的终极目标开展。这个单元的学习，和学生平时生活中的问题思考有一定的反差，教材显然要求学生对自己的想法要有更加精确的把握，不仅要求学生形成概念，更重要的是对概念的消化和对实践的指导。这也是人类认识科学规律的典型过程。同样一张“纸片”从单元开始到结束，学生在这张纸片上所承载的科学规律和科学技术是截然不同，甚至可以说是一个“质”的飞跃。从只能承受一个铁圈到能承受一辆玩具车，清清楚楚的记录下了学生在科学技术的获得和提高。

这个单元教学的三个基本规律是：改变形状、拱形和三角形的框架结构。它们广泛的存在学生的周围，今天，学生要利用这些规律来创造性的完成一个充满科技气息的桥梁。因此，学生必须掌握的基本概念就是：改变形状可以提高抵抗弯曲的能力；三角形的框架结构是最牢固的；以及这些形状的变形组合运用就可以造出坚固而实用的建筑和桥梁。

这个单元的学习，演绎推理的成分比较少，更多的是尝试－>修改－>再尝试的实验过程。教师的教学重点要在于帮助学生提出改进的意见，在肯定学生的阶段成果的基础上鼓励学生突破自我，向更

高的要求发展。因此，教师的指导应该是递进式的。教师在备课期间就应该形成一套层层推进的辅导计划。

第一课重在掌握增加纸片的厚度是非常有效的方法，也是提高抵抗弯曲能力的基本方法；

第二课重在研究不同形状的纸片，它们的承重能力不一样，也就是提高的效果不一样，知道改变形状也是一个非常有效的方法；

第三课主要是选一种已经被广泛采用的变形方法——拱形进行深入研究，其中包含科学史的教育；

第四课是“改变形状可以提高抵抗弯曲能力”概念的延伸，学习用分析的方法对周围的事物进行研究；

第五课重在建立起三角框架的力学特性，是最为牢固的框架结构，同时也是最稳定的结构；形成数亿年的山都选择了三角框架结构很可以说明问题。

第六课主要是三角框架的组建——造“塔”，只有三角框架的塔才可以站得稳，搭得高；

第七课是“改变形状，提高承重能力”概念的深入，同时引进“拉索”的概念，这样可以使形状更加多变和实用，如“拱形拉索桥”就是通过拉索，使桥面保持平直，不是古代的仅供行人通过的“状元桥”，也是修建“公路桥”等现代化桥梁得以广泛普及；

第八课，造一座桥，要求分为两个方面：承重方面要求能通过

一辆玩具车，造型结构方面要求用料尽可能的少，初步建立起“科技可以让最少的材料发挥最大的承重能力”的科学价值观。

三、教学实施策略：

现在我们来讨论如何使教材资源发挥应有的效果。教材的编排为我们提供了非常丰富的活动，为了照顾不同的地区，教材编写得非常充实，会让我们有“忙不过来”的感受。接下来我们来分析教学实施。

本单元是从横在书本上的小纸片开始研究的，书本20页有一张非常重要的研究表格，它的重要性主要体现在它能引导学生开展研究性的实验。对于厚的纸片承重能力强的概念在六年级的学生中早已形成，那么如何进行深入的研究、让学生获得更多的信息呢？通过这张记录表和统计表能很好的达到目标。在教学过程，这张表格仍然需要做一些相应的修改，使它在学生的实验中发挥更大的效能。修改建议如下：

注意：两张以上的纸片重叠时，要用回形针在两端固定。

添加了一个差异个数，主要是要学生关注自己的预测，不要轻易否定自己，当差异个数逐渐变少，学生对厚度所产生的变化将变得更加细致。虽然得出预测的原因难以量化分析，但是孩子在实验中会综合性的去关注实验的进展，主动性地推动实验的进程。当学生发现在第三次实验时仍然没有达到自己预想的结果，其中激发的实验兴趣和效能是无法估量的，也是教师的辅导难以达到的。

当学生通过分析实验图表发现厚度的增加对纸片抵抗弯曲能力提高效果非常明显的时候，连学生自己也感到非常的惊奇。比他们预想的情况要好得多，对房梁和立交桥的体会将是水到渠成的。教师完全不用化太多的时间说理。

第二课的教学也可以作相应的调整。教材是从观察瓦楞纸开始的。现在的孩子见识已经非常丰富，所以可以延续上节课的内容开展研究。教师可以设置障碍：如果不增加纸片，如是使原来的纸片也能达到更好的抵抗弯曲的能力？

教材中的实验表格仍然可以修改一下，也是添加一个差异个数，

这个预测和实测的差异将更大，强烈的激发起学生探索新的变形对改变抵抗弯曲能力的影响。拱形也是非常自然地想到的。教师也可以看作是变形的一种。实验完成后，教师可以拿出相同大小的瓦楞纸和一叠纸片（注意这叠纸片要用胶水粘合）测量一下重量可以发现，相同抵抗弯曲能力的纸片要比瓦楞纸重得多。

第三课的重点就是研究一种变形（拱形）对承重能力的影响。实验比较简单，这里还是建议教师能用泡沫作一个拱形的分解，就是书本上25页重的模型，实验非常明显，学生把它理解为：不管把铁圈放在那个位置，整个拱形的纸片都分担力量，承重能力自然就强了。教师在完成这课教学时，如果让学生建议起上面的概念，就是一堂成功的课了。

找拱形的课文教学主要是多出示一些模型，学生对拱形的认识已经比较深入了，所以没有太大的难度，教师在课堂上可以作一个实验：让孩子站在河蚌的壳上，体会薄薄的壳竟然可以承受一个人的重量，所以，软体动物在这样形状的空间里是非常安全的。

框架结构这一课的教学主要是让学生充分动手，扎出各种不同的形状进行比较研究，建议除了教材中要求的结构外，再扎一个“金字塔”的结构，这是古代的典型建筑，学生应该了解它的结构，从中也可以明白金字塔经过3000多年的风雨仍然坚不可摧的科学道理。教师可以布置一个课后制作：用牙签做各种能想到的框架结构，