2.2《形状与抗弯曲能力》案例一

《形状与抗弯曲能力》教学设计

增强材料抗弯能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的道理根源于改变材料的宽度和厚度。现在来研究材料的形状与抗弯曲能力，可以让学生认识到为什么改变形状就可以改变抗弯曲能力了。本课有两个活动。

第一，研究形状与抗弯曲能力的关系。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，认识改变材料形状可以改变其抗弯曲能力。更进一步的道理，教科书用资料形式给出，学生可以通过阅读来理解。

第二，研究瓦楞纸板的形状结构。瓦楞纸板有三层或五层，中间一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板黏合在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的强度大大增加，比把三、五层薄纸板平粘在一起强度大多了。研究瓦楞纸板不但可以加强对第一个活动的认识，而且可以让学生有新的发现或产生疑问，从而引导学生的认识向较复杂的形状结构前进。

教学目标

科学概念：

改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。

过程与方法：

做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。

观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。

情感、态度、价值观：

意识到小组合作做实验进行探究的必要性。

乐于根据观察作出解释和提出问题。

教学重点

知道通过形状的改变可以改变材料的抗弯曲能力。

教学难点

知道抵抗弯曲的原理。

教学准备

为小组准备：实验用的大小相同的纸若干张、垫圈、包装箱瓦楞纸板、用作支撑的盒子。

教师自己准备：一些不同形状的钢材，多媒体课件。

教学过程

一、导入

人们在建筑时经常用到钢材，请同学们看大屏幕给大家出示的是什么？通过观察你们有什么发现？

谁说说？

看到这些后你产生了什么疑问？

这节课我们就来研究——形状与抗弯曲能力 (板书课题)

二、探究形状与抗弯曲能力

形状与抗弯曲能力有什么关系？请小组内简短交流说说你们的猜测。

改变形状后抗弯曲能力会增强，（你猜测是和什么形状相比较抗弯曲能力会增强？）

我们用5相同的纸和我们前面用过的空实验盒铁垫圈来做模拟实验,请小组成员一起合作进行实验方案的设计。

哪组把你们的实验方案和大家交流一下，在交流过程中，其他同学注意倾听，然后补充完善。

（1、你们是怎么改变纸张的形状的？2、你是如何控制柱高度和跨度的相同的？3、在实验中还要注意什么？）

为了实验的准确性，我还有几点建议，请同学们看大屏幕：

1、尽量一次完成操作。

2、垫圈都要放在中间位置，要轻轻的放。

3、因为有些形状的梁在实验中不放置不稳定，可以用一只手从边缘轻轻扶。

请各组完善实验方案后，先制作各种形状的纸梁，然后进一步实验。哪个小组来汇报一下你们的实验结果。（板书:实验数据)

看了这些数据,你发现了什么?

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)

为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力呢？

我们来仔细观察我们实验用到的这些纸梁，经过比较你们能发现什么吗？我们发现纸梁在改变形状后什么也改变了?(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?

发现纸板的抗弯曲能力很强,他有三层组成。中间层是把一张纸做成了很多个小半圆形连接在一起的。

纸包装箱用的这种纸板叫瓦楞纸板.

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?

结合上节课的学习我们知道增加物体的厚度可以明显地加强材料的抗弯曲能力，但这样就要增加材料的用量。我们这里是改变了形状也能够加强材料的抗弯曲能力。这样可以减少材料的用量了,这是一个加强抗弯曲能力的好办法)

有时为了进一步增强抗弯曲能力,也把瓦楞纸板做成五层,甚至七层。

三、小结：

希望同学们今后像科学家一样进行探究活动，能有更多既节省材料，有增强抗弯曲能力的发明和创造。

四、板书设计：

形状与抗弯曲能力

改变形状，抗弯曲能力增强。