教育科学出版社小学六年级科学上册《做框架》教学设计

《做框架》教学设计

教材分析

起重机架、输电线铁塔是一种框架式结构。框架结构的优点是能用较少的材料建构巨大的物体，支撑出很大的空间。用木材、钢材建造的物体几乎都是框架结构的。研究框架结构又给学生打开了一扇认识形状结构的窗口。本课有两个活动。

第一，做简单框架。三角形框架和四边形框架是最简单最基本的框架。让学生自己捆扎这样的框架，并发现三角形框架稳定，四边形框架不稳定。进一步研究怎样把四边形框架加固，认识斜杆的作用。为下一个活动作认知和技能上的准备。

第二，做一个坚固的正方体框架。这部分内容是引导学生自己制作并加固一个正方体框架，在活动过程中进一步认识框架结构的特点，掌握加固框架的技能。它是第一个活动的必然发展。

学情分析

六年级学生已具备初步的思维能力、实验设计和操作能力以及运用所学知识去解决简单的实际问题的能力。但缺乏完整性，在科学探究技能上水平不高，需要教师指导或与同伴合作来完成。

教学目标

科学概念：

三角形框架具有稳定性，利用三角形框架可以加固框架结构。

过程与方法：

1.用三角形框架来加固框架结构。

2.设计、制作一个可以支承重物的框架结构。

情感、态度、价值观：

体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦。

教学重难点

重点：自主设计实验验证三角形是最不容易变形、最稳固的；初步学会用三角形增大框架牢固程度的方法。

难点：能够用实验数据作为依据支持自己对问题的解释。

评价任务

1.对比三角形框架课长方形框架，认识三角形框架具有稳定性。

2.能够制作一个坚固的正方体框架。

教学准备

为小组准备：筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。

教师自己准备：框架结构建筑的图片或影像。

教学过程

一、创设情景，提出问题

1.（课件显示巴黎铁塔）介绍：巴黎铁塔是法国最著名的建筑，该塔高320.75米，是当时世界上最高的建筑，并且保持了世界记录40多年。

巴黎铁塔是谁建造的呢？著名建筑大师埃非尔，所以这座塔又叫埃非尔铁塔。据说铁塔开始动工时，曾遭到一些文化艺术界名流的反对。铁塔工地附近的居民也被吓坏了，有人居然还跑到法院起诉埃非尔。原因何在？因为该塔全身都是一根根的钢铁构成，用的是框架式结构。

【设计意图：设置悬念，让学生急于探究建造铁塔为何遭世人反对。】

2.提出问题：什么叫框架式结构？我们再来看几组图片。

【设计意图：出示其他的框架式结构的图片：中国古塔、富春江二桥、高压线架线塔等从现实生活中的图片导入，既蕴含着建筑美，又对框架结构有初步认识。】

二、框架式结构的认识

1.你能用自己的语言来说说什么是框架式结构吗？（学生无法理解时，用“骨架式”来帮助理解）

2.你对框架式结构有哪些认识？框架式结构好不好？它有哪些作用？（学生无法理解时可以让他们比较框架式与实体建筑的区别）

【设计意图：框架式结构不仅节省材料，在很高的建筑物中还可以减少风对它的影响。通过观察比较，让学生认识框架结构的优点。】

3.让我们再回到100多年前，当时的文化艺术界名流以及铁塔工地附近的居民为什么反对埃非尔的设计？最主要的原因是因为他们认为这种框架式结构不牢固。

4.提出问题：框架式结构中大多是什么形状？最小的格子又是什么形状的？为什么大都做成三角形呢？框架式结构牢固吗？假如你是埃非尔怎么向世人解释框架式结构的牢固性？

【设计意图：让学生发现框架大多是由三角形、正方形、长方形构成，从而引导学生进行探究。】

三、三角形稳定性的研究

1.提出问题：哪种形状的框架最稳固不容易变形呢？有什么办法证明你的想法是正确的？

2.请大家用老师提供给你们的材料设计一个科学的方法证明三角形是最稳固的框架。（分组制作：用木条捆三角形和长方形框架各一个）

3.动手体验三角形的稳定性。

【设计意图：观察它们受到力的作用时有什么不同，哪一个容易变形？思考并回答为什么会这样？】

4.在刚才的实验中，你们是怎样做的？有什么发现？

小结：通过实验我们知道了三角形是最稳固、最不容易变形的框架。

（结合课件演示，分析三角形稳定性的力学原理：当三角架顶端受重力作用时，两边斜杆受压力，下面的水平杆受拉力。由于三角形边长不变，角度也不变，是唯一不会变化的形状，所以框架结构以三角形为基本构造。）

【设计意图：学生通过数学课的学习已经知道三角形是最稳固的形状，也很容易想出用手压或拉比较框架的牢固性。因此这一环节的重点是引导学生用实验的方法，支持自己对问题的解释。】

5.我们可以把长方形框架加固吗？（学生猜测）

6.讨论：

（1）增加的斜杆起了什么作用？

（2）课件显示，引导学生得出斜杆起到“拉”“推”的作用，能使框架不变形。

（3）为什么巨大的框架中都有三角形？

【设计意图：框架，利用前一环节的实验方法测试加固后的框架的牢固性，能灵活运用所学的知识和方法解决生成的问题，是科学探究“学以致用”所追求

的目标。通过寻找我们周围的三角形，意识到科学在生活中巧妙的运用。】

四、做一个坚固的正方体框架

1.提出探究要求：

（1）运用我们的数学知识，计算需要多少横杆、竖杆、斜杆。

（2）还要考虑节约材料，思考哪些地方最需要斜杆，哪些地方不一定需要斜杆。

（如果承受向下的压力，考虑到节约材料，上下两面可以不加斜杠，只在周围的四个面上各加一根斜杠就可以了。）

2.学生分组动手，教师巡视指导。

3.体验框架“巨大的力量”。比赛：哪组同学的框架承重最多，用的材料最少。

4.小组汇报、交流，对自己探究制作的框架进行评价。

【设计意图：让学生应用学到的知识解决现实生活中的更为复杂的问题。同时，让学生明白动手之前要先动脑，任何事的成功离不开周密的计划，从而养成正确的科学态度与方法。】

5.通过第二个实验，你们知道了什么？

（只要在容易变形的框架里搭出一些三角形，三角形越多这个框架就越稳固。）

五、课后小结，拓展思维

1.这节课，我们研究了什么？你有哪些收获，对于框架你还有什么想法？

2.四边形框架容易变形，它又有什么特别用处呢？

通过小结，帮组学生梳理知识，知道三角形和四边形在生活中的妙用。

教学反思

《做框架》是一堂培养学生动手能力的课。在学生动手实践之前，要求学生能够理解和掌握三角形的稳定性和四边形的不稳定性。了解增加斜杆能加固立方体框架是本节课的难点，为此我花了一定的时间找了些资料做了点课件，想让课尽量生动些。本课以课件的形式出示艾菲铁塔，并讲解相关的知识之后，用课件演示三角形稳定性的原理：因为三个边相互起到了一个“推”和“拉”的作用：四边形在中间加上斜杠之后也就变成了三角形，从而和三角形一样有了稳定性。