【精品】六年级上册科学教案：2.4 找拱形｜教科版 (6)

小学科学六年级上册《找拱形》教学设计

【教材分析】

本节课选自教科版《科学》六年级上册“形状与结构”单元（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。本课课题叫“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”、“推理塑料饮料瓶形状设计中的科学道理”、“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。本课主要分为三个部分。第一部分：了解圆顶形和球形的承重特点。通过对圆顶形与球形物体的观察及承受压力的性能的探究认识圆顶形与球形可以看成是若干拱形的结合。并让学生再举一些类似拱形受力特点的形状以发散思维、扩展见识。第二部分：分析塑料瓶各部分的形状及包含的科学道理。在我们的生活中拱形的应用非常广泛，俯拾皆是。这部分启发学生去观察研究最常见的塑料饮料瓶的构造，从中悟出有关结构的道理。第三部分：了解生物体结构中的拱形结构。目的是引导学生从一个新的角度——结构力学角度分析生物体构造，形成对生物体更深刻的认识。

【学情分析】

本课内容是关于拱形结构的扩展认识（圆顶形、球形等弧形结构中含有拱形）。其实关于球形与拱形的联系，学生有一种模糊的认识：球形与拱形有联系，但到底是什么联系并不明确。具体表现在对鸡蛋捏不破的现象学生隐约觉得与拱形原理有关。另外，对于“拱形”的认识，学生大多停留在建筑物体上。像塑料饮料瓶与生物体等学生身边非常熟悉的物体，学生却从来没有对它们的形状进行过研究。

【教学目标】

知识与技能：

1、会说出生活中有哪些应用了拱形；

2、知道圆顶形、球形等弧形结构与拱形有相似的特点；

3、会说出哪些生物体构造中存在着拱形结构；

过程与方法：

1、用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释；

2、发展观察、联想和逻辑推理能力；

情感态度与价值观：

1、感受科学技术对我们生活的影响，形成科学来源于生活，生活中处处存在科学的意识；

2、养成细心观察的习惯；

【教学重点】

寻找生活中的拱形。

【教学难点】

用已有知识对圆顶形、球形等常见弧形结构承受力的特点作解释。

【教学准备】

为小组准备：完整的和对半剖开的乒乓球，完整的和剪开的塑料饮料瓶。

为自己准备：类似拱形、圆顶形和球形的物品，若干根相同的硬纸条（演示拱形拼成圆顶形和球形）。

【教学过程】

一、复习旧知，导入新课

师：上一节课我们学习了《拱形的力量》，拱形结构承载重量有什么特点？

生：拱在承载重量时，能把压力向下、向外传递给相邻的部分，各部分相互挤压，结合得更加紧密，所以能承受很大的力。如果抵住拱足，抵消了这个外推力，拱又能承受更大的力了。

师：在生活中，还有哪些建筑也是拱形结构的呢？（板书：找拱形）

请三位学生回答。

（课件展示拱形建筑：黄土高原上的窑洞、古代拱门、现代拱形屋顶）

师：我们周围还有许多圆弧形的物体，比如锅盖、安全帽、灯泡、乒乓球。它们与拱形有相似的特点吗？

二、认识圆顶形承受压力的特点

1、（课件展示：圆顶形建筑和物品的图片）告诉学生这些形状叫做圆顶形或半球形。（板书：圆顶形）

2、提出问题：圆顶形承受压力的能力如何？我们可以利用对乒乓球的观察、实验、分析，来认识圆顶形承受力的特点。

3、观察实验分析：

①师：观察剖开的乒乓球壳，看看它的厚薄，捏一捏软硬怎样？

生：球壳很薄，捏了感觉比较软。

②师：把半个乒乓球扣在桌上，向下压它，感觉又如何？

生：感觉很硬。

③师：试一试，三个这样的半个乒乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？

生：可以放很多本很重的书。

④提问：为什么半个乒乓球能承受这么重的书？（可以提示学生：圆顶形与拱形有哪些相似的地方？试着解释圆顶形承载压力的特点。并且要给学生充分的时间思考。可以用纸条演示弯成拱形，演示说明几个相同的拱形可以拼成一个半圆形。）

⑤提问：拱形承重时拱足是要用力抵住的，圆顶形还需要抵住吗？（如果几个人手牵手围成一个圆，每个人都努力向外退，能走开吗？这里的每个人都相当于拱的拱足。）

4、引导学生得出结论：圆顶形可以看着是拱形的组合，它是拱形绕中心点旋转而成。圆顶形它有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外推的力。

三、认识球形承受力的特点

1、师：（出示完整的乒乓球）生活中还有些物体，像这个乒乓球，这样的形状叫做球形。（板书：球形）为什么这些物体要设计成球形？我们来感受球形承受力的特点。

2、观察实验分析：

①师：用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，说说感受。

生：感觉很难压瘪。

②师：球形与拱形有哪些相似的地方？

引导学生得出：球形由2个圆顶形组成，圆顶形是拱形的组合，球形就是更多拱形的组合。球形从各个方向看都是拱形。

③提问：球形承载压力有什么特点？

3、引导学生得出结论：球形任何一个地方受力，力都可以向四周均匀散开，所以球形不产生向外推的力，比任何形状都要坚固。

4、提问：我们还能找到哪些类似拱形的形状？

生：椭球形、弧形。

四、塑料瓶形状的分析

师：我们周围利用拱形增加材料抗弯曲能力的例子很多。（出示塑料瓶）这是生活中非常常见的塑料瓶，它的形状设计哪些地方包含有类似拱形的结构？

观察研究：

①观察塑料瓶的上部、中部、底部各是什么形状，表面还有哪些形状？（小组合作完成书上表格）

②用手把塑料瓶压一压，感觉用力大小，比较哪里比较硬，哪里最软？这是为什么？

③剪开塑料瓶，观察各部分的厚薄，哪里最厚，哪里最薄？

④为什么这样设计？你从中发现了什么？

生：利用拱形增加了材料的抗弯曲能力。