形状和结构

拓展活动
• 给学生一个活化知识的机会，给学生一 个真实的项目：
使用报纸和吸管搭建一座桥梁，要求两岸之间距离为 30厘米，桥面宽度达到7厘米，承受力达到全线铺设垫片 （测试时要在两岸向中间铺设垫片）120个。 要求用尽可能少的材料，在评比时从技术教育的角度 出发对使用材料一一计算成本。
• 学生需要用到的知识和技能十分丰富：
认识薄壳构造的承受力
精心做好演示实验的建议： 蛋壳破口处要保持圆整，通过处理保 证高度相同。 用硬卡纸弯几个圆柱，数量、高度要 与蛋壳相同。 首先进行对比实验，然后再出示使用 足够多的圆柱形纸筒以能够让学生站立 的一个装置。
认识建筑材料的设计原理
• 指导学生用类比的方法认识常见材 料的设计原理 方管像长方体纸梁；钢轨像u 型纸梁；酒瓶架像长方体纸梁；瓦 棱纸像u型纸梁；蛋格纸像半球形薄 壳构造；栏杆像六棱柱纸筒…… 目的：使薄形材料具有较强的承受力
单元特色
本单元内容立意好、视角新，非常适合学生，学 生有强烈的参与热情，通过“别有洞天”的极具真实 性的动手做制作活动，引导学生了解形状和结构的初 步知识，掌握科技制作的初步技能，培养创新意识、 创新兴趣、创新胆量，让书本知识在实践活动中得到 活化，最终转化为学生的智慧。 教学参考提供了精要又丰富的资料，建议教师好 好利用。
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学生想到的问题
调查：如果我们要用吸管或报纸制 作一个房子，你需要老师给你哪些帮助？ 学生提出：给我一个怎样把吸管粘 在一起的方法；怎样才能让房子牢固； 我需要老师教我怎么做一个房顶；帮我 固定好一些部位；大多数学生还没有意 识到可能会遇到的问题。
教师可以采取的做法
重视指导学生设计。 1.基本形状，底部是什么形状的？顶部是什么形状的？ 中间什么形状的？ 2.用吸管搭建内部框架，主要采取什么形状？ 3.吸管和吸管之间怎样连接？ 4.人人参与造房子？ 加强实地指导，多鼓励。 用照相机为作品和制作人留影。 经协调能提供较长的时间，最好当天就能完成。 重视引导学生养成良好的行为意识：环保意识、卫生观念、 和平共处…… 与语文学科形成合力，让学生记叙造房子的故事。
探究改变薄形材料形状后承受力的变化
比较不同纸梁（水平放置）的支撑力： • 设置两个桥墩，可用书本、橡皮等代替。 • 用大小、材质相同的纸做成长度相同、截面形 状不同的纸梁。教师可适当 • 在纸梁中部放置一元硬币或垫片进行测量。 • 每只纸筒不可重复实验，实验后可改做书写纸 再利用。 • 引导学生做好实验记录。 • 透明胶带的使用要有所规定。 • 要测量实验材料在不改变形状时水平承受力。 • 重视揭示背后的规律。
1 折形状
核心意图： 从认识物体的基本形状入手引入形状 这个元素，并理解形状应用的价值。 研究薄形材料形成的基本形状在纵向 支撑力和水平承受力方面有哪些不同。 理解折叠和弯曲可以提高材料的承受 力，折叠和弯曲成不同的形状，其承受力 也不相同。
认识基本形状——难点突破之一
• 借助于石膏模型或各种熟悉的物体直接让 学生认识到5种基本的立体造型，并学习准 确的表达词汇。
2 搭支架
编写者主要意图： 从生活用品入手提出支架的话题； 研究单个平面铆接造型的稳定性和牢 固性，发现三角形支架稳固、结实，所 用材料最少。 动手搭建高塔（立体支架）。 解释身边常见建筑支架的结构特点。
几个关键问题的处理
• 想方设法解决材料问题，一定要让孩子 在亲身实践中学习科学。农村地区可以 因地制宜使用麦杆。 • 注意安全问题，谨慎操作，细心实验， 切忌哄闹。 • 重视概念的形成，要能正确理解三角形 支架稳固而结实，所用材料最少，形成 通过构建三角形来改变片面图形的稳定 性的思路。
薄形材料增加水平支撑力和纵向承受力的 方法、立体支架的稳定技术、桥面与桥墩连接 的技术、动手制作的能力……
4. 造房子
• 编写者意图： 房子是一个话题，造房子是一 个活动，它们都要从形状和结构的 角度诠释技术。 核心问题——设计和建造一座房子
教学建议
• 在研究房子形状和结构发展中，侧 重对比三种房子形状和材料，运用 所学基本形状的知识予以分析； • 课前让学生准备好尽可能多的纸棒 或者麦秸； • 课堂上让学生着手设计并建造房子 的形状和结构；
桥有哪几部分组成？桥梁由哪几种基 本形状构成？
• 利用图片认识更多的桥梁，给桥梁 分类；
如何比较三种桥的承受力？
• 核心任务：研究不同形状、不同结构的 平桥、拱桥、斜拉桥的承受力大小。 • 实验需要控制的因素：桥墩的高度、距 离要相同，纸张的大小和材质要相同 （拱桥也不应使用两张纸），要选择合 适的重物，能让桥面出现不同程度的变 形。 • 在条件不具备的情况下，教师可以做演 示实验，以让学生观察到正确的现象。 • 筷子要用胶带固定，并能竖立。
• 将讨论活动分层次进行，分析基本形状在 前，预测它们的好处不必强求学生一一作 答，或完全靠课堂生成，教师要有所准备， 从实用的角度予以明确，适当拓展。
探究改变薄形材料形状后承受力的变化
竖直放置的研究提示： • 用大小、材质相同的纸做成高度相同、截面形 状不同的柱状纸筒。 • 使用大小相同的硬纸板或塑料板做垫板，在上 面放置一元硬币或垫片进行测量。 • 每只纸筒不可重复实验，可改做书写纸再利用。 • 纸筒制作讲究工艺，边缘要平整，从节约资源 角度看，应该可以制作成小规格。 • 透明胶带的使用要有所规定。 • 要测量实验材料不改变形状时的承受力。
击破难点
• 难点在哪儿？
难点之一——以小组为单位，搭建一座既高 又稳、承受力大的高塔。 难点之二——画出设计草图。 难点之三——选择连接物，确定合适的连接 方法。 难点之四——比一比，谁搭得好？怎么比？ 难点之五——小组用什么时间来搭高塔？
如何为学生搭脚手架
• 不能让学生单独面对困难。 • 教师应该适当降低难度，适当提供解决 困难的途径和办法： 可以提供较多的实物作品供学生参 考，给出合理运用课后时间的建议，制 订明确、合理的评比要求，邀请家长加 盟…… 鼓励学生写科学活动叙事，记录搭 建高塔的方法和过程。
形状和结构
——苏教版科学五下第二单元 教材分析
单元构成和课时分配建议
第一课 第二课 第三课 第四课 折形状 搭支架 建桥梁 造房子 2课时 2课时 2课时 2课时
删去《建筑的艺术》一课
单元的中心概念
• • • • 结构就是能够承受一定外力的构造。 任何能够抵御外力并保持自身形状和大小的构造都是结构。 一个结构必须要能够支撑自身的重量以及重物的重量。 一个牢固的结构要求材料结实、构件连接物质量好、构件的 形状及构件组成的整体方法好。 • 构件形状和整体造型不同，结构的承受力也不同。 • 折痕数量越多承受力越大，弯曲程度越大承受力越大。 • 建筑设计不仅是外形设计，更要进行结构设计、水电设计、 暖通设计等。建筑设计最重要的一个环节就是结构设计，其 目的就要保证建筑物达到规定的承受外力，稳定又牢固。
完！
身边建筑物支架的特点
• 下大上小，降低重心，增加稳定性；
• 内部有许多的三角形； • 使用材料有的部分比较粗，有的部分 比较细。
3. 建桥梁
• 编者意图： 认识各种桥（结构、材料、功 能）的特点； 学会搭建三种桥，并比较桥的 坚固程度； 用瓜皮桥感受拱桥的构造原理。
有关概念
• 桥梁的作用——缩短距离、方便车船人通 行、疏导交通 • 桥梁的分类——结构、功能、材料、地域 环境
材料分：木桥、水泥桥、混凝土桥、铁桥、石桥、竹桥形状 分：平桥、拱桥、浮桥、吊桥、斜拉桥、 用途分：路桥和水桥；过江、立交桥、铁路桥、公路桥、
• 桥梁的承受力与结构、材料均有关系。 • 斜拉桥技术使得桥越建越长，跨度越来越 大，降低了许多施工难度。
如何认识各种桥梁？
• 认识教材中桥梁的材料和名称、用 途； • 认识桥梁的形状和结构；
从资料中引导学生研究
• 教材为学生设计一个开放的研修活动， 研究著名建筑物是如何运用形状和结构 的原理来解决房子的承受力和稳固性的？ • 这个问题有一定的难度，学生能辨认出 基本形状，说出主要的优势，就达到学 习目的，不必深究。 • 学生要能真正深入到专题资料中，去研 究、去发现形状和结构的深入的话题。