《抵抗弯曲》教学案例

抵抗弯曲教学案例教学内容分析：抵抗弯曲是义务教育小学科学教科版教材六年级上册形状与结构单元的第一课。本课从学生已有的知识引入，自然引出“宽度增加，纸的抗弯曲能力会怎样”的问题，由此展开一系列关于形状和结构的研究。所以，作为本单元的起始课，抵抗弯曲的学习在知识和探究技能方面为本单元的后续研究奠定了基础。本课探究活动主要分为三个部分：第一部分：纸的宽度与抗弯曲能力大小的探究活动。通过在不同宽度的纸上放垫圈，比较不同宽度的纸抗弯曲的能力。然后收集数据，使学生认识到纸的宽度增加，抗弯曲的能力会增强。这一部分让学生用一倍宽度的纸和二倍宽度的纸做对比实验，实验发现：一倍宽度的纸大约承受23个垫圈，二倍宽度的纸大约承受46个垫圈。第二部分：研究纸的厚度与抗弯曲能力之间的关系。通过在不同厚度的纸上放垫圈，比较不同厚度的纸抗弯曲的能力。然后收集数据，使学生认识到纸的厚度增加，抗弯曲的能力会大大增强。这一部分让学生用一倍厚度的纸、二倍厚度的纸、三倍厚度的纸、四倍厚度的纸做对比实验，实验发现：一倍厚度的纸大约承受23个垫圈，二倍厚度的纸大约承受78个垫圈，三倍厚度的纸大约承受1314个垫圈，四倍厚度的纸大约承受2526个垫圈。第三部分：研讨长方形截面的横梁平放好还是立放好。这个活动是对前面两个活动结论的应用。通过观察，学生会发现承重的横梁都是立着放的，接着让学生解释横梁立着安放的现象，最后要求他们用感受尺子抗弯曲能力的实验来证明自己的理由。教学目标：1.科学知识目标：通过实验，认识增加纸条宽度可以增强纸条的抗弯曲能力，增加纸条的厚度可以大大增强纸条的抗弯曲能力，并能理解横梁平放和竖放的道理。2.科学探究目标：通过实验，能积极分析并善于发现引起实验结果出现差异的各因素，能根据实验经验提高预测的准确性并不断改进实验。能通过采集实验数据和实验验证等手段展开科学探究。3.科学情感态度价值观目标：乐于探究不同厚度的纸和抗弯曲能力大小的关系，乐于通过小组合作积极主动完成实验；在科学探究的过程中体会到科学探究的严谨性和科学性的同时，也能体验到探究的乐趣。初步感受到科学和生活的密切联系。教学重点：纸的厚度、宽度与抗弯曲能力的关系的研究。教学关键：对科学实验中的变量与不变量的识别与控制。设计理念及基本思路：本课体现“以探究为中心”的教学理念，采用猜测验证得出结论的教学方法，将实验探究、解决生活问题紧密联系，使教学内容逻辑化、序列化、生活化、活动化。激趣引入部分：首先安排教师的演示实验，这样的设计是为了引出纸条抗弯曲能力的因素也为引出课题做准备。自主探究部分：三组自主实验的设计，完全为本节课的重点内容服务，用填表形式展示实验结果，目的是让学生充分合作，积极汇报，得出比较科学的数据。解决生活问题部分，出示建筑图片，目的是将学生的视角引向生活，让他们感受生活与科学的联系，又一次将所学运用到生活，体现学科学、用科学的思想。教学准备：1.小组实验用：1张厚度卡纸，以及分别把2张卡纸、3张卡纸、4张卡纸用极少量液体胶水粘在一起，使之形成4张长、宽相同、厚度不同的纸条，分别标上 1 号、2 号、 3 号和 4 号。实验记录表，统计图。相同大小的铁垫圈，若干本书、木片等。2.教师用：小组用的实验材料一份、各种横梁图片等。教学过程：一、谈话导入，创设问题情景，激起探究兴趣1.提问：怎样利用书和一张纸搭一座平桥？学生回答后小结：在桌子上放两叠一样高的书，作为桥的桥墩，中间架空，再把纸放在书上，作为桥面。2.提问：这座桥的桥面（纸条）能承受多大的力？（学生答：做实验）板书课题：抵抗弯曲二、探究“纸的宽度与抗弯曲能力的大小”。1.准备纸横梁。选用的纸不能太薄。但纸也不能太厚。一般来说，选用0.5毫米左右厚的卡纸。将纸裁成长大约25厘米，宽分别是3厘米、6厘米的纸条备用。2.为了纸条不被过度弯曲而能够多次使用，在实验中，纸条垫起的高度要控制在2厘米左右。每次实验以纸条中部接触到桌面为最大弯曲度。3.在讨论这个对比实验应该怎样做时，要让学生清楚应控制哪些条件不变。除纸横梁厚度、长度相同，弯曲程度相同外，纸横梁架空的长度也要相同（纸条架空长度可控制在20厘米左右），垫圈都要放在中间位置，都要轻轻地放。为了便于比较，我们要成倍地变化。4.在第一次测试后，可以设问：猜想一下，宽度增加一倍抗弯曲能力是多少？ 三、探究“纸的厚度与抗弯曲能力的大小”探究增加纸的厚度，会不会增加它的抗弯曲能力。1.师：如果增加纸条的厚度，它的抵抗弯曲的能力会增加吗？（会）2.师：这里有两张纸，1号纸比较薄，2号纸是由两张1号纸粘起来的，也就是说它的厚度是1号纸的（2 倍）。3.师：那这两张纸，哪张的抗弯曲能力强一些呢？（学生答：2号纸）4.师：怎样证明2号纸抗弯曲能力比1号纸要强？（学生答：做实验）5.怎样才能做到每次实验的公平性？（垫圈大小和重量、垫圈放的位置、支撑物的距离和高度、弯曲程度等都要一样。）教师说明：放垫圈的位置最好放在中间，每次实验的弯曲程度差不多，放垫圈时要轻放。6.学生实验，教师参与指导。7.小组交流。8.师：实验都完成了吗？让我们一起来交流一下。师：做了这个实验你们有什么想说的？师小结板书：增加纸的厚度，能大大增强纸的抗弯曲能力。探究纸的厚度与抗弯曲能力大小的关系。1.如果给你们3号纸，3张纸合起来，它们会承受多少？2.我们还有4号纸，小组内先猜测一下3号纸和4号纸能放多少个，再做实验并记录，老师建议：可以先做3号纸，再做4号纸。3.学生验证并记录。4.交流：刚才大家研究的这么投入，肯定有重大发现。（学生汇报）5.刚才，我们对3号纸和4号纸的抗弯曲能力都进行了预测和测量，很多同学都感到非常意外，怎么可以承受这么多的垫圈呢。做了这个实验，你们对纸的厚度与它抗弯曲能力的大小有什么新发现？（抗弯曲能力不是成倍增加的）四、绘制折线图并分析1.在科学上，我们用这样的图表示出来。（出示统计图）看得懂吗？横向表示什么，纵向表示什么。你会不会画？请同学们把纸的厚度与抗弯曲能力的关系用折线的形式画下来。2.学生绘图。3.展示，交流。（学生介绍折线图，有什么发现。）4.小结：看着曲线图，你能说说纸的厚度与抗弯曲能力有什么关系？（能不能说，纸的厚度增加1倍，抵抗弯曲的能力也增加一倍，有没有明显的倍数关系）5.学生答：增加纸的厚度能显著提高纸的抵抗弯曲能力。五、联系生活1.像纸这样的薄形材料抵抗弯曲的性能都较差，增加厚度能明显提高材料的抗弯曲能力，所以在建筑中广泛采用厚度很大的横梁来承受巨大的重力。（欣赏图片）2.（指教室里的梁）这些横梁是什么形状的？它的横截面都是什么形状的？大多是立着放的，还是横着放的，你能不能也用今天学的知识来解释一下这又是为什么呢？（立放大大提高抗弯曲能力）3.提问：为什么立放大大提高抗弯曲能力？（增加了厚度）4.接着学生用木片做实验来体验得出的结论。六、小结、延伸1.通过今天的学习，你们有什么收获？2.通过这节课的学习我们知道了，增加材料的厚度可以明显提高材料抵抗弯曲的能力，可是这种办法就需要增加材料的用量。不增加纸的厚度，你能想出别的办法增加这张纸的抗弯曲能力吗？