4.找拱形教学设计第一课时

找拱形

张天星

教学目标

知识与技能：圆顶形、球形等弧形结构与拱形有紧密联系，生物体构造中存在着拱形结构。

过程与方法：能识别生活中的拱形、圆顶形和球形等弧形结构的物体，并通过联想、推理与实验对弧形结构的物体作合理的解释。

情感态度与价值观：关注生物体构造与其生活的联系和科学技术在生产生活中的应用；体验科学与技术结合的乐趣。

教学重点

圆顶形、球形承受压力的特点

教学难点

生物体的拱形形状对它们自身有什么意义

教学准备

1、完整的和剖成对半的乒乓球若干个；

2、完整的和剪开的塑料瓶若干个；

3、安全帽、贝壳、锅盖、灯泡、鸡蛋等；

4、课件。

教学过程

一、导入

上节课，我们在讨论拱形建筑时，关于这一类物品（出示圆顶形物品、建筑）是否属于拱形有了争议。接下来，我们就来研究一下这类物品。

要想了解它们与拱形是否有联系，我们要从哪些方面去研究？（形状、承受压力的性能）课件演示拱形的形状与承受压力的示意图。

二、研究圆顶形、球形承受压力的特点

1、观察圆顶形物品（课件图片）的形状有什么特点。

2、提问：这些物体为什么做成圆顶形，它们承受压力的能力如何？我们用什么方法可以了解？

3、观察实验分析：

（1）观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏乒乓球的软硬。（出示实物乒乓球）

（2）估计一下，把半个乒乓球扣在桌上向下压它，能承受多大的压力？（演示实验）

（3）你们认为圆顶形承受压力的能力如何？它与拱形有联系吗？试着解释一下圆顶形承受压力的特点。学生各抒己见后演示课件说明圆顶形可以看成是若干拱形的结合。

（4）提问：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要？

4、出示整个乒乓球：两个半球形可以组合成一个球形，球形与拱形会有什么联系？

（1）学生推理，演示课件。

（2）演示握鸡蛋，说明：球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形在各个方向上都是拱形。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来。这就是我们平时捏不破鸡蛋的道理。另外比如电灯泡，为了更透亮，玻璃壳很薄，但做成球形，就比较坚固了。

5、我们还能列举出哪些类似拱形受力特点的形状？

（注：这个环节学生可能举出身体结构中的例子，如头、肩等。如果出现这种情况，后面“塑料瓶形状的分析”与“生物体中的拱形”的活动顺序可以灵活调动）

三、塑料瓶形状的分析

1、谈话。

看来我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。（出示塑料瓶）这是生活中非常常见的塑料瓶，它的形状设计包含了哪些科学道理？

2、指导研究。

（1）观察：塑料瓶上部、中部、底部是什么形状，表面还有哪些形状？

（2）推理：（以底部为例）塑料饮料瓶底部大多做成圆顶形，为什么？

（3）验证：比较平底瓶与圆顶形底瓶的承受压力能力。

（4）你从中发现了什么？

3、小组自主研究其他部位的形状。

4、汇报交流。

四、生物体中的拱形

1、我们研究了人工设计的物体。我们自己身体中存在着拱形结构吗？（板书：找拱形）

2、观察乌龟、贝壳、蛋壳，这些形状对它们自身有什么意义？

3、还有哪些生物体中存在着拱形结构？

五、小结：研究了拱形之后，你有什么感想？

板书设计

找拱形

1.圆顶形和球形

2.塑料瓶的形状

3.交流人体中的拱形结构 （1）头骨：保护大脑 （2）肋骨：保护内脏 （3）足弓：承受整个人的重量——“扁平足” 4.除了人体中有拱形，其他生物体中有吗？ 动物：龟壳、海螺、贝壳、螃蟹、鸡蛋——保护身体

植物：西瓜——坚固 葱管叶子——轻巧、坚实