4.找拱形教学内容分析

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

六年级上册

第二单元

形状与结构

第四课

找拱形

所用教材：科学，六年级上册

目 次：教育科学出版社，2004年5月第1版，2011年6月第8次印刷

课 时：一课时

【设计理念】



教为主导，学为主体：本课将从学生原有的知识经验出发，创设教学情境，唤醒学生求知欲。学生看到现象后，引发思考，圆顶形承载压力大的原因。进而开展探究学习。对教学内容我采用深入浅出，循序渐进的策略。



自主、合作、探究为主线：我将采用自主探究、对比实验、层层推进以及适时追问的教学方式，引导学生分析圆顶形承载压力的特点。学生在老师的引导下，主要以观察讨论、实验探究的方式获取信息，自主探究找寻答案。



学习源于生活而高于生活：最后塑料瓶结构的分析和认识生物体中的拱形，再将所学的知识运用于生活，让同学们体会从科学走向生活，不断产生对科学学习的热情。

【设计创新】



方法创新

多媒体信息技术应用

将课本上静态的图片，通过多媒体技术，自制动画，动态呈现。不仅提高教学效率，还能使学生更清晰地构建圆顶形是拱形的组合。



思路创新

常规教学思路：认识圆顶形的结构

→

实验验证圆顶形有承载压力大的特点

我的教学思路：看到圆顶形承载压力大的现象

→

实验探究原因

→

深入理解圆顶形承压特点

本课的设计主要突出科学思维的发展。以观察现象为引领，以发现问题为导线，以实验探究为核心。与低年级相比，经过前几年科学教育的六年级学生在知识构建、逻辑思维、探

1

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

究能力等各方面均已得到了不同程度的提高，他们能发现并提出问题，教师可以把更大的主动权交给学生，通过实验探究，自主构建知识，对圆顶形受力有更深刻的理解。同时也使思维发展从表象到本质，不断深入，有助于学生的科学概念建构、科学思维培养、科学能力培养等目标的有效达成。



实验创新

[1]

[2]

[3]

2 初步感知圆顶形有承载压力大的特点。

请学生现场上来互动实验，感受圆顶形状的承压大小。人站上去比教材上承载书有更大的视觉冲击效果，而且增加课堂的趣味性。

认识圆顶形是拱形的组合。

逐渐增加拱形的数量，让学生逐渐发现圆顶形是拱形的组合，而且随着纸拱数量的增加，承载垫圈数越来越多，最后演变成圆顶形，承载压力最大。

材料简单，操作便捷，效果明显。

深入探究圆顶形承压不产生向外

推的力。

用透明胶带把拱足相互连起来，与不缠透明胶剪开的圆顶形乒乓球进行对比实验。直观感受圆顶形承压大的原因。

用透明胶将拱足相互连接，

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

【教材分析】

教材内容呈现：

本课内容分为“圆顶形和球形”、“塑料瓶的形状”和“生物体中的拱形”三个部分。

教材地位与作用：

《找拱形》选自教科版六年级上册第二单元《形状与结构》的第四课。是上一课《拱形的力量》的延续，在研究了典型的拱形的特点后，进一步发展学生对拱形的认识，这不但使学生对拱形的概念加深，也使学生科学探究的能力有所提高。

教材理解：

第一，圆顶形和球形。“找拱形”就是要在圆顶形和球形结构中找出拱形的特征，采用的方法是引导学生把圆顶形、球形看成是拱形的组合。但此处难点是要让学生理解，圆顶形和球形承压不产生向外推的力。教学中我创设了两个实验和一个体验活动来帮助学生突破难点。

第二，塑料瓶的形状。让学生通过观察、分析悟出其中的道理，可以提高学生观察、分析能力，体会到科学技术与生活的密切联系。

第三，生物体中的拱形。与生命世界的联系，加深对生物体结构与功能关系的认识。但我认为教材中“生物体”范围广阔，本课教学中涉及不到植物和微生物中的拱形结构，学生主要找人体和动物体中的拱形，并联系其功能关系的认识。

【学情分析】

认知基础：学生已经知道了形状和抗压力有一定的关系，并且学习了基本的拱形结构，知道拱形有承受压力大的特点及其承压原理，但是对于圆顶形受力只是建立在初步的感性认识上。

3

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

能力基础：六年级的学生已经具备了一定的动手能力和实验探究能力，并且在前面的学习中知道我们可以用实验来说明问题，在实验中看到拱形和圆顶形承受垫圈数数量增加的现象，能够通过分析得出结论，也能在得出结论后反过去解释一些现象。

学习难点：学生通过《拱形的力量》的学习后已经知道了拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力，但是学生对圆顶形不产生外推力的理解是一个难点。

【教学目标】

●知识与技能

掌握圆顶形是拱形的组合，可以承受很大的压力,并且不产生向外推的力。

●过程与方法

通过探究实验和体验活动，理解圆顶形不产生向外推的力。

●情感、态度、价值观

感受科学技术对生活的影响，激发学生对拱形探讨的兴趣。

【教学重难点】

重点：知道圆顶形和拱形相似，可以承受很大的压力。

难点：理解圆顶形承压不产生向外推的力。

【教法学法】

教法：多媒体辅助法、启发式教学法

学法：实验探究法、小组合作法

【教学具准备】

教具准备：四个剖成圆顶形的乒乓球、大圆顶形模型、大拱形模型、

学具准备：圆环、长度一致的卡纸8条、垫圈若干、切开的圆顶形乒乓球、剪开拱足的圆顶行乒乓球、透明胶、实验记录单

4

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

【教学过程】

思维冲击

实验引入

科学探究

获取新知

回归生活

知识深化

课堂小结

拓展延伸

教学

环节

一、

思

维

冲

击

实

验

引

入

教学

内容

【出示】剖开的乒乓球壳

【观察】看一看，捏一捏，它的厚薄，软硬怎样？

【提问】四个乒乓球壳扣在地面上，可以承受多大的压力？

【学生猜测】

【实验】请一位学生上台，站在扣在地面剖开的乒乓球上，测试圆形形的受力（如图1）。检查倒扣的乒乓球无损。

图1：圆顶形承重实验

学生

活动

仔细观察

积极回答

大胆猜测

活动一：

1、一位同学上台，踩在倒扣的乒乓球上，其他同学认真观察

2、检查乒乓球是否无损

3、思考原因

积极回答

倾听

设计

意图

乒乓球壳又薄又软却能承受一个人的体重，引发认知冲突，激发学生探究兴趣。

学生活动易于拉近教师与学生的距离，同时能活跃气氛，提高学生的学习兴趣。

【提问】生活中很多物体的抗压力，往往和它的形状有关，那么剖开的乒乓球壳，他们的形状有什么特点呢？日常生活中还有哪些东西也是这个形状的呢？

【出示图片】

（5min）

【陈述】这类顶上是圆的结构，我们叫

5

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

圆顶形。

二、

（一）

【提出问题】为什么圆顶形可以承受如

思考

联系旧知

小组讨论

大胆猜测

小组讨论

设计实验

实验一：

1、将拱形置于圆环中

2、将垫圈放在拱形上面

3、记录承载垫圈数。

4、逐渐增加拱形数量，记录承载垫圈数。

5、比较它们承受压力的大小。

交流讨论

带着问题进行实验，培养学生的思考以及动手能力。通过逐渐增加拱形的数量，让学生发现圆顶形是拱形的组合，知道圆顶形有承受压力大的特点。

科

学

探

究

获

取

新

知

实验一：

初

步

认

识

圆

顶

形

是

拱

形

的

组

合

此大的压力呢？

【追问】圆顶形与拱形有联系吗？能在圆顶形中找到拱形吗？（教师手持圆顶形塑料壳用手比划一下拱形）

【小组讨论】圆顶形与拱形形状关系。

【猜测】圆顶形是拱形的组合。

【提问】随着拱形数量的增加，和他的承压能力有什么关系呢？

【学生猜想】

【设计实验】

【学生实验】简述注意事项；发实验器材；进行实验（如图2）分析数据

（15

min）

图2：拱形演变圆顶形实验

【得出结论】拱形数越多，承压力越大

【演示】继续加纸拱，演变成圆顶形

【播放动画】拱形演变成圆顶形动画

【板书】

（二）验【过渡】圆形形承载压力大，仅仅是因

实验为它是拱形的组合吗？

二：

【出示材料】半个乒乓球和剪开的半个

深

乒乓球（如图3）

入

思考

进一步探究，为什么圆顶形承受

6

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

探

究

圆

顶

形

的

受

力

图3：拱形拱足剪开

思考回答

积极思考

小组交流

实验二：

1、用透明胶带把拱足相互连起来

2、与不缠透明胶剪开的圆顶形乒乓球进行对比实生分组进行实验（如图4）

【提问】

你发现了什么？为什么拱足连在一起时可以承载更大的压力？

【讲述】当拱形受到一个压力时，拱足会产生向外推的力，而当透明胶带把拱足相互连起来又会有一个向内的拉力，

所以圆顶形不产生向外推的力（如图5）。

活动二：

图5：拱足绕胶带后受力图

图4：拱足用胶带连接

压力大，对比现象，建立知识的联系。用透明胶将拱足相互连接，让学生直观感受到圆顶形承受力强的原因，深入理解圆顶形不产生向外推的力。难点突破。

认真倾听

学生对活动都有很

【提问】如果把半个乒乓球剪开，他还能承受这么大的压力吗？

【追问】有什么办法让剪开的乒乓球承受更大的力？

【引导】给你一卷透明胶，你可以怎样设计实验？

【小组讨论】设计实验

【学生实验】

教师补充实验步骤，PPT呈现注意事项，学验

3、分别记录承载垫圈数，比较此时承受压大小。

4、交流讨论

五位同学上台，手【活动】请几位学生上台，手牵手围成牵手围成一个圈，大的热情，亲

7

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

一个圆（如图5），每个人都努力向外退，都用力向外退，不能走开吗？为什么？

图5：学生活动手拉手围圈

自体验，加深认识。再次强化理解圆顶形承压不产生向外推的能走开。感受球形受力特点。

思考

交流感受

认真倾听

力。

【提问】为什么手牵手向外退，走不开呢？

【讲述】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，所以球形比任何形状都更坚固。

【板书】

三、

(一) 【谈话】在我们周围利用拱形增加材料

强度的例子很多。我们来做一个“关于

塑

塑料瓶形状的研究报告”。

回

料

归

【引导】你们可以先观察塑料瓶的各部

瓶

分的形状，看哪些部位包含了拱形，与

生

的

剖开的塑料瓶对比，试一试强度上的差

活

别，写出发现。

形

知

状

【观察】小组研究，教师巡视。

识

【交流】塑料饮料瓶的形状设计包含着

哪些科学道理？

深

(二)

【提问】我们研究了人工设计的物体。

生

化

你知道自己身体中存在着哪些拱形结构物

体

呢？有什么意义？

（15min）

中

【提问】除了人体中有拱形，其他生的

物体中有吗？说说这些形状对它们自

拱

形

身有什么意义？

8 实验三：

观察塑料饮料瓶

1、观察外形

2、用手压，感受用力大小，比较软硬。

3、剪开，观察各部分厚薄。

4、记录。

5、思考形状设计学生运用刚刚获得的科学知识，从课堂回归生活，观察塑料瓶形状，让学生更加理解拱形在生活中的应用，同时锻炼学包含的科学道理。

生的观察能力、动手能力、协作能力。

积极思考

认真回答

与生命世界的联系，加深对生物体结构与功能关系的认识。

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

四、

课

堂

小

结

（5min）

【小结】

组织学生谈本节课的收获。

【思考】研究了拱形后，你们有什么感想？

总结收获

思考交流

请学生回顾内容既可以了解学生的学习情况，又锻炼学生表达能力。

【板书设计】

找拱形

一、小球承大力(现象) 二、实验探究

1.提问:为什么圆顶形承载压力大? 2.猜测

3.实验①

→

圆顶形是拱形的组合

实验②

→

圆顶形承压不产生向往推的力

三、塑料瓶的形状

四、生物体中的拱形

【附件】

实验记录单

比较圆顶形与拱形承受压力大小

第（

）小组

形状

单拱形

双拱形

三拱形

四拱形

……

圆顶形

垫圈数

承载压力

备注：请在“承载压力”栏目填入“小”“中”“大”“较大”“很大”

我的发现：

。

9

教科版六年级上册《找拱形》教学设计

10