4.找拱形课堂实录【3】

《找拱形》教学设计

【教学目标】

科学概念

圆顶形、球形等有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。

过程与方法

用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释。

发展观察、联想和逻辑推理能力。

情感、态度、价值观

感受科学技术对我们生活的影响。

【教学重点】

了解圆顶形、球形以及各种弧形结构的受力特点。

【教学难点】

能用已有知识对弧形结构的物体作合理的解释。

【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。

教师自己准备：类似拱形、圆顶形和球形的物品或相关图片，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、引入。我们周围有许多圆弧形的东西。它们和拱形有没有关系？

二、认识圆顶形、球形，研究它们承受压力的特点。

1、观察：观察课本中圆顶形建筑和物品的插图，或观察教师提供的图片。

2、这些物体的形状可以叫做什么形状？

3、演示：圆顶形与拱形有联系吗？演示几个相同的拱形可以拼成一个半圆形。

4、提问：我们看到的这些物体为什么做成圆顶形？圆顶形承受压力的能力如何？

5、观察、实验、分析：观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏塑料皮的软硬。你们估计一下，把半个乒乓球扣在桌上，向下压它，它能承受多大的压力？现在我们在三个这样的半个乒乓球上摞书，看能摞多少本？实验演示。你们认为圆顶形承受压力的能力如何？试着解释一下，为什么半个乒乓球能承受这么重的书？

（适时提示：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要抵住？想一想，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？为什么？）

6、教师讲述：两个半球形可以组合成一个球形，球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形各个方向上都是拱形的。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。巨大的贮油罐做成球形就是这个道理。电灯泡为了更透光，玻璃壳很薄，但做成球形，它就比较坚固了。

三、塑料瓶形状的分析

1、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“关于塑料瓶形状的研究报告”。你们

可以先观察塑料瓶的各部分的形状，看哪些部位包含了拱形，与剖开的塑料瓶对比，试一试强度上的差别，写出发现。

2、小组研究，教师巡视。汇报交流。

四、认识生物体结构中的拱形结构

1、谈话：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？人的肋骨是什么形状的？有什么好处？头骨是什么形状的？有什么好处？人的脚骨也是拱形的吗？它能使人的脚承受更大的重量且有弹性。

2、提问：

观察龟壳、贝壳、蛋壳等，说说这些形状对它们自身有什么意义？

3、小结：研究了拱形后，你们有什么感想？

板书设计：

圆形

拱形

环形

贮油罐、电灯泡

塑料瓶

肋骨、头骨、脚骨

龟壳、贝壳、蛋壳

【教学反思】：

关于《找拱形》这节课暴露出的学生的初始想法有两点。一是关于圆顶形与拱形的联系，学生有一种模糊的认识：圆顶形与拱形有联系，但具体是什么联系并不明确。所以我就摆出了一个拱形的模型，然后把拱形和圆顶形放在一起让学生观察。终于有学生说到了圆顶形和拱形一样上部都是拱起来的，还有学生说圆拱形从侧面看就是一个

拱形，我就见机让同学发挥想像，我把拱形沿着拱顶和拱角中点连线为轴旋转就形成了一个圆顶形。以此来告诉学生圆顶形就是拱形的组合。二是关于球形结构坚固性的质疑。学生的初始想法“球形结构并不比圆顶形坚固”是出乎教师意料的，是课堂中的一个生成点，却也是来自学生最真实的想法。由于学生用于验证自己想法的证据并不科学，而且这里牵涉到物理学中“压力”与“压强”的知识，在本节课中不适合展开教学。我就让学生作了这样一个实验，把圆顶形和球形一起放在桌上，然后用力去压，结果学生发现了圆顶形相对于球形而言容易压扁。同时我还让学生把圆顶形的半个乒乓球和球形的整个乒乓球放在手里捏，学生也发现半个乒乓球比较容易捏碎。这样总算把学生刚开始认为圆顶形比球形坚固的想法给扭转过来了。

对于“塑料饮料瓶形状”的研究，涉及到的科学道理较多，很多同学都说出了很多的道理，刚开始还以为学生会讲不出其中的科学道理，结果学生都想的很全面，有的学生还想到了瓶口为什么要做成螺旋形状的，原因是因为运用了斜面的原理，可以省力，这一点我自已也没想到的，虽然他说的不太准确，但这个学生居然还会运用斜面的知识来解释瓶口要做成螺旋形的，把前几面课上学的内容运用上来真的是很不容易的，所以我对他进行了表扬。还有就是关于瓶身为什么要做得很软很薄这个问题，刚开始很多学生都答不上来，原因是因为他们的思维都局限到本节课所上的内容上了，他们忽视了日常生活的经验，我就开始加以引导学生，告诉学生要从生产厂家来考虑这个问题，经我这么一说很多学生都明白过来了，做的薄是因为厂家想要节约成本。