14 框架式的桁架桥板书设计及意图

五年级下册《框架式的桁架桥》教学设计

【教材分析】

《义务教育小学科学标准》中增加了技术与工程领域的新课程内容，《桥梁》这个单元便是这内容的体现。本单元以桥梁为主干，主要以梁桥、拱桥、悬索桥和桁架桥为分支，学生制作桥梁，通过实验和获得数据，再作比较与分析，得出每种桥梁的结构特点及承重能力的情况。本节课便是其中一个重要分支。

《框架式的桁架桥》一课从桁架桥很强承重能力是否与桥上的框架结构有关的问题入手，安排了两个活动：都是利用若干竹签、橡皮筋制作框架结构。活动一是学生通过制作不同种类的平面多边形框架结构，比较、总结得出三角形的结构是最稳定的。活动二在观察桁架桥的特点和利用活动一得出的结论做工程——对已物质材料加以系统加工——处理，制作一个可以承重的立体框架结构。此实践活动使学生体会“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。

【学情分析】

五年级的学生对新鲜事物很强的好奇心和求知欲，并且在几年的科学课上培养了相当的探究学习能力，因此他们乐于投入到制作框架结构之中。

在制作框架架构的过程中，学生总会遇到难题，需要每位小组成员都要一边制作，一边思考，同心协力解决，进而提高学生的团队合作精神。鼓励学困生参与制作活动。学困生常因自身学习能力不强、不自信，不太愿意投入探究活动中，鼓励他们参与指出这次的制作有他们所能做到的简单的项目，使之体会到探究的乐趣，增强自信心。

【设计理念】

从教的方面来说，采用探究教学法，引导学生开展制作平面和立体框架结构的活动，体现框架结构在桁架桥承重能力上起的重要作用，并利用此特性制作能承重物体的立体框架。

（1）设置情景，激起学生的制作与探究的欲望。

（2）利用竹签、橡皮筋制作平面框架结构，制作后，观察和比较后发现三角形结构是最稳定的。

（3）引导学生小组合力制作能承重的立体框架结构。

从学的方面来说，采用任务驱动的方式，引导学生自主探究、小组合作完成

框架结构。

（1）利用有效的问题，调动学生的制作积极性，促使学生成为学习的主体。

（2）在教师的指导下，学生怀着好奇心，动脑动手制作与探究。

【教学目标】

1.科学知识

（1）了解桁架桥有框架结构组成，有稳固和承重能力强的特点。

（2）知道三角形框架比较稳定，可以加固框架结构。

2.科学探究

（1）通过对比，能发现三角形比较稳定的特点。

（2）能根据对桁架桥结构的观察，设计并制作一个可以承重物的框架结构。

3科学态度目标

（1）激发学生探索生活中框架结构的兴趣。

（2）体验动脑。动手制作框架的必要性，获得成功喜悦。

4.科学、技术、社会与环境目标

认识框架桥的框架结构，理解制作桥梁技术在社会发展中的重要意义与影响。

【教学重点】

三角形框架比较稳定，可以加固框架结构。

教学难点

能根据对桁架桥结构的观察，设计并制作一个可以承重物的框架结构。

【教学准备】

教具准备

PPT课件

学具准备

若干数量的长度适中的竹签、若干橡皮筋、记录表、简单设计图。

【教学过程】

一、情景导入，激发学生兴趣。

1课件出示现实生活中的桁架桥。

1

图一

图二

图三

图四

2.师：这些桥按结构分类，属于什么桥？你的依据是什么？

【预设：大部分学生根据学过的知识能说出是桁架桥。小部分不清楚或说错的教师相应提示学生桁架桥的特点是桥上有框架架构，让学生说出桥的类型。】

3.观察图四，我们可以发现上桁架桥能让列车通过，说明桥很稳固、有很强的承重能力，这与桁架桥上特有的框架结构有关吗？

【预设：在回答前面的问题前，学生基本上发现桥的承重能力与桥上的框架结构有关。】

4.总结：桁架桥上的框架结构使桥更稳固、承重能力更强。

【设计意图：从学生熟悉生活中的桁架桥入手，引起学生的兴趣，再通过观察桥梁，发现桁架桥都有框架结构的特点，使学生萌生探究的欲望。】

二、动手制作，比较与探究框架结构

（一）活动一

哪种结构最稳定

1桁架桥的框架结构使桥更稳固承受能力更强，那么哪种框架结构最稳定最适合用于桥上呢？

2.分小组制作框架，完成表格。

2

图形

稳定性

三角形

（

）边形

（

）边形

结论：

结构最稳定，最适合制作成桁架桥上的框架。

【预设：学生制作三角形基本没有问题，他们已有几何知识中知道或这次制作后发现三角形非常稳定。四边形制作方面，学生可能会制作平行四边形、正方形、长方形、梯形等，并很快发现无论哪种四边形，都很容易变形。有能力的学生还可以尝试制作五边形、六边形等。】

3总结：三角形结构最稳定，适合加固框架结构。

【设计意图：从简单的平面框架入手，学生容易发现三角形稳定的性质从而获得成功喜悦，进而更积极主动地制作复杂的立体框架。更重要的是，学生动手制作，动脑思考，为下面的制作活动打下基础。】

（二）活动二

框架里的三角形

1.刚才同学们制作了平面框架，是否在此基础上加固为立体框架呢？

【预设：绝大部分学生会说能，有小部分不敢确定。】

2出示钱塘江大桥的图片。

3.要求：同学们可以参照钱塘江大桥上的框架特点制作，也可以按自己的想法做，立体框架形状不拘，但制作出的立体框架必须能承受一定物体的重量。

小组编号

简单

框架

设计图

能承受书的数量

【预设：（1）构建的框架结构的类型有多种。a至少一个面上有加固的三角形结构（即每个面至少增加一条对角线）的正方体或长方体，如图五。b 上下两个面是三角形其他三个面是正方形或长方形的五面体，如图六。在三个四边形的面上都增加一条对角线，最后成为一个钻石状的立体框架，如图七。c 四个面都是三角形的四面体，如图八。d 形状不规则、奇特的立体框架。

3

（2）由于竹签的长度基本相同，所以在四边形的框架中加固三角形（的竹签（即作为四边形的一条对角线）的长度不够（a、b会出现这种情况），如图九。教师引导学生可以减少框架的边上的长度，缩短立体框架中顶点之间的距离。（3）出现c的情况。应告诉学生这个框架不符合制作要求，因为这个立方体框架不能承重物体。（4）鼓励学困生参与制作。他们常因不自信不愿主动投入科学探究活动中。教师鼓励他们做力所能及又是制作必需的工作。像在未完成立体框架前，让他们支撑框架，使框架不易变形，便于其他组员继续制作，如图十。】

图五

图六

图七

图八

4

图九

图十

4展示制作成果，测试框架承重能力。

【预设：（1）成功承受数本书的重量，教师适当表扬，并希望他们可以再努力改善。（2）在承受一两本书的后框架严重变形。教师引导学生发现问题，再次加固框架。】

【设计意图：学生合力制作框架并解决此过程中产生的问题，提高了他们的动手动脑的能力，体会都团体合作的重要性，理解加固立体框架的方法。这次实践活动使学生体会到“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。】

三、小结

1.问题：这节课你有什么收获？

2.交流、总结。

3.小结：通过制作平面与立体的框架结构，我们发现角形结构对加固框架的重要性，是制作桁架桥的重要原理之一。

【设计意图：梳理这节课的学习内容，得出论，为下节课桥制作梁作准备。】

【板书设计】

5

框架式的桁架桥

三角形、

长方形、平行四边形……

加固

最稳定

制作

立体框架

6