4.找拱形名师教学设计1

《拱形的力量》教案

【教材分析】 《拱形的力量》是教科版科学教科书六年级上册第二单元的第三课，学生通过前面两课的学习已初步了解改变材料的厚度和形状会增强抗弯曲能力。在本课中，提出了一种新的形状——拱形。拱形结构是一类很重要的结构，应用广泛。拱形结构有的书又叫推力结构，它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。研究拱形的承重特点更具趣味性和挑战性。教材精心设计了几个体验和实验活动，让学生了解到拱形的结构特点是把受到的压力分解成向下和向外的推力，通过提出问题——尝试——总结经验——改进实验，再尝试——在获得成功的探究过程中找到拱形承受巨大压力的原因，认识拱形受力的特点。 【教学目标】 1、通过实验，知道拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。 2、能够边实验边思考，学生能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。

3、通过实验操作，培养发现问题、解决问题的能力和探究的精神。 【教学重点】 弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。 【教学难点】 拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。 【教学准备】

教师准备：PPT课件，纸（A4纸），铁垫片若干，书本6本。

为每组学生准备：纸3张，A4纸，铁垫片40个，螺母6个，记录单两张，

教学过程

一、导入

师：同学们，茅以升小学是以我国著名的桥梁专家茅以升来命名的，相信大家对于桥梁都有一定的了解，现在我们一起来欣赏一些桥梁的图片。（播放PPT）

师：我们看了这么多的桥，它们之间有什么共同点么？

生（预设）：都有拱形。（师板书拱形）

师：为什么这些桥要做成拱形的呢？（沉默一会儿）

师：究竟在拱形中蕴藏着怎样的秘密呢？今天我们就来一起探究拱形的力量。（师板书：拱形的力量）

二、探究活动一：拱形桥和平桥承受压力的比较探究

师：今天老师要为大家搭两座桥。我用这两张材料相同、大小相同的纸来搭桥，来对比一下哪座纸桥可以承受更大的压力。（师出示两张白纸）

师：我们先来搭一座平桥。（边说边搭桥，一边放三本书，间距为13cm）

师：我们用桥承受的垫片的数量的多少来测试桥能承受的压力。

师：先轻轻的放一个垫片。

师：观察一下纸桥的形状发生了怎样的变化？

生（预设）：往下陷

师；请同学们继续观察纸桥形状的变化。

师（继续放直到桥面接触地面）：当桥面接触地面时，我们的桥就算塌了。

师：我们的纸桥究竟能承受多少个垫片的压力？

生做答。（师引导学生注意桥塌了时的那个垫片不算）

师板书记录。（板画平桥，上记录垫片数量）

师：现在我们再用同样的纸搭一座拱形桥。（边说边搭桥）

师：请同学们再预测一下这座拱形桥能承受多少垫片？

生预测。

师：放垫片的时候要轻轻放。（师先放一个）

师：观察一下纸桥的形状发生了怎样的变化？

师（继续放直到桥面接触地面）我们的纸桥究竟承受了多少个垫片的压力？

生做答。

师板书记录。（板画拱桥，下记录垫片数量）

师：通过刚才的对比，拱形桥和平桥哪一个可以承受更大的压力？

生（预设）：拱形桥。

师：还发现了什么？随着垫片的增多，平桥的形状发生了怎样的变化？

生（预设）：平桥中间塌下去了。

师根据学生回答板画纸桥的形变。

师：拱形桥呢？

生（预设）：拱形桥的两边往外伸展。

师根据学生回答板画纸桥的形变。

师：刚才同学们说的纸桥的两边，我们称之为拱足，拱足就是纸桥与地面接触的地方。我们看到拱足往外移动，说明拱足受到了一个什么方向的力？

生（预设）：往外的力。

师：这个往外的力我们叫做外推力，这个力是从哪里来的呢？

生（预设）：从向下的压力来的。

师：拱桥的桥面受到了向下的压力，可是拱足处却受到了向外的推力，向下的压力在拱桥中是怎样传递的呢？

（沉默一会儿）

师（课件演示拱形的力量传递过程）：谁能描述一下在拱桥中向下的压力是怎样传递的呢？

生：向两边，向下传递。

师课件出示：拱形承载重物时，能把压力向下向外传递给相邻的部分。

师：拱桥将承受的压力分散开了，桥面就不容易凹下去，拱桥的形状就可以保持住，它就可以承受更大的压力。

三、使拱形承受更大的压力

师：刚才我们看到了拱形的桥确实能承受更大的力，可是老师觉得不满足，老师想挑战一下大家，你们能不能想想办法让拱形桥承受更大的力量？请小组讨论一下。

生汇报：抵住拱足。

师：能说出这样做的理由么？

生（预设）：抵住外推力，保持拱形形状不变，保持拱形跨度不变……

师：抵住拱足，真的能让拱形承受更大的压力么，这样拱形可以承受多大的压力呢？我们要做个实验看看。（出示实验记录单）

师:：同学们自己找材料抵住拱足，填写在实验方案中，并将实验结果记录下来。

生小组活动。

师投影记录单。

师：看样子抵住拱足确实可以让我们的拱桥承受更大的力。

师：通过刚才的两个实验，我们发现了拱形承重的秘密：拱形承载重物时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，抵住向外推的力，拱形就能承载很大的重量。

四、探究影响拱形承重的因素

师：可是老师有一个疑惑，刚才我们各小组用了同样大小同样材料的纸，为什么不同的拱桥承重力有这么大的差别呢？究竟是什么因素可能影响着拱形的承重力呢？

师：我们来回顾一下刚才同学们做实验时的精彩瞬间，投影照片。

（及时矫正一些操作问题：桥歪了也算倒塌，垫片要怎么放）

师：究竟是什么因素可能影响着拱形的承重力呢？

生推测，师板书（拱足间的距离，材料，抵住拱足物体的高度，抵住拱足物体的重量……）

师：材料我们今天用的是同样材料的纸来做实验，那么其他的因素哪一些我们方便来研究呢？

生：跨度，抵住拱足物体的高度。

师：如果我们先来研究抵住拱足物体的高度，一会儿先做完实验的小组可以再来继续研究跨度的影响。我们用不同数量的螺母搭起来制造不同的高度，来看看拱桥的承重力有怎样的变化。实验中有什么要注意的么？

生：材料相同，跨度相同。

师：老师特别提醒下大家如果发现纸折了的话，就不是拱形了，请换一张纸。

师出示实验记录单。

小组实验，师巡视，个别小组完成发放另一份实验记录单，个别小组发放更多螺母。

师投影记录单，生汇报结果：抵住拱足的物体越高，拱形承受的压力越大。

师：如果我们的螺母继续搭上去，拱形的承重力会不会一直增加？

师投影记录单，生汇报结果：拱足间的距离越大，拱形承受的压力越大。

师：如果拱足间的距离继续减小，拱足承受的压力会不会一直增加？

师：这些都有待同学们在课下继续研究。

师：通过刚才的实验，我们发现了这么多的因素都影响着拱形的承重力，看样子，搭一座坚固承重力大的拱桥还真不容易。

师：我国古代的劳动人民非常智慧，他们利用拱形的特点，用小块的石材和砖搭成了一座座拱桥，这座就是其中最著名的赵州桥。它经历了1400多年的风雨、洪水、地震，仍然屹立不倒，除了采用拱形的形状，它还蕴含着许多的智慧，同学们课下可以查阅资料，了解一下这座桥梁的秘密。