4.找拱形教案设计范例

《拱形的力量》教学设计

昌岗东路小学朱智毅

一、科学教育理论指导

“5E”教学模式是美国生物学课程研究会(BSCS)开发出的一种适合探究教学的模式,这一模式强调以学生为中心,通过运用调查和实验的方法解决问题;强调通过小组合作学习促进学生对科学概念的理解和知识的建构。5E教学模式共分5步,分别是吸引(Engagement)、探究(Exploration)、解释(Explanation)、迁移(Elaboration)和评价(Evaluation)。

这一节课是典型的运用5E教学模式开展的科学探究课。通过引导学生经历一个相对完整的5E教学探究过程(吸引→探究→解释→迁移→评价),了解科学学习的一般方法。本节课在科学探究中关注科学概念的建立,并围绕着核心概念(科学概念)展开;科学探究活动一定要在概念性原理和知识引领下进行。在这样一个理论背景的指导下引导学生用探究的方法形成概念,在形成概念的过程中发展科学素养。学生概念的发展引领着我们有效的教学互动,正是由于核心概念贯穿教学的始终,使得我们的课堂教学主线清晰,学生探究情趣盎然,深入有效。

二、教材分析

《拱形的力量》是义务教育小学科学教科版六年级上册第二单元“形状与结构”的第三课。本单元是从不同形状结构的物体和它能承受力大小的视角,引导学生探究常见的形状和结构。前两课主要探究条形材料的抗弯曲能力与形状的关系,学生已经知道改变纸的宽度、厚度或者改变纸的形状都可以改变纸的抗弯曲能力。本课选取生活中常见的拱形结构,希望学生在实践探究中不断发现问题,了解拱形受力的状况,找到拱形能承受较大压力的原因,提出增强拱形承重能力的方法。本单元的第四节课是《找拱形》,整节课是对本节课所学的知识进行迁移和应用。所以,本节课在单元的知识讲授中起到了乘上启下的作用,学生在掌握了一定的力学知识和实验操作的后,能更好地自主探究本课的知识,通过对本课的学习又能为下节课储备更多的理论知识,提高解决生活问题及解释生活现象的能力。

就课题而言,本节课研究的对象是拱形以及拱形抵抗弯曲的能力。拱形结构是一类很重要的结构,应用广泛,拱形结构又叫推理结构,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。对学生来说,研究拱形的承重特点更具趣味性和挑战性。

本课原有教学内容有两个活动,分别是怎样使纸拱形状保持不变和怎样才能使纸拱承载更大的重量。在本节课设计中,我对原有教学内容的“搭建一个瓜皮拱”做了一个重新处理,把它作为激趣导入,让学生带着“为什么瓜皮拱不垮”的问题去学习本节课,最后在本节课结束时再利用所学的知识解决问题。这样的处理起到首尾呼应的作用。

三、学情分析

本课是六年级的教学内容,作为六年级的学生已经具备一定的科学素养和主动探究的能力。学生在学习这课之前,学生已经学习了简单机械与简单的力学知识,知道铁垫圈放在纸拱上,有一种向下的压力;其次,学生在四年级语文课堂上学过“赵州桥”这一课,有关赵州桥的知识多少还能够回忆一些。而且在本单元的前两课时,他们已经学习过《抵抗弯曲》和《形状与结构》两个课时,对于如何判断和测量抵抗弯曲的能力已经有一定的认识。学生对增加材料厚度和改变材料的形状可以增加物体抗弯曲能力的探究已产生了非常浓厚的兴趣,在这氛围下进一步探究拱形,相信学生们的热情会更加高涨。所以本节课更应突显学生自主探究、自主设计实验的能力。

四、教学设计特点和思路

1. 在教学策略使用方面:

采用让学生更为自主的探究策略。考虑到学生的年龄特点和知识水平,从整个单元学习来看,本节课起着乘上启下的作用。学生对学习纸条在抵抗弯曲时已经形成了一定的实验操

作经验,学生对相关问题的科学素养、探究能力已经与日俱增,所以本节课在探究“怎样才能使纸拱承载更大的重量”时给予学生更为自主的探究方式与空间。

2.在教学材料的选择方面:

在用做纸拱的纸我选择用了水彩纸,因为这种纸做出来的纸拱比较容易成型,而且在没有支撑物抵住拱足的时候也能让拱立起来。在放置的重物方面,我选择了大小比较一致的垫圈,因为垫圈的重量相对回形针重,学生不用放置太多数量的垫圈就能得出实验结果,节省了实验时间。在选择用作支撑的重物时我选择了钩码盒,因为钩码盒的大小和高度更适合学生用作实验。

3.在教学环节的设计方面:

在导入环节,我把本课原有内容的“瓜皮拱”提了上来,目的是激发学生研究的兴趣,并在本节课的结束时重提“瓜皮拱”,让学生对所见现象做出解释。

本课的核心概念是:拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相邻的部分,产生外推力。如果抵住这个力,拱形就能承载很大的重量。学生的探究活动就围绕这个核心概念展开,在这个概念支撑下的四个活动都蕴涵着各自的概念内涵:活动一(拱形受压力后的特点)——认识拱形结构受力后的形变,暴露学生的前概念认识;活动二(使拱形承受更大的压力)学生通过用物体抵住拱足来增强拱纸承重能力的实验,——建构概念,最终明白拱形承重的秘密,“拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力,抵住拱的外推力,能承受较大的压力”;活动三(对瓜皮拱不垮作出解释)——引导学生运用概念形成解释。

本课在设计上注重以学生为主体,在各探究环节上能让学生有更多的机会表达想法,通过学生之间的评价与质疑,让学生对自己的实验设计有进一步的改进,从而提升学生的探究水平和学习能力。

五、教学目标

1.能根据观察到的拱形产生的形变来推想它的受力情况。

2.能设计实验让拱形承受更大的重量。

3.能通过探究活动形成拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相邻的部分的科学概念。

3.能根据瓜皮拱不垮的现象做出解释。

六、教学重难点

教学重点:通过探究活动形成拱形承载重量时能把压力向下向外传递给相邻的部分的科学概念。

教学难点:能通过探究活动形成拱形承载重量时能把压力向下向外传递给相邻的部分的科学概念。

七、教学准备

多媒体课件、水彩纸、垫圈、钩码盒、实验记录表等。

八、教学过程设计

八、板书设计：

拱形的力量

拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力

九、附：学生实验记录表

《拱形的力量》实验记录

第 小组

一、怎样才能使纸拱承载更大的重量？（可用简图表达想法）

二、实验记录