小学科学教科版六年级上册4、找拱形教学设计及反思

《找拱形》教学设计

一、教学设计意图

本节课选自教科版《科学》六年级上册 “形状与结构” 单元第四课。在第三课“拱形的力量”探究活动中，学生已经通过实验研究认识了拱形受力的特点。本课“找拱形”就是要在圆顶形、球形、不规则弧形结构中找出拱形的特征和异同，使学生对拱形结构的认识进一步扩大和加深。试图引导学生在经历“解释圆顶形、球形承受压力特点”、“推理塑料饮料瓶形状设计中的科学道理”、“寻找生物体中的拱形”等探究活动中用已有知识解读物体的形状与结构，对弧形结构的物体作出合理的解释，发展学生的联想和逻辑推理能力。

本课主要分为四个部分。引入部分：回忆拱形结构承载重量有什么特点，再通过大量图片寻找生活中的拱形。第二部分：了解圆顶形和球形的承重特点。通过对圆顶形与球形物体的观察及承受压力的性能的探究认识圆顶形与球形可以看成是若干拱形的结合。并让学生再举一些类似拱形受力特点的形状以发散思维、扩展见识。对弧形结构有一个概貌性的了解。第三部分：分析塑料瓶各部分的形状及包含的科学道理。在我们的生活中拱形的应用非常广泛，俯拾皆是。这部分启发学生去观察研究最常见的塑料饮料瓶的构造，从中悟出有关结构的道理。体会科学技术与生活的密切联系。这项活动有综合性、开放性特点，会涉及美观、方便等问题。第四部分：了解生物体结构中的拱形结构。目的是引导学生从一个新的角度——结构力学角度分析生物体构造，形成对生物体更深刻的认识。

本课内容是关于拱形结构的扩展认识（圆顶形、球形等弧形结构中含有拱形）。其实关于各类弧形与拱形的联系，学生有一种模糊的认识，知道它们有联系，但到底是什么联系并不明确。具体表现在对于“拱形”的认识，学生大多停留在建筑物体上，像塑料饮料瓶与生物体等学生身边非常熟悉的物体，学生却从来没有对它们的形状进行过研究。所以本课就用大量的图片实例，各种观察实验来引导学生认识和感受生活中的拱形。

二、教学设计

(一)教学目标

科学概念：

圆顶形、球形等弧形结构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。

情感态度与价值观：

感受科学技术对我们生活的影响，形成科学来源于生活，生活中处处存在科学的意识。

教学重点：

圆顶形、球形等弧形结构有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。

教学难点：

用已有知识对圆顶形、球形等常见弧形结构承受力的特点作解释。

（二）教学准备：

分组准备：完整的和对半剖开的乒乓球，完整的和剪开的塑料饮料瓶，记录单

演示准备：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）。

（三）教学过程

1、复习旧知，导入新课

师：上一节课我们认识了拱形，拱形结构能承载很大的重量，秘密在哪？　

（课件出示示意图）　

师：在生活中，还有哪些建筑也是拱形结构的呢？我们来看看一些拱形结构的建筑（板书：找拱形）

（课件展示拱形建筑）

师：在生活中，还有很多拱形或者和拱形类似的圆弧形物体，你能找到吗？

2、认识圆顶形和球形承受压力的特点

（1）（课件展示圆顶形建筑和物品的图片）这些形状可以叫做什么形状呢？

(2)提出问题：它们承受压力时和拱形有相似的特点吗？我们可以利用对乒乓球的观察、实验、分析，来认识圆顶形和球形承受力的特点。

（3）观察实验分析：

①师：观察剖开的乒乓球壳，看看它的厚薄，捏一捏软硬怎样？

②师：试一试，三个这样的半个乒乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？

③师：用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，容易压瘪吗？说说感受。

④提问：为什么乒乓球壳这么薄，却能承受这么大的力呢？（可以提示学生：圆顶形和球形与拱形有哪些相似的地方？试着解释圆顶形和球形承载压力的特点。并且要给学生充分的时间思考。）   

⑤用纸条演示弯成拱形，演示说明几个相同的拱形可以拼成一个圆顶形。提问：拱形承重时拱足是要用力抵住的，圆顶形还需要抵住吗？（请几个学生手牵手围成一个圆，教师假装施压，每个人都努力向外退，能走开吗？这里的每个人都相当于拱的拱足。）

⑥课件演示圆顶形和球形受力特点。引导学生得出结论：圆顶形可以看着是拱形的组合，它是拱形绕中心点旋转而成。圆顶形它有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外推的力。球形任何一个地方受力，力都可以向四周均匀散开，所以球形不产生向外推的力，比任何形状都要坚固。

（4）提问：我们还能找到哪些类似拱形的形状？拱形、圆顶形、球形等结构的建筑有什么优点？

生：半圆形、椭球形、弧形。它们的一个共同特点是内部空间很大但没有柱子，这正是它们形状和结构的优点所在。

3、塑料瓶形状的分析

师：我们周围利用拱形增加材料抗弯曲能力的例子很多。（出示塑料瓶）这是生活中非常常见的塑料瓶，它的形状设计包含了哪些科学道理呢？

（1）观察研究：

①观察塑料瓶的上部、中部、底部各是什么形状，表面还有哪些形状？（小组合作完成记录表）

②用手把塑料瓶压一压，感觉用力大小，比较哪里比较硬，哪里最软？这是为什么？

③剪开塑料瓶，观察各部分的厚薄，哪里最厚，哪里最薄？

（2）为什么这样设计？你从中发现了什么？

生：利用拱形增加了材料的抗弯曲能力，抗外力的能力。美观、使用方便、节约成本等。

4、认识生物体中的拱形

（1）师：人们利用拱形、圆顶形、球形的特点创造了很多人造物体。在自然界，有没有天然的拱形呢？我们身上有拱形结构吗？

（2）学生活动，看一看，摸一摸，找找自己身上的拱形。

（3）交流人体中的拱形结构，并说一说这个拱形的结构。

（4）除了人体中有拱形，其他生物体中有吗？　　

5、拓展　　

1、拓展资料介绍。　　

2、师：希望大家在平时生活中也做个有心人，多发现科学对我们生活的影响。　

三、教学实录

师：上一节课我们认识了拱形，拱形结构能承载很大的重量，秘密在哪？

生：拱在承载重量时，能把压力向下、向外传递给相邻的部分。

生：各部分相互挤压，结合得更加紧密，所以能承受很大的力。

生：如果抵住拱足，抵消了这个外推力，拱又能承受更大的力了。　

师课件出示示意图　

师：在生活中，还有哪些建筑也是拱形结构的呢？

生：拱桥

生：拱形屋顶

生：拱形门

师：我们来看看一些拱形结构的建筑。

师课件展示各种拱形建筑

师：在生活中，还有很多拱形或者和拱形类似的圆弧形物体，你能找到吗？

生：皮球

生：勺子，碗

生：灯泡

生：安全帽……

师课件展示圆顶形、球形的建筑和物品图片

师：这些形状可以叫做什么形状呢？

生：圆形

生：半圆形

生：圆球形……

师课件展示：这些形状叫做圆顶形和球形。

师：它们承受压力时和拱形有相似的特点吗？我们可以利用对乒乓球的观察、实验、分析，来认识圆顶形和球形承受力的特点。

师课件展示观察实验要求

1、观察剖开的乒乓球壳，看看它的厚薄，捏一捏软硬怎样？

2、试一试，三个这样的半个乒乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？

3、用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，容易压瘪吗？说说感受。

学生分组观察体验活动，教师巡视指导。

师生交流汇报

师：观察剖开的乒乓球壳，看看它的厚薄，捏一捏软硬怎样？

生：球壳很薄，捏了感觉比较软。

师：试一试，三个这样的半个乒乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？

生：可以放很多本很重的书，承受整个书包的重量。

师：用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，容易压瘪吗？说说感受。

生：感觉很难压瘪。很结实。

师：为什么乒乓球壳这么薄，却能承受这么大的力呢？

生：因为它的形状是圆顶形和球形的。

师：圆顶形和球形与拱形有哪些相似的地方呢？你能试着解释圆顶形和球形承载压力的特点吗？

师：我们先来比较一下圆顶形与拱形有哪些相似的地方？试着解释圆顶形承载压力的特点。

生：我觉得圆顶形是很多个拱形组合起来的。

师用纸条演示弯成拱形，演示说明几个相同的拱形可以拼成一个圆顶形。

师：拱形承重时拱足是要用力抵住的，圆顶形还需要抵住吗？

生：不需要

师请几个学生手牵手围成一个圆，教师假装施压。

师：每个人都努力向外退，能走开吗？这里的每个人都相当于拱的拱足。

师课件演示圆顶形受力特点。引导学生得出结论：圆顶形可以看着是拱形的组合，它是拱形绕中心点旋转而成。圆顶形它有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外推的力。

师：那球形与拱形、圆顶形又有哪些相似的地方？试着解释球形承载压力的特点。

生：球形是两个圆顶形组合起来的，那它就更结实了。

生：它360度看起来都是拱形。

师课件演示球形受力特点。引导学生得出结论：球形任何一个地方受力，力都可以向四周均匀散开，所以球形不产生向外推的力，比任何形状都要坚固。

师：我们还能找到哪些类似拱形的形状？

生：半圆形、椭球形、弧形。

师：拱形、圆顶形、球形等结构的建筑有什么优点？

生：它们看起来很美观。

生：它们能承受很大的力，很坚固。

生：它们的一个共同特点是内部空间很大但没有柱子。

师课件演示

师：我们周围利用拱形增加材料抗弯曲能力的例子很多。（出示塑料瓶）这是生活中非常常见的塑料瓶，它的形状设计包含了哪些科学道理呢？

师课件演示观察要求：

1、观察塑料瓶的上部、中部、底部各是什么形状，表面还有哪些形状？（小组合作完成记录表）

2、用手把塑料瓶压一压，感觉用力大小，比较哪里比较硬，哪里最软？这是为什么？

3、剪开塑料瓶，观察各部分的厚薄，哪里最厚，哪里最薄？

分组活动，教师巡视指导

汇报交流

师：为什么这样设计？你从中发现了什么？

生：底部和瓶口最硬最厚。

生：瓶身最软。

生：整个瓶子各部分都是拱形组合，利用拱形增加了材料的抗弯曲能力。抗外力的能力。

生：美观、使用方便，拿着顺手。

生：方便运输。

生：设计要考虑节约成本……

师：原来普通的塑料饮料瓶有这么多巧妙的设计，可以看出设计者的智慧。

师：人们利用拱形、圆顶形、球形的特点创造了很多人造物体。在自然界，有没有天然的拱形呢？我们身上有拱形结构吗？

学生分组活动，看一看，摸一摸，找找自己身上的拱形。

师：我们来交流人体中的拱形结构，并说一说这个拱形的结构对人体有什么作用呢？

生：头骨保护大脑　　

生：肋骨保护内脏　　

生：脊柱支撑身体、保护脏器　　

生：足弓承受整个人的重量　

生：眉骨、眼窝保护眼球　　

生：关节坚固　　

生：盆骨承受身体的重量　　

生：脚后跟坚固…………　

师：除了人体中有拱形，其他生物体中有吗？　　

生：动物中有龟壳、海螺、贝壳、螃蟹、鸡蛋……　

生：植物中有西瓜、葱管叶子……　

师: 这些外壳的形状对生物本身有什么意义呢？

生：大多数有保护的作用，而且轻巧、结实。

师拓展资料介绍。　　

师：希望大家在平时生活中也做个有心人，多发现科学对我们生活的影响。

四、思考和感悟

这节课，教学环节一共分为四个部分 1、在上节课学习的基础上，同学们去寻找我们周围哪些地方（建筑、物品）运用到了拱形结构。从实际效果角度来看，同学们能够非常好的找出生活中的拱形结构。此外，对于拱形将力进行分散的受力特征已经具有非常深的了解。我用大量的图片实例，丰富学生的认识，取得了较好的效果。2、认识圆顶形和球形承受压力的特点，这部分是本堂课的一个重点也是难点。认识什么形状是圆顶形和球形及体验它们受力的能力之后，如何让同学将圆顶形与上节课的拱形发生联系呢？我利用上节课所使用过的所有纸拱，在一个双面胶纸圈内做成一个圆顶。当同学看到：随着纸拱添加数的增加变成了一个圆顶结构时，各个惊讶的举起手来要汇报发现。这个演示很好的突破了难点，在教师无声中协助同学了解了圆顶结构与拱形结构的联系。之后我请几个学生手牵手围成一个圆，假装施压，每个人都努力向外退，不能走开，这里的每个人都相当于拱的拱足。通过这个活动同学们体验到变成圆顶形后承重量与原先拱条的变化。3、塑料瓶形状的分析这部分最有趣，同学们的思维活跃超过我的想象，他们思维发散，不仅从受力大这方面进行分析，还联系了日常生活中的一些巧妙之处。4、了解生物体中的拱形结构。这一部分学生基本已经明白了拱形的作用和各种变形。他们能想到为什么我们玩的东西（踢的、拍的、打的）大部分是球类，而不是其它形状。人体的结构中：头骨、肋骨、足骨（平足和弓足）、关节和骨头是圆柱形的等等学生能想到。更有意思的是有的学生想到：眉毛、眼皮、鼻子是拱形的；指甲是拱形的；屁股是拱形的；鸟类等动物的蛋也是拱形的。“我们在妈妈的肚子里的时间也是由球形的子宫保护着的。”我也忍不住加入他们的发言中。下课了同学们还在讨论哪些地方有拱形它的作用是什么。

本课从教学预设到教学过程，突出了活动的趣味性、科学的创新性以及学生亲身经历猜想、验证及主动创造的过程，本课教学过程中有三点达成了预设目标：1、较好地组织每个学生参与到小组活动中，对科学探究活动、对拱形结构的进一步认识有了提高。2、科学概念的形成突出了以学生已有生活经验和已有知识为基点，紧密联系了学生学情，并在此基础上对拱形的具象化认识有了更多的感触，通过过程中的小组分工、汇报交流让学生充分感知拱形结构在实际生产生活中的奇妙运用。3、让学生在体验学习中对拱形物体的研究有了切身的印象，在探究、对话中发现了拱形结构在自然界中以及在人类的创造发明中的生动体现，感受科学技术对我们生活的影响。而学生在教师组织引导学习中也学会了尊重他人意见，敢于提出不同见解，乐于合作与交流的良好品德。

从整体上讲，这堂课的设计，各个环节大致没问题。但是，还有许多方面还需要改进。1、科学探究活动的组织，还需要进行考虑，学生的参与面广但深入不够，小组汇报中学生的发现多，但没有深入思考，在课内交流表达尚欠明晰、不能突出重点，延伸面不够宽。2、对课堂生成性问题的掌握还比较欠缺。3、教师的语言不够准确精炼。看来在以后的教学中宁可放慢过程，让自身更多在脑海里锻炼自身的语言，做到简洁明了。    

总之科学的学习重在过程，在过程教学中让学生自然经历科学概念、科学原理的自然生成。而机械的思维、惯性的思考则很大程度上束缚了学生的思维，对科学创新、发明创造都有着极大的阻碍。因此，在以后的教学中要加强学习活动贴近学生的实际情况，要基于学生的生活体验和已有知识，并鼓励学生敢于质疑，勇于探究，主动总结自我发现，形成独特的科学的思维方法，而不是就科学概念和科学原理讲纯理论的东西，理论需要实践去支撑，而科学学习则多设计好的实验，多放手学生尝试、探究、主动交流和汇报，主动提出并解决问题，这样我们的教学才会越来越好。