第二单元 形状与结构精文档格式.docx
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（3）研讨：
实验改变的是哪个条件？
应控制哪些条件不变？
弯曲程度怎样保持一样？
怎样表示抗弯曲能力的大小？
（4）实验提示：
纸的厚度用粘在一起的张数表示。
先预测后实测。
A：
学生分组实验，教师巡视指导。
提问：
对比你们的推测和实验测试的结果，有什么发现？
指导学生绘制厚度与抗弯曲能力关系曲线图：
我们最多使用了多少个垫圈？
图中竖行一格表示几个垫圈合适？
我们用的
最厚的纸是几张？
一张纸厚用横行几格表示合适？
把描出的点用平滑的线连接起来。
B：
小组研讨：
分析曲线图，对厚度与抗弯曲能力大小的关系，你怎样恰当地表述？
C：
小组汇报，全班小结：
增加纸的厚度能显著提高材料的抗弯曲能力。
（5）谈话；
人们在建造房屋时，除了用柱子外，还用了横梁，横梁厚度很大，再重压下不容易弯曲。
3、研究横梁的安放方法
（1）观察：
观察教室顶上的梁，横载面是什么形状的？
它是平放的，还是立着放的？
（2）提问；
梁为什么都是立着安放的呢？
怎样用实验来证明你的观点/
（3）请同学们用手折一折自己的尺子，看怎样折尺子不容易弯曲。
（4）小结提问；
通过今天的学习，你们有什么新的发现？
4、小结：
结论：
增加纸的厚度能够增大纸条的抗弯曲能力。
板书：
增加纸的厚度能够增大纸条（横向物）的抗弯曲能力。
教学反思：
2.2增强抗弯曲能力
1、通实验发现薄形材料改变形状后抗弯曲能力可以增强；
2、了解条形建筑材料常见的形状结构（“工”字型、槽型、“T”型、直角型等），知道它们做成这种形状的好处；
3、培养学生根据现象提出问题、实验研究、根据实验结果做出解释的能力和习惯。
二、教学重点：
1、通过实验发现薄形材料改变形状后抗弯曲能力可以增强；
2、了解条形建筑材料常见的形状结构（“工”字型、槽型、“T”型、直角型等），知道它们做成这种形状的好处；
3、培养学生根据现象提出问题、实验研究、根据实验结果作出解释的能力和习惯。
三、教学难点：
2、了解条形建筑材料常见的形状结构（“工”字型、槽型、“T”型、直角型
等），知道它们做成这种形状的好处；
四、教学准备：
小组实验用：
包装箱瓦楞纸板、小刀、如图画纸厚，大小相同的纸、铁垫圈、
线、测试记录表。
一些不同形状的钢、铝型材和相关图片。
五、教学活动过程：
要增加横梁的抗弯曲能力，可以采用什么办法？
增加梁的厚度就要增加材料用量，增加梁的自身重量。
还有没有别的办法呢？
让我们来观察一下纸箱板的结构吧。
2、瓦楞纸板的研究
（1）感觉抗弯曲能力；
各小组同学弯折一下纸板，试试它有多硬，抗弯曲能力如何。
（2）解剖观察结构：
把各层纸撕开或小刀剥离。
一共有几层？
每层的厚薄、软硬如何？
形状如何？
（3）交流：
通过观察研究瓦楞纸板的结构，你有什么问题和想法？
（瓦楞纸板的结构有什么特点？
你猜想瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？
）
（4）谈话：
同学们都进行了思考，谈了自己的想法，集中起来，是形状与抗弯曲能力的关系问题。
改变形状可以改变抗弯曲能力吗？
我们用实验来研究这个问题。
3、形状与抗弯曲能力的研究
（1）谈话：
（出示一张纸）这张纸是很容易被压弯的，你们猜想一下，折成怎样的形状抗弯曲能力会很强？
可以把纸折成不同的形状，测试它们的抗弯曲能力。
（2）讨论：
准备折成哪些形状？
做这个实验要注意哪些问题？
（3）分组实验，教师巡视。
（4）研讨：
与没有折的纸比较，这些形状的纸条抗弯曲能力怎样？
由此可以得出怎样的
结论？
比较这些形状的抗弯曲能力，你们发现了什么？
试着做出解释。
观察：
出示角钢等异性钢材和铝材，介绍它们的名称。
说说这些材料为什么要做成这样的形状。
（5）阅读并讨论：
阅读课文中的资料。
说说这些形状为什么相当于增加了材料的厚度。
（6）瓦楞纸板的再研究：
观察瓦楞纸板的横切面，与“工”字钢有什么相似的地方。
（若干工字钢并排在一起，是不是就成了瓦楞纸板的形状？
4、总结。
薄形材料改变形状后抗弯曲能力可以增强；
建筑材料常见的形状结构（“工”字型、槽型、“T”型、直角型等）
六、教学反思：
2.3拱形的力量
1、认识拱形结构和拱形受力的特点，了解拱形结构在建筑上的应用；
2、能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。
能根据拱形结构的形变，分析受力的状况；
3、通过赵州桥了解我国古代工程技术的成就，增强自豪感。
做拱形的纸，铁垫圈。
教师用：
相关的图片资料。
1、引入
（出示拱形建筑图片，认识图片上的建筑。
这样的形状叫什么形状？
猜想一下为什么要做成这样的形状？
（不否定形状好看也是一个方面。
（出示一张纸）这张纸平着放，它连自身的重量都不能承受就塌下去了。
把它做成拱形呢？
它还能承受压力吗？
今天我们来研究“拱形的力量”。
2、拱形承受压力的测试
实验一：
自己想办法，用纸做一个拱形，用铁垫圈测试一下它能承受多大的压力？
这个拱不能借助其他物体帮助。
（学生分组实验，教师巡视指导。
你们在实验中发现了什么问题？
准备怎样解决这些问题？
实验二：
按同学们的办法，用书抵住拱脚使纸拱不塌下来。
这样的拱形能承受多大的压力？
（1）讨论：
你们观察到随着压力增加，纸拱有什么变化？
要使纸拱承受更多的垫圈，要解决什么问题？
怎样解决？
（2）让拱形承受更大的压力
实验三：
多用几本书抵挡住拱形，测试它的承重能力，汇报实验结果。
3、研讨：
与横梁相比较，拱形结构承受压力性能怎样？
为什么拱形能承受那么大的压力？
4、阅读教材上的资料。
（1）了解赵州桥及其他拱形建筑
你们知道哪些拱形建筑？
它们用的什么材料？
关于赵州桥，你们知道鞋什么？
阅读课本中关于赵州桥的介绍。
教师补充介绍赵州桥石拱的构造和特点（见参考资料）。
5、总结。
横梁相比较，拱形结构承受压力要强
2.4找拱形
1、了解圆顶形、球形以及各种弧形结构的受力特点及它们在生活中的应用；
2、了解生物体结构中存在的拱形结构，加深对生物体构造的认识；
3、培养学生联想和逻辑推理能力。
能用己有知识对弧形结构的物体作合理的解释；
4、感受科学技术对我们生活的影响。
5、培养学生联想和逻辑推理能力。
6、感受科学技术对我们生活的影响。
必备：
完整的剖成对半的乒乓球若干个，完整的和剪开的塑料瓶若干个。
选备：
塑料安全帽、贝壳或蚌壳以及类似的物品、相关的图片。
若干根相同的拱形条（供演示多个拱形可以拼成圆顶形和球形用）。
我们周围有许多圆弧形的东西。
它们和拱形有没有关系呢？
2、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。
这些物体的形状可以叫做什么形状？
（2）演示：
圆顶形与拱形有联系吗？
演示几个相同的拱形拼成一个半圆形
（3）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？
（4）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）
你们认为圆形顶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？
（5）教师讲述：
两个半球形可以组成一个球形，球形也可以看作是若干个拱形的组合（演示），球形在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。
3、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各部分的形状，看哪些部分包含了拱形，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。
（3）汇报交流。
4、认识生物体结构中的拱形结构
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？
人的脚骨也是拱形构造的（看插图或出示图片），它使人的脚能承受更大的重量而且有弹性。
（2）提问：
观察龟壳、贝壳、蛋壳，说说这些形状对它们自身有什么意义？
5、小结
研究了拱形以后，你们有什么感想？
（从学生的实际感受中因势小结知识、探究方法、感情态度的收获。
2.4找拱形
圆顶形、球形以及各种弧形结构受力大，不易塌陷
六、教学反思
2.5框架结构
1、认识实际生活中的框架结构，了解框架结构的特点；
2、认识三角形的稳定性，掌握用三角形加强框架的方法；
3、了解斜杆的“拉”和“推”的作用；
4、设计、制作一个可以支承重物的框架结构，培养学生动手能力；
4、设计、制作一个可以支承重物的框架结构，培养学生动手能力；
1、认识三角形的稳定性，掌握用三角形加强框架的方法；
2、了解斜杆的“拉”和“推”的作用；
3、设计、制作一个可以支承重物的框架结构，培养学生动手能力；
分组实验用：
塑料吸管或类似的塑料管，橡皮筋，剪子。
相关的图片。
观察课本插图，你们认识这些是什么建介绍埃菲尔铁塔、翻滚列车支架）这些建筑在构造上有什么共同的特点？
这种骨架式构造叫框架结构。
今天我们就来研究框架结构。
2、认识框架结构的特点
（1）谈话：
你们还知道哪些框架结构的物体？
它们为什么都做成框架式的？
（如果改成实体的结构会怎样？
框架结构能支撑起物体，花费的材料又很少，所以在很多地方都用到了框架结构，特别是很高的建筑物。
观察框架中最小的格子是什么形状的？
为什么大都做成三角形？
3、研究简单框架
（1）制作：
用吸管和橡皮筋捆三角形和长方形框架。
示范橡皮筋的用法。
（2）观察：
观察三角形框架和长方形框架受到力的作用时有什么不同？
（3）想办法加固长方形框架：
（4）讨论：
*经过探究和数据整理，得到什么结论？
增加的斜杆起了什么作用？
（起到“拉”“推”的作用，使框架不变形）
为什么巨大的框架中都有三角形？
4、做一个坚固的正方体框架
（1）提出要求：
运用我们的数学知识，计算需要多少横杆、竖杆、斜杆。
还要考虑节约材料，思考哪些地方最需要斜杆，哪些地方不一定需要斜杆。
（2）学生制作，教师巡视指导。
（3）提问：
用一根斜杆为例，说说斜杆加固作用。
（4）比一比，哪组的框架承重最多，用的材料最少。
三角形极具稳定性，故用三角形加强框架；
斜杆有“拉”和“推”的作用；
2.6塔的研究
1、通过实验知道上大下小、上轻下重的物体不容易倒；
2、认识框架铁塔的结构特点是上小下大、上轻下重；
3、培养较独立的探究能力，强调把探究结果与假设相比较的方法。
4、提高学生实验操作能力，增强学生团队协作的能力。
2、认识框架铁塔的结构特点是上小下大、上轻下重；
2、培养较独立的探究能力，强调把探究结果与假设相比较的方法。
两个大小相同的塑料瓶和大小不同的塑料瓶，砂，杯子和水，吸管，铁垫圈，线，胶带。
相关图片。
观察插图中的物体，认识它们吗？
它们有什么作用？
它们是什么结构的？
今天我们要对框架铁塔进行一些研究。
2、提出问题，进行猜想
（1）提出问题
这些框架铁塔都建造得很高，除了要利用三角形加固它们本身外，还要从整体上考虑各种情况下都要稳定不倒。
怎样才能使它们不容易倾倒？
（2）分析、猜想：
在学生回答上面的问题的时候，要求说出为什么要这样想？
因势提出启发问题，这些塔会受到哪些力的作用？
观察这些铁塔，在整体形状上有什么相同的特点？
把你们的猜想写在纸上。
3、研究物体不容易倾倒的秘密
（1）给材料，提要求：
用这些材料研究塑料瓶怎样放最容易倒，这样放不容易倒，怎样放最不容易倒。
（2）分组实验，教师巡视。
（3）小组讨论：
要想使物体不容易倾倒，可以用些什么方法？
今天就不汇报讨论结果了，希望在下面制作活动中用上你们的方法。
4、制作不容易倒的高塔
用老师给你们的材料做一个“高塔”，用刚才研究出来的方法使它不容易倾倒。
（2）学生制作，教师巡视指导。
（3）用倾斜的方法测试哪组的塔最不容易倒。
（4）汇报讨论：
你们采用了哪些方法使塔不容易倒。
如果这是一座真正的高塔，它抵抗大风的能力与框架铁塔比，哪个好？
5、关于铁塔形状和结构的再思考
（1）对猜想进行反思：
把我们研究的结果与先前的猜想比较一下，哪些猜想得到证实，哪些猜想证明是对的？
当时是怎样想的？
（2）归纳发现：
框架铁塔结构上哪些特点使它不容易倾倒？
归纳出来写在课本上。
（要点参考：
底面大，下面重、风阻小）
上小下大、上轻下重的物体不容易倒——不倒翁原理（重心下移）
框架铁塔（高压线塔）的结构特点是上小下大、上轻下重；
2.7桥的研究
1、了解世界和我国一些现代的桥梁，巩固学过的形状结构知识；
2、提高观察、比较、分类、描述和评价的能力；
3、体会科学技术对社会的作用，感受桥梁的美，受到爱国主义思想熏陶。
2、提高观察、比较、分类、描述和评价的能力。
提高观察、比较、分类、描述和评价的能力。
学生实验用：
吸管或竹片，粗线，木版或瓦楞纸板，绳子。
桥的图片。
五、教学活动过程
桥是我们十分熟悉的一种建筑，你们见过什么样的桥？
高科技的桥梁你们了解吗？
2、认识现代桥梁
观察课本上的拱桥。
教师简要介绍重庆万州长江大桥。
比较这些拱桥，它们有哪些相同的地方？
有哪些不同的地方？
从结构和材料、整体和局部、桥面和桥拱位置多方面比较。
）它们各自有什么特点？
为什么人们把拱桥称作美丽的彩虹？
（3）制作并实验：
桥面在拱的下方，可以拉住拱脚抵消拱的外推力。
我们来做一个模型试试。
实验一下，向下压拱圈或拉拱圈，她容易变形吗？
能承受压力或拉力吗？
3、认识现代拉索桥
很早以前，人们从缠绕在大树间的藤蔓得到启示，用藤蔓作成了吊桥，后来又建造出了铁索桥。
随着科技的发展，现在已用钢索建造出了跨度达千米以上的拉索桥。
（2）讲解并观察：
教师主要从跨度方面介绍江阴长江大桥（悬索桥）、夷陵长江大桥（斜拉桥）、美国跨海峡大桥（悬索桥）
观察这些桥结构是怎样的？
（3）阅读课文中关于江阴长江大桥桥面和钢缆的资料。
（4）模拟拉索桥：
用木版或瓦楞纸板做“桥面”，用绳子做“钢缆”，用椅子背做“桥塔”做一
个拉索桥。
在纸板上放书包，不同程度拉紧绳子，感觉用力的方向的大小
（5）自由发言：
今天我们研究了现代桥梁，你们有什么感想？
我们家乡最大的桥是哪座？
对这座桥，你们了解什么？
（6）课后要求：
桥的结构明显，很容易观察研究它，观察我们家乡的桥，写一篇观察记或研究报告。
拱桥------拉索桥
2.8设计建造我们的桥
1、巩固已学过的设计程序，能制定设计方案，会画设计草图；
2、培养动手能力，发展表述和评价能力；
3、实际运用形状和结构的知识，能发现设计和制作中的问题及时改正；
4、培养乐于动手，善于合作，不怕困难的品质。
3、实际运用形状和结构的知识，能发现设计和制作中的问题及时改正。
统一提供纸、吸管，其余材料学生自备。
（展示一座教师作的桥）和同学们一起研究了桥，我制作了一座我喜爱的，你们喜欢吗？
你们愿意做一座自己喜欢的桥吗？
（2）提出制作要求：
主要用纸和塑料吸管，不用需要复杂加工的材料。
制作的桥要能承载一定的重量。
2、设计前的思考
制作桥必须先设计桥，设计桥要考虑哪些问题呢？
（教师适时引导学生考虑设计要达到什么目的，需要什么材料，材料有什么性质，怎样用好这些材料。
桥要选用怎样的结构，做成什么形状，小组怎么分工合作等。
（2）归纳：
教师把学生们的发言给予恰当的整理归纳。
3、设计制作
（1）讲解桥的设计方案：
说明“桥结构的说明”一栏要写选用哪些结构，为什么要用这样的结构。
（2）示范连接吸管的方法。
（3）提出安全要求。
4、介绍评价我们的桥
（1）展示桥模：
把各组的设计方案和制作的桥摆出来，组织同学们有序的观摩。
（2）谈话：
下面各组要向全班介绍你们的桥了，你们准备怎样介绍呢？
课文给你们提供了一些介绍的内容，你们选择哪些来介绍呢？
提示抓住重点介绍，告诉限定的时间。
（3）小组讨论准备介绍提纲。
（4）各组介绍自己的桥。
（5）评议各组制作的桥。
（6）教师小结本单元学习情况。
板书：
2.8设计建造我们的桥
（1）设计。
（2）制作。
（3）展示。
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