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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