第二单元形状与结构2.doc

第二单元 形状与结构
第一课时 抵抗弯曲
教学目标
科学概念：1、房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。2、增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
过程与方法：1、识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。2、用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
情感、态度、价值观： 能够大胆假设又能在实验中小心求证。
教学准备：为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），长度、厚度相同、宽度不同的纸条；铁垫圈、竹片或尺子。
教师自己准备：有关的建筑图片。
教学过程：
教学过程：
一、 质疑导入新课
在三年级时，我们研究过纸承受拉伸和弯曲的性能。说说纸承受弯曲的性能如何？
（学生自由表述自己的想法和意见）
（1）图片导入了解：房子和桥梁都是依靠柱和梁支撑的。这要通过观察、比较最简单的房子和最简单的桥的结构特点来认识。用板凳来比喻柱和梁，用板凳来比喻房子和桥梁，学生就容易理解房子和桥梁结构的共同点了，因为它们在结构上都和板凳是类似的。
（2）通过对比让学生认识到，柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎，这当然是很不容易的。横梁承受的压力要把横梁压弯、压断，这就比较容易了。所以，研究横梁抗弯曲能力就很重要了。
二、 纸的厚度与抗弯曲能力的大小。
在同学们的学习生活中用得最多的就是纸，那么你们在学习中特意去留心纸的特性了吗？今天我们就一起来研究一下纸抗弯曲的能力与什么有关。
1.、教师提出问题：
薄的纸连自身重量都不能承受就弯曲了。那厚的纸呢？
同学们猜想一下如果加大纸的厚度，纸的抗变曲能力会怎样呢？（小黑板出示）
2、通过同学的猜想会提出问题，在这个过程中教加强引导，把学生的注意力集中到：影响弯曲的因素上
3、针对学生的疑问教师指导学生制定实验计划与实施中注意的问题。（1） 注意实验应控制哪些量不变。（2） 怎样表示纸的抗弯曲能力的大小？（3） 表格设计：表1
纸的厚度

抗弯曲能力的大小
预测

实测

4、并根据所得数据制成曲线图进行数据统计和分析。（本课时对学生实验技能的得要培养）
5、最后得出结论：增加厚度可以明显地加强其承受重量的能力。
三、平放还是立放。
我们发现桥梁的横截面一般是什么样子的？观察桥梁是怎样安放的，通过今天的学习，请同学们说说这样安放的理由。并用实验来证明自己的理由。
四、课堂小结。
提问归纳本节课学习的要点，指名这生回答教师给予更正完善。

第二课时 形状与抗弯曲能力

教学目标：1、改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。2、经历测试纸的形状与抗弯曲能力关系的实验过程；3、经历观察瓦楞纸的结构并作出解释、提出问题的过程；
情感态度价值观方面：1、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。2、体会科学和技术对社会发展的巨大影响力，从而形成热爱科学，积极探索创新的动力。
教学重点：做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，探究形状与抗弯曲能力的关系。教学难点：解释为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力。
教学准备：小组材料：（桌内放好）材料一：架纸的盒子2个（内含垫圈10个、细绳一根）、双面胶一个、大小相同的纸3张、记录单一张。
（课中下发）材料二：瓦楞纸板2张、记录单一张、
教师演示材料：复习用材料（纸1、2）、学生材料一套、课件。
教学过程：
课前谈话。
一、复习引入。师演示：复习增加厚度与抗弯曲能力关系的实验。
揭题：今天，我们继续来研究材料的抗弯曲能力。板书：抗弯曲能力
二、结合生活、提出问题。
1、让我们先来看一组图片。（课件出示各种形状的材料图）
2、想一想：为什么要把钢材加工成这样？
3、提出问题：这些形状与抗弯曲能力有关吗？补充完整课题：形状与抗弯曲能力？
三、实验研究：形状与抗弯曲能力。
1、形状的改变到底能不能增强材料的抗弯曲能力呢？我们可以怎么来研究？
（根据实际情况，可以组织小组讨论。）
交流，确定实验方法。
2、实验测试注意点交流。
a、师：我们用纸来做这个实验。一张平展的纸横梁能承重几个这样的垫圈呢？预测一下（生预测，师演示）。

b、(师出示不同折法的两张波浪形纸）问：老师用同样的纸折了两种波浪形，你们认为：哪一种适合和这张纸进行比较呢？为什么？
c、除了这一点之外，在测试的时候，为了公平，我们还应该注意哪些方面？
如：一张纸只能折一种形状。放垫圈要轻轻的放。垫圈放的位置要一样——一个一个往上叠。两个盒子的间距要一样——两个盒子中间放一本书。……
d、课件出示重要注意点。
3、 学生实验测试，师巡视并参与。
4、 4、汇报交流，师结合板书。
形状用横截面图表示

预测

实测

观察数据，与没有折的纸进行比较，发现了什么？说明了什么？
得出：改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
5、为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力呢？师讲解或阅读课本P30资料。
6、回应可前的问题：为什么要把钢材加工成各种各样的形状？现在你知道其中的道理了吗？
四、瓦楞纸板的研究。
过渡：这样的应用在生活中还有很多！
1、出示纸包装箱，述：纸包装箱用的这种材料叫瓦楞纸板，用它可以装很多的物品，而不变形破损。老师从纸包装箱上已经剪了一些下来，一起来了解一下瓦楞纸板好吗？
2、课件出示观察要求。
3、领取材料，观察记录。
3、汇报交流。思考：瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了？
五、拓展延伸、整理材料。
课后继续调查生活中哪些地方是增强了材料抗弯曲的能力？
整理材料，下课。
六、板书设计：
形状与抗弯曲能

第三课时 拱形力量
教学目标： 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、 能根据拱形结构的形变来分析拱形受力的状况。3、能够在实验的过程中进行思考，逐步深入地研究拱形比平形能承受更多压力的原因。
教学重点：认识拱形能够增强抗弯曲的能力。
教学难点：拱形如何加强抗弯曲的能力。
教学用具：纸板、铁片、图片、自制课件
教学过程：一、激趣导入：
让学生看一些拱桥的图片。问为什么桥要做成拱形，特别是在古代，材料还不是很多强度也不是很好的年代。其原因在那里？
二、探究过程：
1、要研究拱形，我们先来认识一下拱形，介绍拱形：拱形的顶部，叫拱顶。拱形的这两端，叫拱脚，也叫拱足。
2、拱形承受压力的测试：（1）实验：做一个纸拱，试试它能承受压力吗？（2）学生分组进行实验(要求学生做好分工与记录)（3）要求：测试纸拱能承受多大压力。
要求学生：细心观察在放垫圈的过程中拱的形状发生了怎样的变化？
学生汇报交流实验结果：
纸拱受压时拱足向两边推开。压力大拱足向两边移动的距离更大了。
三、使拱形承受更大的压力
1、如何让纸拱承受更大的压力？
2、学生谈自己的想法。
预设1 把纸拱的下面放一个支撑物。
预设2 把拱足粘住。
预设3 抵住拱足。
四、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？
五、分析：1、整体观察数据，对比拱足被抵住前后数据的变化，得出结论。（用物体抵住拱足能增强纸拱的承重力）
2、观察每个小组的数据，还有什么新发现？（抵住拱足的木块数越多，能承受的垫片就越多。）
3、为什么抵住拱足能增强纸拱的承重力？
4、学生尝试解释
5、教师引导分析：垫片在拱顶的压力是向下的，而产生让“拱足”向两边外推的力，这个外推的力是怎么来的？
6、学生谈自己的想法。
预设4 压力可以向各个方向传递。
预设5 向下的压力可以向两边传递。
六、长寿的石拱桥
1、课件介绍有关赵州桥的资料
2、为什么赵州桥经历了一千多年，还如此牢固？
七、拓展延伸
拱形具有神奇的力量，它不仅仅应用在桥梁建设上，在我们的生活和生产中也随处可见，课后请大家收集生活中见到的拱形，并将它们记录下来。

第四课时 找拱形
教学目标：
1.科学概念：圆顶形有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。
2.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。
3.情感、态度、价值观：感受科学技术对我们生活的影响。
教学重难点：1.认识圆顶形和球形。2.在生活用品、生物体中找拱形
教学准备
1.为小组准备：圆顶形塑料壳2个，勺子、鼠标、笔、塑料瓶（随机），活动记录单（一），活动记录单（二）；2.为教师自己准备：圆顶形塑料壳3个，一个班级的作业本，可以站人的木板，一张纸拱，多个纸拱粘合成的圆顶形，演示用的凳子。
教学过程
（一）引入
1.我们在《拱形的力量》一课中知道拱在承受压力时会向下向外传递承受的力，各部分相互挤压，结合紧密，所以能承受很大的力，如果抵住拱足呢，拱又能承受更大的力了。
2.因此在生活中，许多建筑物都设计成拱形→图片欣赏拱形建筑（PPT）
（二）认识圆顶形
1．生活中还有许多圆弧形的物体：锅盖、安全帽（ppt），我们把这些物体的形状叫做圆顶形（板书）
2.为什么这些物体要设计成圆顶形？我们来感受圆顶形承受力的特点。
（1）出示：一个圆顶形塑料壳
（2）每个同学都看一看塑料的厚薄、捏一捏皮的软硬、再把它扣在桌面上压一压感受一下。你发现什么？
（3）分发材料，小组实验，交流（皮薄、软、压下去坚硬）
（4）演示：三个这样的圆顶形塑料壳扣在桌面能承受多少本书？
三个这样的圆顶形塑料壳扣在地面，请一个小朋友上来试试他们的力量。
（5）发现：圆顶形能承受很大的力。
3.圆顶形和拱形有什么相似之处？
（1）能在圆顶形中找到拱形吗？（教师手持圆顶形塑料壳）
能，用手比划一下拱形。这部分是，这部分也是拱形。
圆顶形可以看成多个拱形的组合。
（2）发挥空间联想，圆顶形还可以看成是由拱形水平旋转180°得到的。（教师手持拱形纸条）
4.圆顶形是拱形的组合，但是圆顶形与拱形又有不同。拱形受力会产生外推力，而圆顶形受力时，是否产生外推力？
（1）不产生。
（2）理由：如果圆顶形受压会产生外推力，刚刚一放书就形变、垮塌了。
圆顶形的拱足之间紧紧粘合，就像我们每个同学手拉手围成一个圈，再向外推也推不开了。
5.总结圆顶形的特点：圆顶形是拱形的组合能承受很大的力，且不产生外推力。
（三）认识球形
1．生活中还有这些圆弧形的物体：灯泡、乒乓球、路灯（ppt），我们把这些物体的形状叫做圆顶形（板书）
2.为什么这些物体要设计成球形？我们来感受球形承受力的特点。
（1）出示：另一个可以组合的圆顶形塑料壳。
（2）把2个塑料壳组合成球形，每个同学都用手压一压塑料球，说说感受。
（3）分发材料、小组实验、交流感受（很难压瘪）。
（4）教师总结：球形任何一个地方受力，力都可以向四周均匀散开，所以球形比任何形状都坚固。（教师手持球形塑料壳）。
3.球形和拱形有什么相似之处？
（1）能在球形中能到拱形吗？（教师手持球形塑料壳）
能。这部分是这部分也是拱形。球形从各个方向上看都是拱形。
球形是由2个圆顶形组成的，圆顶形是拱形的组合，球形就是更多拱形的组合。
（2）发挥空间联想，球形还可以看成是由拱形垂直旋转360°得到的。（教师手持拱形纸条）
4.总结球形的特征：球形从各个方向看都是拱形。球形比任何形状都坚固。
（四）认识生活物品中的拱形
1.很多生活物品中也有拱形。
2.每个小组其中一位同学的抽屉中都有一件物品，仔细观察物品各部分结构，有没有拱形，说一说这么设计的目的，完成活动记录（一）。
3.小组实验。
4.交流（实物投影活动记录手持观察的物品+学生代表交流）
（1）勺子，勺把、勺面上有拱形，作用是增强材料强度、容纳汤水。
（2）鼠标，鼠标表面、滚轮上有拱形，作用是坚固、能承受更多力、更贴合手形、方便。
（3）笔，笔头、笔杆、笔帽上有拱形，作用是抗弯曲强、坚固、方便拿捏。
（4）塑料瓶，上部、中部、底部上有拱形，作用是坚硬、美观、方便拿取、承受水的重量。
5．风扇外壳、灯泡、花瓶、鱼缸、纯净水桶等生活物品上都能找到拱形，拱形在生活中发挥着不小的力量。
（五）认识生物体中的拱形
1.人体的结构巧妙，我们的身上能找到拱形吗？
2.小组活动，看一看自己和小组成员的身体，摸一摸找到拱形，说说身体中拱形的作用。
3.交流人体中的拱形结构
（1）头骨：保护大脑
（2）肋骨：保护内脏
（3）脊柱：支撑身体、保护脏器
（4）足弓：承受整个人的重量——“扁平足”
（5）眉骨、眼窝：保护眼球
（6）关节：坚固
（7）臀部：承受身体的重量
（8）脚后跟：坚固
……
4.除了人体中有拱形，其他生物体中有吗？
动物：龟壳、海螺、贝壳、螃蟹、鸡蛋——保护身体……
植物：西瓜——坚固、葱管叶子——轻巧、坚实……
（六）巩固与拓展
1.总结：通过今天的学习，我们认识了圆顶形、球形的特征，并在许多物品和生物体上找到了拱形。
2.希望同学们在平时生活中也做个有心人，把找到的“拱形”物体记录在活动记录（二）中，再在单元复习课上做收集，看看哪个小组的孩子积累得更多、更善于观察，并交流拱形科技对我们生活的影响。

第五课时 做框架

教学目标
科学概念：三角形框架具有稳定性，利用三角形框架可
过程与方法：用三角形框架来加固框架结构。设计、制作一个可以支承重物的框架结构。
情感、态度、价值观：体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦。
教学重点：认识三角形的稳定性在框架结构中的作用。
教学难点;利用三角形的稳定性，设计制作一个可以支承重物的立体框架。

教学准备:1.学生实验准备: 橡皮筋、短竹棒、长竹棒、实验记录表。2.教师实验准备：橡皮筋、短竹棒、长竹棒、正方体框架一个、课件。
教学过程
一、认识框架结构
1、请同学们观察建筑物的图片。课件出示各种框架结构的图片给学生观察。2、图片的这些建筑物有什么相同的地方？在科学里，像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。3、现在我们认识了框架结构，请你说说身边哪里有还框架结构？4、大家知道的还挺多的。今天我们就来学习做框架这一课。
板书：做框架
二、做简单框架
1、请大家再来观察图片中的这些框架结构是由哪些图形组成的？
师说明框架结构一般是由三角形和四边形组成的。
板书：三角形，四边形
2、我们能不能做一个三角形框架和四边形框架呢？
3、那怎样做一个三角形框架和四边形框架呢？
学生分组讨论。讨论完毕分组汇报。
4、教师向同学们介绍制作材料。
5、学生分组制作三角形框架和四边形框架。
教师巡视，适时提示，发现优秀作品。
制作完毕，展示作品，给予评价。
6、三角形框架和四边形框架的稳定性有什么不同，哪一个容易变形？
学生感受三角形框架和四边形框架的稳定性，发现它们的不同，小组汇报。
小结：三角形框架稳定、不容易变形；四边形框架不稳定、容易变形。
7、四边形框架不稳定，那如何使不稳定的四边形框架稳定呢？
学生分组讨论。
分组汇报。
实践验证、感受加斜杆是否变得稳定了。
8、四边形框架加斜杆后是否变得稳定了？
9、为什么四边形框架加斜杆后变得稳定了？
学生分组讨论。
分组汇报。
课件演示斜杆的支撑作用。
三、做正方体框架
1、我们刚做的简单框架都是平面框架，现在我们来做复杂的立体框架。
课件出示正方体框架。
2、正方体框架是由什么图形组成的？
3、我们怎样做一个坚固的正方体框架呢？
学生分组讨论。
分组汇报。
4、我们来进行制作比赛，要求是要做到稳定、美观、材料少。
学生分组制作坚固的正方体框架。
教师巡视，适时提示。
学生展示作品，给予评价。
四、课堂小结
在今天的学习中你又有什么收获？
五、拓展
请大家课后调查生活中还有哪些地方使用了框架结构.

第六课时 建高塔

教学目标
科学概念:1、 三角形框架具有稳定性，利用三角形框架可以加固框架结构。
过程与方法2、用三角形框架来加固框架结构。3、 设计、制作一个可以支承重物的框架结构。
情感、态度、价值观：体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦
教学准备：为小组准备：筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。教师自己准备：框架结构建筑的图片或影像。
教学过程：
一、导入新课：现示各种框架结构的图片(可选视频材料)
二、研究简单框架
1、 实践体会
利用筷子捆一 角形框架和长方形框架
观察经们受到力的作用时有什么不同？
哪一个容易变形？
可以把长方形框架加固吗？
2、根据要求分组操作，并作好各种形状的记录。
主要思考增加斜杆起什么作用？
并说说三角形框架有什么特点。
三、做一个坚固的正方体框架
1、请同不思考如何制作一个坚固的方体框架。
2、制作一个较复杂的结构，应当先画草图，计算材料。
3、 做一个坚固的正方体框架要多少根横杆？多少根竖杆？多少根斜杆？它们的长短一样吗？
4、每根斜杆起什么作用？框架中有多少个三角形？
5、考验我们的正方体的承受能力。
在我们的正方体框架上一本一本地放书，它能承载多少本？
四、 小结
板书设计：
制作的原则 做成的形状
稳定
承压大
用料少
第七课时 桥的形状和结构
教学目标
科学概念：1、桥梁有多种不同结构，有的桥梁把多种结构合为一体。2、桥的形状和结构与它的功能是相适应的。
过程与方法;提高观察、比较、描述和评价的能力。
情感、态度、价值观1、体会科学技术对社会进步的作用。2、感受和欣赏桥梁的形状结构之美。
教学准备：为小组准备：粗线、木板、绳子。教师自己准备：桥梁模型、竹条、绳子、课件。
教学过程：
课前几分钟播放各种桥梁图片
一、导入新课
1、谈话
看着这些图片中的桥梁，他们又什么特点，你有什么发现桥梁的作用、材料、形状、结构等）
2、示题：桥的形状和结构
二、研究拱桥
1、请同学来给我们造一座拱桥。
2、学生上台塔桥，教师从旁协助。
老师已经在两边筑好了结实的桥墩（课件示意）
请学生仔细观察，看看这个拱桥是怎样建造的。（两边向中间建造）
简单了解造桥工人搭建拱桥的方法（课件示图），体验科技的进步。
4、我们来检验一下这座桥的质量，请同学上来走一走，说说感受（感受拱桥的承重能力）。
5、（课件示图：公园中的石拱桥），它们建在什么地方？
我们可以用这样的拱桥来连接公路吗？有办法解决吗？（在拱上铺路面）
6、你见过其他的拱桥吗？我们来观赏一组照片。
观赏一组拱桥，比较它们有什么相同和不同的地方。（都是拱桥，路面分别在上、在中间、在下面）
（可以适当的从桥墩的大小、桥面与水面的距离、周围的环境等方面展开讨论，帮助学生理解桥梁建设与周围的环境、人们的需求、建设资金等因素有关。）
你们觉得拱在路面的不同位置，拱的受力情况有什么区别？小
7、演示实验
制作：一个桥面在拱上方的桥
一个桥面在拱下方的桥
比较认识：桥面在拱上方的桥，拱受到路面的压力会产生向外的推力，需要巨大的桥墩抵住这个力。桥面在拱下方的桥，桥面可以拉住拱足，抵消拱产生的向外的推力，同时，桥面被水平方向的力拉紧，也增强了桥面的抗弯能力。
8、 拱桥承受压力的能力很强，和梁式桥比较，拱桥可以有很大的跨度。
9、 万县长江大桥 世界跨度第一的钢筋混泥土拱桥 420米
10、 上海卢浦大桥 世界跨度第一的钢结构拱桥 550米
11、 明石海峡大桥 跨度 1991米
三、研究拉索桥
1、这是拱桥吗？它有什么特点？（跨度大）
2、为什么要建造大跨度的桥？（同桌讨论）
3、请你仔细观察（课件出示金门大桥），钢索桥有哪几部分组成？（桥面、桥塔、拉索）
4、分组实验
实验器材：两张凳子、两根绳子、木板、书本（钩码）
实验过程：模拟建造一座“钢索桥“，体验“钢缆”的拉力。
思考：①我们怎样控制桥面高度？②我们怎样固定钢缆？③在实验中，你们还有什么发现？
5、实验反馈
请同学说说发现
（钢缆下垂一些比较省力，桥塔修得高一些是为了省力；钢缆的拉力越大，承载力也越大；加粗钢缆，可以增加钢缆的拉力；钢索桥的桥面稳定性差，会有一定的摆动等）
6、简介江阴长江大桥钢缆、锚碇资料。
7、让我们走进锚碇去看看，看视频。
8、钢索吊起桥面的方法不止一种，看图片，认识斜拉桥。
人们把钢缆悬挂下来的索桥叫悬索桥，把钢缆从桥塔斜伸出来的索桥叫斜拉桥，这是现代才发明的一种桥梁。
9、结合模型、图片，比较两种钢桥的不同之处。（斜拉桥没有巨大的桥墩，跨度没有悬索桥大）
四、拓展延伸
1、学了这节课，了解了一些桥梁的特点，你认为哪种结构的桥梁最好？
（没有最好，因为不同的桥梁结构有不同的功能，满足人们不同的需要。）
比如在水面宽阔、船只来往频繁的地方适合建造（钢索桥）；在宽度不大，两岸有坚硬岩石的地方适合建造（拱桥）；在狭窄的水渠上只要铺上一块板就行了……
思考：（出示泰和桥）这里为什么建造这样的桥？
2、观察金门大桥，你能找到那些结构？这样有什么好处？
现在结合不同结构的组合式桥梁越来越多，这样能更好地发挥不同结构的优势。
3、学生介绍自己收集的桥梁资料，老师补充一些。
五、课外延伸
调查了解家乡的桥。

板书： 桥的形状和结构
上承式拱桥
拱桥 中承式拱桥
下承式拱桥
钢索桥 悬索桥
斜拉桥

第八课时 用纸造一座“桥”
第一课时
教学目标
科学概念：设计和建造桥需要综合考虑许多因素，如造桥的要求，材料的特性和数量、形状和结构等。
过程与方法 ：经历设计、制作的过程，体会设计的重要性。 ● 应用形状结构的知识及经验设计和制作。
情感、态度、价值观：发展乐于动手、善于合作、认真倾听、不怕困难的品质。
教学准备：教师：小车 课件 报纸 钩码（钩码4只包装1盒）。小组：报纸一张、胶带、剪子、尺子、实验报告1张
教学过程：
一、复习导入
1、 学生复习：观察这些桥，它们在形状结构上属于哪些种类，造桥的材料是什么？桥面的形状分别有什么特点？（教师板书：桥）
〖课件展示〗4种桥的图片（上拱桥、索桥、梁桥），每种桥提供两个不同角度观察的图片
学生观察后集体交流。（教师在学生交流时引导复习：薄板型桥面为了增大抗弯曲能力而通过改变形状增加厚度。）
2、明确任务
师出示报纸: 一张报纸，薄而柔软，用它能造一座桥吗？好象是不可能完成的任务，**班的小建筑师能接受这个挑战吗？（教师补完整板书：用纸造一座“桥”）
〖课件展示〗挑战：用1张《杭州日报》报纸、30厘米胶带建造一座桥，要求桥能跨越30厘米宽的河面，宽度大于10厘米，能承载200克重的车辆。
二、自主设计（个体梳理旧知识）
1、学生个体思考：从任务的字面理解，你想到了什么？说说我们完成任务需要解决的最主要的问题是什么？
集体交流。（教师引导：材料只有1张报纸，胶带或胶水不能超额；桥跨越30厘米，也就是桥墩间距30厘米，因此大部分结构桥长〉30厘米，宽〉10厘
最主要的问题是纸桥在小车压力的作用下不发生弯曲和破坏。教师板书）
2、学生小组讨论：我们学过哪些增加抗弯曲能力的方法？
今天这些方法中，哪些适宜用在今天的造桥中的？为什么？
集体交流。（教师引导：1、可以通过改变桥面的形状来增加抗弯曲能力，例如O L □∪ ≈等。2、通过改变桥的结构增加抗弯曲能力，例如拱形、索桥等。教师板书）
3、学生小组合作：在实验报告上画出设计图纸。
（教师巡查指导）
三、展示改进设计方案（集体梳理知识）
1、【利用实物投影】学生展示小组的设计方案，（2组）并派代表简单介绍设计时如何解决使纸桥在小车压力的作用下不发生弯曲和破坏的问题。
2、其他各组学生提出适当建议。（教师根据其他各组学生的建议适当提示：怎样牢固的连接各部分。）
3、学生小组再次改进设计方案。（可以重新设计画图，也可原图修改。）
四、成品制作（发挥技术创造）
技术指导：
教师提问：可能会用哪些技术或要用到哪些对报纸的处理方法？
学生讨论，教师围绕“量、裁、折、卷、粘”对学生进行技术指导。
学生制作纸桥
提醒：造好的桥先不能过分承重和过久承重，如果压塌一次，恢复形状后载重量就会大大减少。（准备一张备用的报纸，一旦压烂了，如有时间按原样再造一座）
（课结束前如果完成的小组放实验室，如果没完成允许在校的中午时间继续制作，也允许学生重新制作）
五、小结
教师谈话：用纸造桥，桥上还要承重200克的小车，真是“不可能完成的任务”，相信我们的小建筑师们肯定能把这不可能变成现实.

板书设计： 用纸造一座“桥”
反思：

第三单元 能量
第1课 电和磁
教学目标
科学概念：电流可以产生磁性。
过程与方法：做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。
情感、态度、价值观：体验科学史上发现电产生磁的过程。意识到留意观察、善于思考品质重要。
教学重、难点：
教学准备：1. 学生自备：一号电池2. 教师准备：电池盒、小电珠、灯座、导线、指南针
教学过程：
（一）导入
100多年前，人们对电和磁的了解十分的有限。在一次偶然的情况下，丹麦科学家奥斯特发现了一个有关电和磁的秘密。你们想知道这个秘密是什么吗？今天我们就一起来重现历史上那个伟大的时刻。（板书课题：电和磁）
（二）通电导线和指南针
1. 奥斯特当年正在用一个简单的电路做实验。桌上有老师准备的材料。请你们先用这些材料组装一个简单电路。
2. 学生活动
3. 当时在奥斯特的实验桌上放着指南针。这个指南针的指针一头指着北，一头指着南。当接通了电源的导线靠近它时，奥斯特突然看到一个现象……你们想试一试吗？
4. 学生活动
5. 有什么发现？对这个发现你们有什么解释？
6. 通过短路的方式，你们会看到更加明显的现象。再试试。
（三）通电线圈和指南针
1. 奥斯特在发现了这个现象之后，连续几个月把自己关在实验室里想知道这是为什么？他又做了几百次类似的实验。其中就有这样一个实验。像P49那样把导线绕成圈，然后通上电。用它来靠近指南针，又会发现什么？
2. 学生活动
3. 汇报：你们又有什么发现？在哪种情况下指南针偏转的角度大？
4. 经过这些实验之后，奥斯特虽然没有做出太多的解释。但是他却用铁的事实证明了：电可以产生磁。随后他的发现又得到了牛顿等科学家的进一步证实和发展。为我们解决了很多生活中的问题。
5. 考大家一个问题：你今天带来的电池里还有电吗？能用什么方法证明？

第2课 电磁铁
教学目标
科学概念：1.电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。2.改变通过电磁铁中的电流方向（电池的正负极连接和线圈绕线方向）会改变电磁铁的南北极。
过程与方法：1.制作铁钉电磁铁。2.做研究电磁铁的南北极的实验。

情感、态度、价值观：养成认真细致、合作进行研究的品质。
教学重、难点：
教学准备：1. 学生自备：大头针、透明胶2. 教师准备：绝缘导线、大铁钉、砂纸、指南针
教学过程
（一）导入
通过上节课的研究，我们知道了“电能够产生磁”。那么我们如果把导线绕在一枚大铁钉上，铁钉又会出现什么变化呢？（板书课题：电磁铁）
（二）制作铁钉电磁铁
1. 阅读P50制作铁钉电磁铁的部分，按照书上的方法制作铁钉电磁铁。
（1）朝着同一个方向绕导线。
（2）要将绕在铁钉上的线圈2头固定好。
（3）制作完成后，要通电试一试是否制作成功。
2. 学生活动，教师巡视指导。
3. 电磁铁做好了没有？怎么知道自己制作的电磁铁是否具有磁性？（注意学生对实验过程和现象的描述，指导正确的实验方法。）
4. 电磁铁做好以后，在不通电的情况下具有磁性吗？为什么？（介绍磁化现象）
（三）铁钉电磁铁的南北极
1. 你们发现电磁铁的磁性哪里比较强？哪里比较弱？怎么知道的？
2. 组织学生讨论：对于普通的磁铁来说，磁性强的地方是磁极。电磁铁有磁极吗？我们可以验证电磁铁是否有磁极吗？怎么做？
3. 学生汇报，教师小结实验方法。
4. 学生实验，教师巡视指导。
5. 汇报实验发现：电磁铁是否有磁极？南北极各在那一端？
6. 各小组电磁铁的磁极位置一样吗？为什么？
（1）比较磁极位置不一样的小组的电磁铁（注意电池的接法要与汇报前一致），找出2者之间的差别。
（2）讨论：电磁铁的南北极与什么因素有关？
（3）交流发现。

第3课 电磁铁的磁力（一）
教学目标
科学概念：1.电磁铁的磁力是可以改变的。2.电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关：圈数少磁力小，圈数多磁力大。
过程与方法：1.有一定根据地进行假设，找出认为可能影响电磁铁磁力的因素。2.在教师的指导下，会识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈圈数对磁力大小的影响。3.能对本小组实验方案作介绍说明，体会到交流与讨论能引发新的想法。
情感、态度、价值观：1.能够大胆想象，又有根据地假设。2.能够以严谨的科学态度作检验假设的实验。
教学重、难点：
教学准备：1. 学生自备：一号电池、大头针2. 教师准备：电池盒、大铁钉、长绝缘导线
教学过程
（一）导入
1. （学生看P52图片）这是一个用在废铁处理厂的电磁起重机，它利用电磁铁的原理制造而成，一次可以吸起数吨重的废铁！你们知道磁力这么大的电磁铁是怎么做成的吗？
2. 今天我们就一起来研究：电磁铁的磁力（板书课题）
（二）作出我们的假设
1. 上节课我们制作过电磁铁，谁来说一说：电磁铁的磁性是用哪些材料做成的？它的磁性又是怎样产生的？
2. 如果要使电磁体的磁性得到加强，我们大胆的假设一下应该怎么做？
3. 学生小组内交流，教师巡视，强调假设时要说明自己的理由，尽量避免无端的猜测。指导填写P52表格。
4. 全班交流，教师简要板书。
（三）设计实验，检验假设
1. 我们的这些假设可以被证明吗？应该怎么做实验证明？
2. 以研究线圈圈数多少对电磁铁磁力大小的影响为例，说明：这是一个典型的对比实验，要想知道电磁铁的线圈增多时，磁力是会加大还是减小，我们要使哪些因素保持不变呢？在这个实验中我们要改变哪些因素，才能知道线圈的圈数会对磁性造成影响呢？
3. 看书P53表格，小组讨论并填写表格。教师巡视。
4. 全班交流小组填写的研究计划。
5. 根据计划，各小组开始实验。
6. 学生实验，教师巡视指导填写实验记录表。

第4课 电磁铁的磁力（二）
教学目标
科学概念：1.电磁铁的磁力大小与使用的电池数量有关：电池少则磁力小，电池多则磁力大。2.电磁铁的磁力大小与线圈与铁芯的距离、铁芯粗细长短等因素有关系。
过程与方法：
1.经历一个完整的较深入的科学研究过程：提出问题、作出假设、设计实验、进行检验、汇报交流、共享成果。2.用数据展示说明本小组的研究成果，锻炼交流表达能力。3.能通过倾听、提问共享其他小组的研究成果。体会到交流与讨论能引发新的想法。4.能用全班合作研究的成果设计制作强力电磁铁。
情感、态度、价值观：培养严谨的科学态度，体会到开展合作的必要性和重要性。
教学重、难点：
教学准备；1. 学生自备：一号电池2. 教师准备：电池盒、大铁钉、绝缘导线、长短不同的铁螺栓3个、粗细不同的铁螺栓3个、直径不同的线圈3个、强力电磁铁1个。
教学过程：
（一）导入
 上节课，我们对影响电磁铁磁力大小的因素进行了大胆的假设。并研究了电磁铁的线圈多少对电磁铁磁力大小的影响。这节课我们继续这项研究。把我们自己的假设也像上节课那样证明一下，好吗？板书课题
（二）小组检验所选择的假设
1. 各小组根据自己的假设，拟定研究计划。填写P55表格。
2. 全班交流研究计划。
3. 各小组根据自己的假设领取实验材料。
4. 各小组验证假设。教师巡视，强调根据P56“2. 准备小组的汇报发言”边实验边准备如何发言。
（三）汇报交流，共享研究成果
1. 全班交流
（1）实验前的假设是什么？我们要改变的条件是什么？
（2）怎样改变要改变的条件？怎样控制不改变的条件的？
（3）取得了哪些实验数据？数据能说明什么或不能说明什么？
2. 总结这2节课的学习，我们发现电磁铁的磁力与哪些因素有关？有什么样的关系？
（四）制作强力电磁铁
1. 汇总这些研究成果后，我们能够用手中的材料做出一个磁力更大的电磁铁吗？
2. 大家动手试一试。

第5课 神奇的小电动机
教学目标
科学概念：玩具小电动机的功能是把电变成了动力。
过程与方法：1.用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。2.根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。
情感、态度、价值观：产生探究小电动机的兴趣。
教学重、难点：
教学准备：1. 学生自备：玩具小电机、橡皮筋、一次性塑料杯、一号电池、透明胶2. 教师准备：导线、磁铁、电池盒、开关、铜质粗导线、大头针
教学过程：
（一）导入
1. 小电动机被安装在很多玩具的里面，通上电以后就可以转动。你知道它为什么一通电就能转吗？
2. 今天我们一起来研究一下神奇的小电动机。板书课题。
（二）小电动机里有什么
1. 让我们先拆开小电动机，看看里面有什么？
2. 学生活动。
3. 你发现了什么？（教师介绍电动机内部构造。）
4. 猜一猜小电机里面的这些零件都有什么用？
（三）小电动机转动的秘密
1. 小电机里的转子部分是一块电磁铁吗？怎么验证？如果老师没有大头针和指南针给你们，只给你们一块磁铁，你们可以验证它是电磁铁吗？为什么？
2. 学生讨论交流。
3. 按照教材P59制做实验装置。并实验。
4. 讨论：小电动机内部的零件和结构，对于它的转动起到了什么作用？
（四）、教学反思

第6课 电能和能量
教学目标
科学概念：1.能量有电、热、声、光等多种形式，能量还储存在食物、燃料中。2.电能可以转化成其他的形式的能量，其他不同形式的能量间也能转化。
过程与方法：1.通过观察、小实验和阅读资料，研讨认识能量和能量转化。2.分析常见能量转化的例子。
情感、态度、价值观：产生研究能量的兴趣。
教学重、难点：
教学准备：1. 学生准备：铁丝2. 教师准备：电扇、电灯
教学过程：
（一）导入
1. 通过前面的学习我们知道了电可以产生磁，小电动机的转动就利用到了这个原理，那么在生活中电还可以帮助我们做些什么？
2. 看来“电”的能力很强啊！我们把电的这种能力叫做电能。（板书：电能）在生活中还有像电能这样可以使不同的物体“工作”起来的能量吗？（板书：能量）
（二）电能和其他能量