形状与抗弯曲能力教学设计.doc

课 题
第二课 形状和抗弯曲能力
课 型
探究课
教材分析
增强材料抗弯能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的道理根源于改变材料的宽度和厚度。本课有两个活动：第一，研究形状与抗弯曲能力的关系。第二，研究瓦楞纸板的形状结构。
学情分析
学生在上一节课的基础上已经知道，可以通过增加厚度来增强纸的抗弯曲能力，也可提出“改变形状可以增强纸的抗弯曲能力”的猜想。经过前期学习，能够自主设计实验方案，对数据的分析也具有了一定的水平。但在实际操作中他们更多的是关注实验结果，而忽略实验的过程。分析问题的能力有待提高。
教学
目
标分
层
A类
学
生
1、改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
2、做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。
3、观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。
4、意识到小组合作做实验进行探究的必要性。乐于根据观察作出解释和提出问题。

B类
学
生
同上

C类
学生
改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
教学重点
改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
教学难点
解释为什么改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
教学媒介
为小组准备：实验用的大小相同的纸若干张、铁垫圈、胶水、包装箱瓦楞纸板。
教师自己准备：一些不同形状的钢、铝型材样品或相关图片。
教学课时
1
教学过程
第一课时
二次备课
（一）
导学生疑
1、旧知回顾：纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加，纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。厚度比宽度更能提高横梁的抗弯曲能力。
2、提出问题：这样做要增加材料的用量,同时也增加横梁自身重量。能不能在不增加材料的情况下就能增加抗弯曲能力？（生：改变形状）

我们这里指的形状主要是看它的横截面
（二）
小组探疑
1、设想一下给你一张纸，可以将纸折成什么形状？
2、试一试：师演示（折一张横折的纸桥与竖折的纸桥）我已经做好了一个这种形状的纸桥，把它与平面纸桥来对比一下。这样实验行不行？有没有发现什么问题？
3、在设计实验时你觉得最关键的是什么？哪些条件的改变会影响我们实验的准确性？学生汇报。（板书：不改变桥的距离、高度，纸的厚度、长度，硬币放中间，竖折）
4ppt出示：实验时我们应该注意
①只能改变纸的形状，不能改变桥墩的距离和高度；不能改变纸的厚度、长度与大小。
②每张纸只能使用一次，不能反复或合在一起使用。
③硬币应尽量放到纸桥中间的位置，要轻轻的放硬币。
④使纸碰到桌面的那个硬币不能记录下来。
5、学生分组实验。
6、汇报交流。观察数据，你们有什么发现？我们可以得出什么结论？（改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力）

（三）
点拨解疑
1、 ppt演示1：为什么改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力？我们来看看这种L形材料，它的哪一部分像是把梁立着放了？这样做，实际上是减少了梁的宽度，但为什么还是能够增强抗弯曲能力呢？（增加了厚度）
2、 ppt演示2：生活中的材料为什么加工成这些形状？这样做有什么好处？

（四）
合作答疑
1、（出示纸包装箱）知道这是什么吗？（瓦楞纸板）它都有些什么用途呢？你有没有想过，用它来装非常重的物品，也不会变形、破损，是什么原因使它拥有这么神奇的力量呢？
2、让我们来弯一弯、折一折、，感觉一下瓦楞纸板的抗弯曲能力，再剥一剥，注意观察瓦楞纸板一共有几层，每层的厚薄、软硬、形状如何，瓦楞纸板的结构有什么特点。
3、分组观察、记录。
4、经过研究，我们产生的什么产生了什么问题或想法？你们认为瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？你发现什么新的问题吗？

（五）
提能练疑
为什么不做成几层纸全部是波浪型呢？

（六）
达标无疑
1、 通过两节课的学习，我们知道了增强材料的抗弯曲能力可以怎样做？
2、 前后知识联系起来，巩固本课的知识。改变纸的形状比改变纸的厚度有什么优点？

板书设计
改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
下节课预习任务
瓦楞纸板中间有许多拱形，这些拱形又起到了什么作用呢？我们在下节课将继续研究研究拱形的力量。

《形状与抗弯曲能力》教学设计--杨敏
 教学目标
   科学概念：改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
    过程与方法：做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。
    情感态度价值观：意识到小组合作做实验探究的必要性，乐于根据观察作出解释和提出问题。
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：铁垫圈、双面胶、大小相同的纸（每组5张）、小刀、架纸的盒子、3层或5层瓦楞纸、科学记录单。
教学过程：
一、激趣引入
1．同学们，老师刚刚搭了一座纸桥，你猜它能承受几个硬币呢？我们来试试。

（师演示）
2．这座纸桥承受了几个硬币？放下这个硬币后桥蹋了，这个硬币能不能算？
3．那我们能不能想办法增强纸桥的抗弯曲能力呢？（增加厚度）
4．嗯，他运用到了我们上节课学到的知识。可增加桥的厚度要增加许多材料，能不能不增加材料就能增加桥的抗弯曲能力呢？（改变形状）
5．改变形状究竟能不能增强抗弯曲能力呢？（板书：形状与抗弯曲能力）今天我们就来研究这个问题。
二、研究形状与抗弯曲能力
1．我们来试一试，师演示（折一张横折的纸桥，改变平面桥墩的距离及放硬币的位置）我已经做好了一个这种形状的纸桥，把它与平面纸桥来对比一下。（生：老师的实验不公平）这样实验行不行？有没有发现什么问题？

2．那我们在实验时应该注意哪些问题呢？哪些条件的改变会影响我们实验的准确性？学生汇报。（板书：不改变桥的距离、高度，纸的厚度、长度，硬币放中间，竖折）
3．出示：实验时我们应该注意
①只能改变纸的形状，不能改变桥墩的距离和高度；不能改变纸的厚度、长度与大小。
②每张纸只能使用一次，不能反复或合在一起使用。
③硬币应尽量放到纸桥中间的位置，要轻轻的放硬币。
④使纸碰到桌面的那个硬币不能记录下来。
4．学生分组实验。
5．汇报交流。观察数据，你们有什么发现？我们可以得出什么结论？（改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力）
6．为什么折成这些形状就能提高材料的抗弯曲能力呢？
7．我们来看看这种L形材料，它的哪一部分像是把梁立着放了？这样做，实际上是减少了梁的宽度，但为什么还是能够增强抗弯曲能力呢？（增加了厚度）
8．在我们的生活当中，你还看到过哪些用改变形状的方法来增强物体抗弯曲能力的例子呢？
9．你们看，这是我们生活当中常见到的一些建筑材料，请大家想一想，为什么要把钢材和铝材加工成这些形状呢？这样做有什么好处？（可以节省材料）
三、瓦楞纸板的研究。
1．同学们，老师今天还给大家带来了一样非常神奇的东西，（出示纸包装箱）知道这是什么吗？它都有些什么用途呢？你有没有想过，用它来装非常重的物品，也不会变形、破损，是什么原因使它拥有这么神奇的力量呢？
2．老师从包装箱上剪了一些纸下来，你看这种材料叫做瓦楞纸板。
3．我们如何观察瓦楞纸板？我们在观察时主要观察哪几个方面？（我们观察时要注意观察瓦楞纸板一共有几层，每层的厚薄、软硬、形状如何，瓦楞纸板的结构有什么特点。）
4．分组观察、记录。
5．汇报交流。你们有什么发现？你们认为瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？你发现什么新的问题吗？
6．你看，瓦楞纸板中间有许多拱形，这些拱形又起到了什么作用呢？我们在下节课将继续研究研究拱形的力量。
五、小结
  通过这节课你有什么收获呢？好，这节课我们就上到这里。
六、板书设计

2、形状与抗弯曲能力
             增加厚度增大抗弯曲能力

七、教学反思：
这一课给我感觉教学内容比较简单，教学中只要突破各种形状的制作并能测量其抗弯曲能力，就可以实现良好的教学效果。但是，在实际教学中，效果并不是很好。
    我把教学重点定位为“自主探究形状与抗弯曲能力的关系”，而在实际教学中变成了仅为让学生知道“改变薄型材料的形状能增强材料的抗弯曲能力，形状不同抗弯曲能力不同。”这一知识概念。在整个教学过程中，学生没有真正的成为主体，只是被教师牵着鼻子为达成这一目的走教学环节。
我发现圆形的和方形的形状制作非常麻烦、检测其抗弯曲能力圆形和方形很容易坍塌。为了克服这一难点，在课后，我进行过多次试验，发现只要在制作方形时，方形的边要用力按一下，它就稳定多了。另外，教学中，我们不能比较各种形状抗弯曲能力的强弱，我们要强调与一字形的相比，纸改变形状后，抗弯曲能力是否增强了。这样有利后续探讨相关的问题。　
《形状与抗弯曲能力》教学设计

教材分析

增强材料抗弯曲能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的道理根源于改变材料的宽度和厚度。而这一方法完全紧密地延续了第一课时的教学内容，从某种意义上来说，改变材料的形状，很大程度上就是改变了材料的厚度。本课来研究材料的形状与抗弯曲能力，可以让学生进一步认识到为什么改变形状就可以改变抗弯曲能力了。本课分为两个活动。

第一，研究形状与抗弯曲能力的关系。这个活动又可以分成两个活动来运作。一是让学生来做一做纸梁。即把纸做成像条形钢材那样的各种形状的纸梁，并认识我们所说的材料的形状就指的是材料的横截面。二是测量纸梁的抗弯曲能力。这里采用让纸梁承受垫片个数的办法，来得出相应数据，并与平展的纸片比较，认识改变材料形状可以改变其抗弯曲能力。

第二，研究瓦楞纸板的形状结构。瓦楞纸板有三层或五层，中间有一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板黏合在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的抵抗弯曲能力大大增加。研究瓦楞纸板不但可以加强对第一个活动的认识，而且可以让学生感受到身边的许多“视而不见”的科学现象，从而激励学生去认识更多的、较复杂的形状结构。

一、教学目标　　

1、会做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。通过观察瓦楞纸板的结构，能作出解释和提出问题。

2、通过实验了解到改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；形状不同，抗弯曲能力也不同。

3、培养学生根据现象提出问题并实验研究。能够边实验边思考，不断地发现问题并解决问题；让学生经历自主开放的探究、设计、交流表达过程，着力培养合作学习、自主探究的能力。

4、明白节约资源的重要性。体会科学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。　　

二、教学重点：学生分组探究形状与抗弯曲能力的关系的实验。　　

教学难点：初步理解改变形状能提高材料的抗弯曲能力。　　

三、教学准备：　　

1、演示用不锈钢钢管，不锈钢片。

2、每组1盒垫片，1个固体胶，4张同样大小的纸、瓦楞纸（5层）每组一份、架纸梁的实验盒两个。　　

3、每组实验记录单一份。　

4、制作配合教学用的ppt课件一份。　　

四、教学过程　　

（一）引入，复习，疑问，揭题　　

1、出示杭州湾跨海大桥（想象图），接着看建成的照片，感受其雄伟之处。

继续看桥面图，底面图（包括未建成的部分），让学生重温增加横梁宽度与厚度的实例。复习上一课知识点：增加材料的宽度与厚度，材料抗弯曲能力增强。

2、由前一幅照片中未架桥梁事由引出看下一幅：架桥梁。放大桥梁的一个头子，看其梁截面图，激发学生疑问：如此厚的桥梁，为什么中间做成空心的形状？

3、引发学生研究、探索新的问题：这座总投资约140亿元，设计使用年限100年的杭州湾跨海大桥，其牢固程度当然用不着我们去怀疑，它的抗弯曲能力当然绝对够强。板书：“抗弯曲能力”

然而，它不用实心，而用空心的形状，非常值得我们去研究。

（二）、实验探究　　

1、让学生上台演示，初步感知可用改变形状来改变抗弯曲能力。　　

（1）出示两块不锈钢，老师带来了两座微型的大桥（一块是平板状，另一块则请师傅加工成了方管状。向学生说明是同样的材料，只是做成了不同的形状）。分别请2位学生（小女生，大男生）上台，各自尝试弯曲不锈钢片和不锈钢管。发现小女生很容易地压弯了不锈钢片，而大男生怎么也压不弯不锈钢管（放两个小凳子，中间放不锈钢，让学生用手压）。

（2）都是同样的不锈钢材料却有着完全不同的抗弯曲能力，他们的区别在哪里？　　

学生观察，得出结论“形状”　　

板书：“形状与”　　 完整揭题。

2、实验活动一：不同形状的纸梁的抗弯曲能力　　

（1）研究形状与抗弯曲能力的关系　　

是不是只有刚才这一种形状能够增强材料的抗弯曲能力呢？同学们回忆一下我们生活中材料可以做成哪些形状？说明：我们这里指的形状主要是看它的横截面。教师出示投影片，说明各种型材，并把不同材料的横截面在黑板上。　

（2）用实验来验证　

　我们在课堂上不能很快用不锈钢作出各种形状，但我们可以用纸来代替。我们分别来测试平板的纸和折成各种形状的纸在承受重量时的区别，以便观察不同的形状对与材料的抗弯曲能力的区别。

（3）制作纸梁。请学生做一回“桥梁”建筑师。

A、把一张纸放好，用以测试平板形状。另外三张纸分别做成其他的三种形状。

B、注意：每张纸只折一次，只用一次，不要反复使用。

C、要求：做好形状之后不能再去碰它，要保持它的性能。做好形状之后，把形状（横截面）画在记录纸上。

D、学生开始制作纸梁，巡视指导。

E、展示部分纸梁的形状。让学生了解各种形状的不同之处。

（4）”桥梁”承重实验。

A、怎样才能比较不同纸梁的抗弯曲能力的大小呢？我们采用的是让纸梁承受垫片的方法，承受垫片个数越多，就说明什么？（请学生回答）

B、出示提示，同时演示要点。

C、各小组实验，教师巡视、指导。重点环节让学生充分动手实践，记录员到电脑上输入自己小组的测试数据，把测试好后的部分形状张贴在黑板上以便汇报，实验完毕后整理器材。

D、组织汇报。实物展示各小组作品，判断是否满足实验要求（重点是纸的长度、形状）

E、详细数据统计。先横向看，不同形状之间，它们的抗弯曲能力怎样变化？再纵向看，同一形状不同小组之间数据的差异，不同形状不同小组之间的数据差异，说明什么？把自己的发现说给小组同学听听，再来汇报，每个组至少整理两条以上的发现，边看边讨论。　　

F、交流得出结论：

改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；不同形状的抗弯曲能力不同。　把材料做成种形状，虽然减少了材料的宽度，但却相当于增加了材料的厚度。

3、游戏。教师拿出4片瓦楞纸，放在两张板凳中间，搭成一座纸桥。

轻松一刻：请问有谁愿意为我们做一个金鸡独立的表演呢？（站到纸桥上）

看了这个表演之后，你有什么感受？

4、实验活动二：观察研究瓦楞纸　　

（1）刚才就那么4片瓦楞纸，就能顶得住一个人的重量，想看看它里面的秘密吗？　　

（2）学生观察瓦楞纸，研究它的内部结构。

它的结构有什么特点？为什么要做成这样？（画一画横截面，画在记录纸上）　　

为什么不做成几层纸全部是波浪型呢？

（三）课堂小结

1、结合现在的绿色低碳的号召，迫切需要节约资源。改变材料的形状，即节省了材料，又能增强抗弯曲能力，这真是一个好办法！　

2、开头讲的杭州湾跨海大桥是否偷工减料？如果做成实心桥梁的话行吗？

3、谁能说说，通过今天的学习，有些什么收获？

（四）课外拓展　　

1、出示建筑工地空心砖块。现实生活中还有哪些空心材料？它们的形状是怎样的？

2、（机动）新闻链接：纸船过江。

板书　　

　 　形状与抗弯曲能力　　

横截面：一 O W L T U 口 工 …　　

2、实验活动一：不同形状的纸梁的抗弯曲能力　　
（1）研究形状与抗弯曲能力的关系　　
是不是只有刚才这一种形状能够增强材料的抗弯曲能力呢？同学们回忆一下我们生活中材料可以做成哪些形状？说明：我们这里指的形状主要是看它的横截面。教师出示投影片，说明各种型材，并把不同材料的横截面在黑板上。　
（2）用实验来验证　
　我们在课堂上不能很快用不锈钢作出各种形状，但我们可以用纸来代替。我们分别来测试平板的纸和折成各种形状的纸在承受重量时的区别，以便观察不同的形状对与材料的抗弯曲能力的区别。
（3）制作纸梁。请学生做一回“桥梁”建筑师。
A、把一张纸放好，用以测试平板形状。另外三张纸分别做成其他的三种形状。
B、注意：每张纸只折一次，只用一次，不要反复使用。
C、要求：做好形状之后不能再去碰它，要保持它的性能。做好形状之后，把形状（横截面）画在记录纸上。
D、学生开始制作纸梁，巡视指导。
E、展示部分纸梁的形状。让学生了解各种形状的不同之处。
（4）”桥梁”承重实验。
A、怎样才能比较不同纸梁的抗弯曲能力的大小呢？我们采用的是让纸梁承受垫片的方法，承受垫片个数越多，就说明什么？（请学生回答）
B、出示提示，同时演示要点。

C、各小组实验，教师巡视、指导。重点环节让学生充分动手实践，记录员到电脑上输入自己小组的测试数据，把测试好后的部分形状张贴在黑板上以便汇报，实验完毕后整理器材。

D、组织汇报。实物展示各小组作品，判断是否满足实验要求（重点是纸的长度、形状）
E、详细数据统计。先横向看，不同形状之间，它们的抗弯曲能力怎样变化？再纵向看，同一形状不同小组之间数据的差异，不同形状不同小组之间的数据差异，说明什么？把自己的发现说给小组同学听听，再来汇报每个组至少整理两条以上的发现，边看边讨论。　　
F、交流得出结论：
改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；不同形状的抗弯曲能力不同。　把材料做成种形状，虽然减少了材料的宽度，但却相当于增加了材料的厚度。
3、游戏。教师拿出4片瓦楞纸，放在两张板凳中间，搭成一座纸桥。
轻松一刻：请问有谁愿意为我们做一个金鸡独立的表演呢？（站到纸桥上）
看了这个表演之后，你有什么感受？
4、实验活动二：观察研究瓦楞纸　　
（1）刚才就那么4片瓦楞纸，就能顶得住一个人的重量，想看看它里面的秘密吗？　　
（2）学生观察瓦楞纸，研究它的内部结构。
它的结构有什么特点？为什么要做成这样？（画一画横截面，画在记录纸上）　　
为什么不做成几层纸全部是波浪型呢？
（三）课堂小结
1、结合现在的绿色低碳的号召，迫切需要节约资源。改变材料的形状，即节省了材料，又能增强抗弯曲能力，这真是一个好办法！　
2、开头讲的杭州湾跨海大桥是否偷工减料？如果做成实心桥梁的话行吗？
3、谁能说说，通过今天的学习，有些什么收获？
 （四）课外拓展　　
1、出示建筑工地空心砖块。现实生活中还有哪些空心材料？它们的形状是怎样的？
2、（机动）新闻链接：纸船过江。