視頻標(biāo)簽：全國小學(xué)科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課

所屬欄目：模擬課、微型課及試講

視頻課題：第五屆全國小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課視頻《找拱形》-天津

教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄及教案：第五屆全國小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課視頻《找拱形》-天津市河西區(qū)湘江道小學(xué)小學(xué)科學(xué)

《找拱形》實(shí)驗(yàn)說課
天津市河西區(qū)湘江道小學(xué) 康玉嬋
　　各位老師，大家上午好，我是來自天津市河西區(qū)湘江道小學(xué)的康玉嬋，下面我將從以下八個方面來對本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。
一、使用教材
本課內(nèi)容是教科版小學(xué)《科學(xué)》六年級上冊第二單元《形狀與結(jié)構(gòu)》第四課《找拱形》。在研究了典型的拱形的特點(diǎn)后，本課進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生對于弧形結(jié)構(gòu)的認(rèn)識：認(rèn)識圓頂形是具有拱形相似特點(diǎn)的弧形結(jié)構(gòu)，了解圓頂形的承重特點(diǎn)。
二、實(shí)驗(yàn)器材
自制學(xué)具：紙條拼插型圓頂形（六條拱形紙條組成）、墊圈。
制作學(xué)具所需材料:硬卡紙、帶刻度的直尺、剪刀、鉛筆。
制作步驟：
1.準(zhǔn)備一張硬卡紙，用直尺量好刻度距離，在硬卡紙上畫出拱形。用剪刀剪出拱形并拱足處剪出開口（三條開口向上、三條開口向下），并用鉛筆把紙條弄成彎曲狀。
2.拱形紙條直接拼搭成圓頂形。
3.拱足彼此相連。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要點(diǎn)及創(chuàng)新要求
本課的教學(xué)重難點(diǎn)是學(xué)生利用已有知識對圓頂形承受力的特點(diǎn)作合理解釋。教材在這一環(huán)節(jié)是這樣處理的：首先引導(dǎo)學(xué)生用手捏、壓乒乓球，直接感受圓頂形承受壓力大的特點(diǎn)。借助半個乒乓球分析圓頂形能夠承受很大壓力的原因。引導(dǎo)學(xué)生通過看圖，想象圓頂形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)“可以看成是若干拱形的組合”。但是在備課過程中，我發(fā)現(xiàn)這樣的“想象”不能很好的幫助學(xué)生理解圓頂形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立圓頂形的科學(xué)概念。
通過反復(fù)的研究與嘗試，“我”設(shè)計(jì)出了“圓頂形拼插”模型，輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。借助模型，我將本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)思路設(shè)計(jì)如下：通過對乒乓球的觀察與思考，引導(dǎo)學(xué)生對圓頂形能承受很大壓力的原因進(jìn)行假設(shè)與推測。再通過建立“圓頂形”模型，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，在猜測與驗(yàn)證中中不斷完善自己對“圓頂形承受壓力特點(diǎn)”的解釋。
本模型的創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下三點(diǎn)：
1.突破了教材中讓學(xué)生通過空間想象理解拱形與圓頂形之間結(jié)構(gòu)聯(lián)系的難點(diǎn)。改進(jìn)后學(xué)生親自把若干個拱形拼插成一個圓頂形，把兩者之間的結(jié)構(gòu)聯(lián)系由前期的空間想象層面轉(zhuǎn)化提升為可操作的實(shí)物模型，使學(xué)生的思維發(fā)展通過模型的操作得以實(shí)現(xiàn)。
2.突破了圓頂形在承受壓力時，無法看到力是如何傳遞的難點(diǎn)。使學(xué)生親自觀察到圓頂形拱足在未連接的情況下，圓頂形在承受壓力時拱足向四周展開的證據(jù)，從而推測出圓頂形承受壓力時力的傳遞特點(diǎn)。進(jìn)而推動學(xué)生進(jìn)一步分析推測拱足是否相連是圓頂形能夠承受很大壓力的主要原因。
3.突破了無法證明圓頂形拱足相連抵消拱足外推力的難點(diǎn)。通過對圓頂形模型拱足拼插前后承受墊圈數(shù)量明顯不同的統(tǒng)計(jì)以及模型前后形狀的變化，有效的證明了圓頂形的拱足相連是其可以承受很大壓力的主要原因。
4.通過圓頂形模型的拼插組裝，體現(xiàn)了科學(xué)與工程技術(shù)密不可分的關(guān)系以及它們之間互相促進(jìn)與轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)。為學(xué)生更好地理解三者之間的互動關(guān)系和它們與社會生活的聯(lián)系進(jìn)行了很好的鋪墊與滲透。
四、實(shí)驗(yàn)原理
通過拼插模型，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)圓頂形與拱形之間的聯(lián)系；在實(shí)驗(yàn)中，通過模型受力時的形狀變化以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集，幫助學(xué)生了解了圓頂形的受力特點(diǎn)；學(xué)生借助模型，最終突破了圓頂形能夠承受很大壓力的主要原因—拱足相連，抵消外推力。
五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
　　 根據(jù)課標(biāo)和教材的要求，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，我將本課的教學(xué)目標(biāo)制定為：
　　1.理解圓頂形與弧形有著相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以承受很大壓力。并能用已有知識對于圓頂形的受力情況作出分析與解釋。
　　2.發(fā)展觀察、思考、分析問題能力以及實(shí)際動手操作能力。
3.體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究帶來的樂趣，感受科學(xué)知識在日常生活中的應(yīng)用。
4.體會工程技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，體驗(yàn)工程與技術(shù)相結(jié)合給生活帶來的便利。
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
　　本課教學(xué)主要分為以下四個部分：
　　1.觀察建筑物、認(rèn)識圓頂形
　　2.圓頂形受力情況猜測
　　3.拼搭模型、驗(yàn)證猜測
4.基于證據(jù)、進(jìn)行解釋
七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程
下面我將對這四個教學(xué)環(huán)節(jié)來進(jìn)行說明。
　　1.觀察建筑物、認(rèn)識圓頂形
以生活中的圓頂形圖片的方式導(dǎo)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)這些建筑物的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)興趣。
　　2.圓頂形受力情況猜測
在這一環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生分成小組的形式進(jìn)行探究，觀察半個乒乓球的結(jié)構(gòu)，以及觀看教師演示實(shí)驗(yàn)“半個乒乓球可以承受很大的壓力”，直觀感受到圓頂形承受壓力的特點(diǎn)，思考圓頂形可以承受很大壓力的原因。通過分析，學(xué)生做出以下假設(shè)：
（1）圓頂形可以看成許多拱形組合。
（2）圓頂形可以將受到的壓力向四周分散。
（3）拱足相連，抵消外推力。
　　3.拼搭模型、驗(yàn)證猜測
首先，讓學(xué)生利用拱形的紙條動手?jǐn)[一擺、搭一搭。發(fā)現(xiàn)：許多拱形紙條確實(shí)可以拼搭出圓頂形，證明了第一個猜測。第二步，“加載重物，觀察圓頂形形狀變化”。往圓頂形的頂部放墊圈后，會發(fā)現(xiàn)圓頂形在承受10多個墊圈的重量后，頂部會離桌面越來越近，而且拱足也會向四周擴(kuò)散。這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明圓頂形可以像拱形那樣，將受到的力向四周分散，從而驗(yàn)證了第二個猜測。第三個猜測我們又該如何利用學(xué)具來驗(yàn)證呢，我們一起來看一下。（連接拱足視頻）連接拱足后，再次加載重物，往圓頂形的頂部放墊圈，發(fā)現(xiàn)圓頂形與之前相比能承載更多的墊圈數(shù)，能承載更大的力。而且拱足也不會向四周擴(kuò)散，驗(yàn)證了第三個猜測。在這個過程中，學(xué)生通過不斷修改自己的模型，再一次加深了對于建構(gòu)知識的理解。
　　4.基于證據(jù)、進(jìn)行解釋
學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，將數(shù)據(jù)寫在黑板上。通過數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)連接拱足后，圓頂形確實(shí)可以承受更大的壓力：承受的墊圈數(shù)量大大增加了。師生以實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為證據(jù)，對于結(jié)論進(jìn)行解釋，共同交流總結(jié)。最后展示生活中實(shí)際的圓頂形圖片，加深了學(xué)生對于圓頂形受力特點(diǎn)的理解。
八、實(shí)驗(yàn)效果評價
作為《找拱形》一課中的重難點(diǎn)，這部分教學(xué)具的設(shè)計(jì)與使用可以很好的幫助學(xué)生認(rèn)識、理解圓頂形和拱形之間的聯(lián)系。通過模型的建構(gòu)，真實(shí)的實(shí)際動手拼插、直觀的觀察，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得。學(xué)生通過這一系列過程驗(yàn)證了自己的猜測，更加明確了拱形與圓頂形確實(shí)存在著聯(lián)系，并能解釋圓頂形的受力特點(diǎn)。
本節(jié)課通過一個學(xué)具的引入，真正做到讓學(xué)生獨(dú)立思考，分析問題，提出猜測，從已有知識經(jīng)驗(yàn)中尋找到答案。利用模型來分析解釋、驗(yàn)證猜測，從而明白圓頂形承受力的特點(diǎn)。借助學(xué)具突破了本課的教學(xué)重難點(diǎn)，并且在這個過程中學(xué)生的分析、思考能力和動手操作能力都有所提高。
 
作者信息
單位：天津市河西區(qū)湘江道小學(xué)
姓名：康玉嬋 

 
 

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