小學(xué)科學(xué)可視化思維教學(xué)設(shè)計案例（胡年青）

1、課題抵抗彎曲年級六年級姓名胡年青學(xué)校龍崗街道新生小學(xué)一 、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)教學(xué)設(shè)計要立足學(xué)生對感性認(rèn)識的生活經(jīng)驗，在實驗體驗、感受的基礎(chǔ)上提出研究問題。引導(dǎo)猜測，培養(yǎng)學(xué)生勤思考的良好習(xí)慣。新課改理念告訴我們：學(xué)生要在“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式中探究科學(xué)知識，提升科學(xué)素養(yǎng)。在“寬度與抗彎曲能力研究”環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計研究方案、探究實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。在“厚度與抗彎曲能力研究”環(huán)節(jié)在前一活動的基礎(chǔ)上得到拓展和升化，體現(xiàn)了使“教學(xué)目標(biāo)”引向縱深發(fā)展。二、教學(xué)背景分析抵抗彎曲是義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)教科版教材六年級上冊形狀與結(jié)構(gòu)單元的第一課。本單元是從不同形狀結(jié)構(gòu)的物體與

2、它能承受力大小的視角，引領(lǐng)學(xué)生探究常見的形狀和結(jié)構(gòu)。單元先研究薄形材料怎樣抵抗彎曲，再研究弧形結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，最后再涉及研究結(jié)構(gòu)科學(xué)在塔和橋上的應(yīng)用。本課從學(xué)生常見的房子和橋梁的共同結(jié)構(gòu)引出 “寬度、厚度增加，紙的抗彎曲能力會怎樣”的研究問題，由此展開一系列關(guān)于形狀和結(jié)構(gòu)的研究。作為單元的起始課，抵抗彎曲的學(xué)習(xí)在知識和探究技能方面為單元的后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。本課探究活動主要分為三個部分：第一部分：紙的寬度與抗彎曲能力大小的探究活動。通過在不同寬度的紙上放墊圈，比較不同寬度的紙抗彎曲的能力。然后收集數(shù)據(jù)，并通過分析整理數(shù)據(jù)，使學(xué)生認(rèn)識到紙的寬度增加，抗彎曲的能力也會提高。第二部分：紙的厚度與抗彎

3、曲能力大小的探究活動。通過在不同厚度的紙上放墊圈，比較不同厚度的紙抗彎曲的能力。然后收集數(shù)據(jù)，并分析整理數(shù)據(jù)，使學(xué)生認(rèn)識到紙的厚度增加，抗彎曲的能力會顯著提高。第三部分：研討長方形截面的橫梁平放好還是立放好。這個活動是對第一個活動結(jié)論的應(yīng)用。通過觀察，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)承重的橫梁都是立著放的，接著讓學(xué)生解釋橫梁立著安放的現(xiàn)象，最后要求他們用實驗來證明自己的理由。學(xué)生以五年級上期學(xué)習(xí)的“運動和力”的相關(guān)知識作為本課學(xué)習(xí)的知識基礎(chǔ)；學(xué)生在生活中對房子、橋梁形狀結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識作為本課學(xué)習(xí)的生活基礎(chǔ)；學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中形成的對數(shù)據(jù)進行分析整理能力,實驗設(shè)計操作能力和運用所學(xué)知識去探索和解決簡單的實際問題的能力作

4、為本課學(xué)習(xí)的方法基礎(chǔ)。學(xué)生對實驗探究活動的興趣濃厚，小組合作習(xí)慣已經(jīng)形成，但是學(xué)生對科學(xué)實驗的變量識別與控制有一定難度，為此，本人設(shè)計實驗前，讓學(xué)生分組進行討論、交流，明確實驗要改變的條件和不能改變的條件后才進行實驗操作，以保證實驗開展的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和針對性。 三、教學(xué)目標(biāo)（一） 知識與技能：1、房屋、橋梁結(jié)構(gòu)中有“柱”和“梁”，梁比柱容易彎曲。 2、增加梁的寬度可以增加抗彎曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。（二）過程與方法：1、識別和控制變量，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。 2、用簡單實驗說明橫截面為長方形的橫梁為什么都是立著安放。 （三）情感態(tài)度與價值觀： 1、能夠大膽假設(shè)又能

5、在實驗中小心驗證。 2、能通過實驗驗證感受到獲取知識的快樂。四、教學(xué)重點與難點（一）教學(xué)重點：紙的寬度、厚度與抗彎曲能力的關(guān)系的研究。（二）教學(xué)難點：對科學(xué)實驗的變量識別與控制五、教學(xué)準(zhǔn)備（一）教師準(zhǔn)備：計算機輔助課件、長方形的橫梁1個、塑料尺子1把、小板凳1把、圓柱型紙筒1個。（二） 學(xué)生（個人或每組）準(zhǔn)備：一號材料（回形針一盒，長度、厚度相同、寬度不同的紙條）、二號材料（長度、寬度相同、厚度不同的紙條）、紙盒2個、實驗記錄表、塑料尺子。六、教學(xué)流程示意圖情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣提出問題 ，大膽猜測寬度與抗彎曲能力研究厚度與抗彎曲能力研究解決實際生活問題（解釋并用簡單實驗說明橫截面為長方形的橫梁為

6、什么都是立著安放）七、教學(xué)過程教學(xué)階段教師活動學(xué)生活動環(huán)節(jié)設(shè)計意圖時間安排（一）情境導(dǎo)入 激發(fā)興趣（二）提出問題 大膽猜測（三）寬度與抗 彎曲能力研 究（四）厚度與抗 彎曲能力研究（五）解決實際生活問題1談話引入：課件展示學(xué)校教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)畫面。請大家欣賞并思考：圖片上的建筑我們很熟悉，說說各部分的名稱（點擊圖片） 2引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識柱子和橫梁（讓學(xué)生認(rèn)識教室里的橫梁和柱子，教師點撥。得出：直立的材料稱為柱子，橫放的材料稱為橫梁。3出示：小板凳 4出示：圓柱型紙筒：比較橫梁和柱子誰最容易彎曲？提問：哪些因素會影響橫梁的抗彎曲能力呢？你為什么這么想？（長短、材料、寬度、厚度、架空距離）1給出研究任務(wù)：

7、橫梁的寬度與它的抗彎曲能力有什么關(guān)系？ 2提示：用卡紙代替橫梁。為了使實驗更準(zhǔn)確，應(yīng)控制哪些條件不改變？怎樣控制？改變哪些條件？ 3組織學(xué)生交流。根據(jù)交流情況總結(jié)出對比實驗的要求。 4提示：實驗注意事項 5師進一步說明：紙梁架空距離為2個紙盒之間的寬度不該邊，彎曲程度為沾到盒底為準(zhǔn)，回形針放中間，輕放，如果第10個回形針沾底了，紀(jì)錄數(shù)據(jù)為9。6、介紹實驗記錄表，發(fā)放實驗記錄表。進行實驗。7、指導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：增加橫梁(卡紙)的寬度可以增加橫梁(卡紙)抗彎曲的能力。 1、剛才我們通過實驗得出了寬度增加，抗彎曲能力也會增加。那研究紙的厚度與抗彎曲能力大小的實驗?zāi)銜鰡幔?、你認(rèn)為應(yīng)該怎樣

8、控制實驗條件呢？ 4、指導(dǎo)學(xué)生完成研究任務(wù)。 5、引導(dǎo)學(xué)生評價各小組展示成果的科學(xué)性。(指導(dǎo)：數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確嗎？分析數(shù)據(jù)的方法可行嗎？結(jié)論科學(xué)嗎？)評價總結(jié)：增加橫梁(卡紙)的厚度可以大大增加橫梁(卡紙)抗彎曲的能力。1、出示：塑料尺子。假如尺子就是一條橫梁，你準(zhǔn)備如何安放在兩根柱子之間呢？（生上臺演示）你能用今天的知識來解釋這樣安放的理由嗎？2、（課件出示）立交橋、房屋中的橫梁。橫梁是平放的還是立放的？ 1欣賞圖片并思考。 2學(xué)生匯報思考的結(jié)果 。 3觀察小板凳，進一步認(rèn)識柱子和橫梁。4實驗體驗：將圓柱型紙筒橫著放和立著放，分別在紙筒上加力。感知：橫梁比較容易彎曲。猜測：橫梁的抗彎曲能力可能與

9、哪些因素有關(guān)（學(xué)生可能會得出橋的長短、橋的材料、橋的寬度以及厚度等）？ 1小組討論設(shè)計研究方案 。 2小組匯報設(shè)計的“研究方案”。 3明確實驗注意事項 。 4學(xué)生分組實驗、記錄數(shù)據(jù)。 實驗1 紙梁的寬度與抗彎曲能力紙梁的寬度（以最窄的為標(biāo)準(zhǔn)）1倍寬2倍寬4倍寬抗彎曲能力的大小預(yù)測實測5、匯報交流：（1）你們預(yù)測數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)接近嗎？你覺得是是什么問題？（2）我們在統(tǒng)一實驗條件后，為什么各組的數(shù)據(jù)還有一點差異。（不斷追求實驗的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)：有些組放的時候回形針放歪了，紙還沒有碰到底部前就倒了，卻采納了這個數(shù)據(jù)）。（3）實驗結(jié)論：寬度增加，抗彎曲能力增強。1、組織學(xué)生論證研究方案的科學(xué)性。(用什么材

10、料代替橫梁？控制哪些條件不變？怎樣控制？改變哪些條件？怎樣改變？)2、學(xué)生實驗錄入實驗結(jié)果實驗2 紙的厚度與抗彎曲能力大小的測試記錄紙的厚度一倍厚二倍厚四倍厚抗彎曲能力的大小預(yù)測實測3、匯報交流實驗結(jié)論：厚度增加，抗彎曲能力大大增強。1、學(xué)生想辦法體驗。2、請12個同學(xué)介紹體驗的方法和感受。3、學(xué)生觀察，思考并回答。 4、討論：橫梁為什么要立著放？。 5、匯報討論結(jié)果。 6、用簡單實驗證明自己的觀點從學(xué)生觀察熟悉的學(xué)校建筑的結(jié)構(gòu)和小板凳入手，激發(fā)起學(xué)生對柱子和橫梁感性認(rèn)識，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。 實驗體驗、感受橫梁比柱子容易彎曲和斷裂。為學(xué)生提出研究問題，創(chuàng)設(shè)情境。引導(dǎo)猜測，培養(yǎng)學(xué)生勤思考的良好習(xí)

11、慣。從而產(chǎn)生探究的欲望。讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計研究方案、探究實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。 將“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式引入課堂，充分體現(xiàn)新課改理念。論證、評價環(huán)節(jié)，突出培養(yǎng)學(xué)生的求異思維、創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)。使課教學(xué)中學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)者，得到充分的體現(xiàn)?！皩W(xué)以致用”，學(xué)習(xí)知識的目的就是希望學(xué)生在掌握知識后把它轉(zhuǎn)化為技能，去解決新的問題。體驗活動的開展激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)的探究熱情，同時讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識到材料立著放抗彎曲能力強。  2分鐘3分鐘3分鐘15分鐘12分鐘5分鐘八、板書設(shè)計抵 抗 彎 曲 橫梁寬度增加厚度增加抗彎曲能力增加彎曲能力大大增加