小学科学《抵抗弯曲》教学设计

小学科学《抵抗弯曲》教学设计

小学科学教学内容有着丰富、生动的现实生活背景做支撑，我们要建立起“生活科学”的理念，以课程标准为指导，大胆应用生活中的素材，“以学生为主体”，让学生主动建构活动，激励起学生内在的学习动机，促使学生进入“我要学”的积极状态，从而提高课堂教学的有效性。

同时，建构主义的科学观认为，学生并不是空着脑袋走进教室的。教学的基础是学生的现在发展区，分析学生已有的知识水平和生活经验、了解学生的前概念，是确定教学目标、教学重点的前提和基础。

“科学学习要以探究为核心”，提供有结构的材料、促进有效探究是本节课教学的关键。材料引起学习，材料引起活动。学生与材料的亲密接触是科学活动中的重要环节，蕴含着典型的科学概念的材料也会让学生碰撞出思维的火花，更体现了“具有开放性”的课堂理念，带给不同水平的学生不同层次的体验和经历。

1.探究发现法

学生选用不同材料、宽度、厚度的纸横梁搭桥，进而在体验中分析可能影响横梁抗弯曲能力的因素，像科学家发现真理那样，通过自己的探究和学习，发现事物发展变化的原因和内部联系，找出变化规律的方法，在经历探究和发现的过程中，学到科学知识和学习科学的方法。在科学课中，运用探究发现法的主要目的是充分发挥学生在探究活动过程中的主体作用，让学生在探究发现的过程学会发现的方法，培养学生的观察能力，思维能力、自学能力和实际操作能力。

2.实验探索法

学生根据现有材料（宽度和厚度分别为1、2、3倍的纸条） 设计实验方案，并围绕着问题进行假设和实验证明，进行开放性实验，从中发现新问题，找到新规律。实验探索法主要是让学生通过动手实验，培养学生的探究能力，发展假设论证的科学精神和科学态度。

3.小组讨论法

在本课的教学当中，设计实验方案、探讨注意事项、分析实验数据、得出实验结论四次用到小组讨论，学生围绕探究的问题，在小组中交流个人看法，相互学习，从中获得对该问题深入认识或进一步了解。这种教学方法需要学生具备一定的`知识和经验基础，尤其适合在小学中、高年级使用。

4.信息搜集法

本节课教学的最后一个环节，教师引导学生将建筑科学与实际生活相结合，思考工程造价的相关问题，这一问题对于六年级学生而言是没有生活经验作为基础的。所以，教师鼓励学生在课后对其相关信息进行搜集、整理、比较、分析、综合，从而对工程与技术领域知识有新的认识。

《抵抗弯曲》是义务教育课程标准实验教科书（教科版）小学科学六年级上册《形状与结构》单元的第一课。本单元选取了几种最常见的形状结构，联系学生身边熟悉的事物，由浅入深地进行探究，最后进行综合和应用。作为本单元的起始课，《抵抗弯曲》的学习首先引导学生通过对比实验研究横梁的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系，在知识和探究技能方面为本单元的后续研究奠定了基础。

在认知特征与思维水平方面：六年级的学生思维能力正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，抽象思维虽然仍要借助直观形象的支撑，但已经有了长足的发展，分析、推理能力有了明显的提高。

在已有的知识经验方面：部分学生已经有了横梁的材料、长度、宽度和厚度对抗弯曲能力影响的前概念，这为本课中“影响抗弯曲能力的因素”的推测、研究问题的提出奠定了基础。

在已有的实验方法与技能方面：学生从五年级绿豆种子发芽实验开始，就已经学习并掌握了对比实验的方法，知道并理解对比实验中只能改变一个条件。因此在本课的对比实验中，只要学生能识别变量，找到控制变量的方法，思考需要注意的问题，就能顺利开展实验。

在科学情感态度方面：学生在以前的科学实验中多次进行猜测、验证猜测的活动，已经理解了科学推测必须经过实验验证的道理，这为情感目标——大胆假设小心求证的达成打下了基础。

在个体差异方面：由于在平时的实验教学中，学生轮流担任实验操作员，所以他们在实验操作能力上虽然有一定的差异，但在小组合作的情况下，基本能完成实验操作任务；在数据分析、科学思维能力和口语表达方面也存在一定差异。

科学概念

1.房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”。

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

识别和控制实验中的变量，记录、分析数据并探究得出结论。

情感态度价值观

继续培养学生的科学探究意识，使学生既能够大胆提出假设又能在探究中细心求证。

探究横梁的宽度和厚度与抗弯曲能力的关系。

为小组准备：

（1）长度、宽度、厚度、材料不同的纸条若干

（2）长度、厚度相同，宽度不同的纸条若干

（3）木块若干

（4）长度、宽度相同，厚度不同的纸条若干

（5）垫圈若干

（6）KT板若干

（7）实验记录单

（8）小组分工：材料员、记录员、汇报员等

一、科学视野：用“梁”、“柱”搭一座桥

1.出示两木块，介绍“柱”，再引出“梁”。

2.由学生选择不同材料、宽度、厚度、长度的梁做桥面，搭一座桥。你们的桥能承重吗？

3.承重时，横梁会有什么变化？（弯曲）

4.引出课题：抵抗弯曲。（板书课题）

5.科学中，我们一般把抵抗弯曲能力简称为抗弯曲能力。你们的这座桥抗弯曲能力如何？怎么测试一下？（添加重物）

6.学生汇报各小组桥梁的抗弯曲能力。

二、科学探究：探究影响抗弯曲能力的因素

1.提出问题：各组桥梁的抗弯曲能力相同吗？根据你们的观察，可能是什么原因导致的？（长度、宽度、厚度、材料……）

2.建立假设：横梁跨度的确定还要考虑具体的地质、环境等因素，就同种材料而言，横梁能改变的因素是宽度和厚度。谁来说说，当我们增加横梁的宽度（或厚度）时，抗弯曲能力可能会怎样变化？

如何证明你们的假设？

3.小组讨论，制定计划。

出示木块、纸条、垫圈图片。

认识吗？

可以怎么用？

观察第二组材料，有什么发现？（摸一摸）

能用这些材料证明你们的猜测吗？

①改变条件：宽度、厚度。改变方法：替换不同编号的纸条。

②控制变量：对比试验，除改变条件以外的量都不变。

4.确定实验方案。

①将两木块对立作桥墩，保持一定距离。

②将纸条平放于两桥墩上作横梁，添加垫圈，观察横梁变化。

③继续添加垫圈，直至横梁刚好弯曲至桌面，记录数据。

④替换不同编号的纸条（只改变宽度或厚度），重复上述操作，边实验、边记录。

⑤整理材料，提交数据。

5.实验中要注意些什么？

①控制变量：每次只改变一个条件，用KT板上的标志线控制横梁跨度不变。

②操作要求：垫圈要轻轻地放在纸桥梁的中间位置。

③计数原则：纸桥梁碰到桌面就算塌陷，导致塌陷的最后一个垫圈不能算。

6.进行实验，得出结论：实验所得出的数据说明了什么问题？

横梁的抗弯曲能力与宽度和厚度有关：增加宽度能提高抗弯曲能力；增加厚度能大大提高抗弯曲能力。

7.思考：横梁平着放好，还是立着放好？

观察横梁的横切面是什么形状的？怎样安放更好？能用材料证明一下自己的理由吗？（几乎所有的横梁横截面都是长方形的，而且都是立着安放的，也就是横梁的厚度比宽度大。可用冰棍木片、塑料尺子进行演示证明。）

三、科学延伸：工程与技术的涉猎

增加厚度可以大大提高横梁的抗弯曲能力，但是这种方法需要增加横梁材料的用量，会增加成本。这也是通过增加厚度来提高抗弯曲能力的局限性。有什么方法在不增加横梁材料用量的情况下，能提高材料的抗弯曲能力呢？请同学们在课后利用相关书籍、网络资源对这一问题进行交流学习。