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《拱形的力量》教学设计
教学目标：
科学概念: 拱形由于可以通过材料向下和向外传递承受的压力，所以能够承受较大的压力。
过程与方法：能根据拱形结构的形变来分析受力的状况；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。
情感态度与价值观：关注拱形结构与技术的结合及在生产生活中的应用；认识到不断深入研究的重要性。教学重点：
在结构性活动中构建“拱形由于可以通过材料向下和向外传递承受的压力，所以能够承受较大的压力”的科学概念
教学难点：能根据拱形结构的形变来分析受力的情况。
教学准备：做拱形的纸（7），课件（教师用），铁垫圈，塑料杯、镊子。教学过程：
一、谈话引入，激发兴趣
1、谈话：上节课我们基于[各种形状的钢材]这一现象研究了形状与抗弯曲能力的研究，谁能来说形状与抗弯曲能力之间有什么关系？为什么与平的横梁相比，改变形状后抗弯曲能力会增强呢？（预设：改变形状后，虽然减小了纸的宽度，但却增加了厚度，从而大大增强了纸的抗弯曲能力。）
2、老师今天还带来了一些具有悠久历史的建筑图片，在这些建筑在设计上都运用了一种形状？请大家仔细看是什么形状？（播放课件：拱桥、拱门„„）学生介绍发现——拱形（预设）
3、一问：这些建筑都采用了拱形设计会是什么原因？
4、学生谈初步看法（预设：形状与抗弯曲能力的关系）。
5、揭示课题：今天我们就一起来研究一下拱形是不是真的能增强抗弯曲能力，它的承重力到底有多大？[拱形的力量]
二、拱形与横梁承受压力的比较测试
1．怎么研究呢？是不是增强了抗弯曲能力还需要跟什么作个比较？ 2．用同样厚度的纸条，分别搭一个拱形的纸桥和平桥，它们承受垫圈数量情况会有什么不同吗？
4．演示实验，并记录（重复）。
5．从实验中[有什么发现]？这些信息说明了什么？[解释] 6．二问：为什么同样的纸片，拱形能承受更大的压力？ 7．学生发表观点（并画示意图）
8．看来刚才的实验我们认为是进一步支持了我们同学的观点，是吧？刚才在测试拱形承受力的实验中，谁还有其他什么发现？它的形状发生了什么变化？
9．学生汇报交流，纸拱受压时拱足向两边推开。师介绍拱形：下面与纸板接触支撑拱的部分叫做“拱足”（板书标出拱足）教师引导分析：垫片在拱顶的压力是向下的，而产生让“拱足”向两边外推的力是怎么来的？（并画示意图）
10．面对这种的一种现象，你又想怎样继续研究？为什么会想到这个问题？
三、使拱形承受更大的压力
1、用物体抵住拱足能不能增强纸拱的承重能力？怎么做？
2、学生小组讨论，制定实验方案。
3、如果用两本书抵住后真的增强了它的承受力，接下去你们还想怎么做？
4、实验、并记录。
5、学生汇总数据。
（1）分析、观察数据，对比拱足被抵住前后数据的变化，[有什么发现]？
抵住拱足的书本越多，能承受的垫片就越多。
（2）[怎么解释？]用物体抵住拱足能增强纸拱的承重力；
6、三问：为什么抵住拱足能增强纸拱的承重力？
7、学生尝试解释（追问：还是因为改变形状的原因吗？通过今天的研究，你对于结论的得出又有什么新的看法？）
8、小结：（拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力。抵住这个力，拱就能承受很大的重量。）
9、思考：是不是无限的增加两侧抵住拱足的书本，拱形的承重力也会无限的增加？
四、搭建一个瓜皮拱
1、谈话：说得真不错，为了表示奖励，今天老师送大家一个礼物，想要吗？
2、课后活动：冬瓜拱承重力挑战。并思考其中的原因。
五、巩固落实
1、看教材，回顾所学
2、完成作业本，并记忆关键知识点
六、拓展延伸
我们的古代人民就利用聪明才智巧妙的利用了拱形的力量，作为更富有创造精神的现代人在我们的生活中又是如何利用拱形的呢？请大家课后收集生活中见到的拱形，并将它们记录下来。
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