折形状

王密权

教学目标：

过程与方法：能够针对问题，通过实验收集证据;能够根据收集到的证据对问题做出合理解释。

科学知识：知道横截面为三边形、四边形、五边形、六边形等纸筒（竖直放置）与横向承受力之间的关系，即：越趋于圆形承受力越大。知道实验数据是得出科学结论的重要依据。

情感态度与价值观：在探究纸筒与承受力之间的关系等活动中，愿意和伙伴合作与交流;真实记录数据，懂得尊重证据。

重点难点：

教学重点：通过实证的方法探究横截面形状不同的物体和承受力大小的关系。

教学难点：探究鸡蛋壳薄壳状结构的承受力大小。

教学材料准备：

1.每组同一材质、同一大小的图画纸张（规格：26cm×9.2cm）12张;2.每组同一重量的重物（50g勾码）50个;3.每组塑料果盆一个;4.记录单两张;5.每组用保鲜袋装好的鲜鸡蛋一个;马蜂蜂巢一个;6.演示材料：用三边形、四边形、六边形、圆形等纸筒竖直固定在木板上，木板2块（规格：42cm×62cm×2.3cm）鸡蛋托多媒体、课件

教学过程

一、创设情境，提出问题

1.轻功表演;2.谈话：看了轻功表演，有什么感受？看了轻功表演你有哪些感兴趣的问题？3.孩子谈感受、提出自己感兴趣的问题，如：三角形、四边形、六边形、圆形的纸筒承受的力一样吗？那种纸筒承受力最大？纸改变形状与承受力有什么关系……;4.导入板书课题：下面我们就来探究这几种形状的纸筒与承受力之间有着怎样的关系。（板书课题“1折形状”）

二、联系实际，大胆假设

1.谈话：大家结合生活经验，认为哪种形状的纸筒承受力最大？哪种形状的纸筒承受力最小？以小组为单位进行一下预测，并且将预测结果按照承受力由大到小的顺序填到表格里。先讨论一下，然后记录下来，再汇报;2.组织交流并统计预测结果：说说你们是怎么想的;3.及时评价。

三、分組合作，探究分享

（一）指导探究横截面为三边形、四边形、六边形、圆形等纸筒（竖直放置）与承受力之间的关系。

1.讨论实验计划：各小组对几种形状纸筒的承受力大小进行了预测，这只是我们根据已有的经验对问题做出的一种猜测，光凭猜行不行？得怎么办？通常科学家为了验证猜测是否成立都要进行一番研究，下面我们也来像科学家一样用证据证明自己的预测是成立的。

为了比较不同形状的纸筒与承受力是否一样，为了比赛的公平，如何控制条件？哪些条件相同？哪个条件不同？小组讨论一下。

2.学生研讨汇报如何控制条件

相同条件：纸材质、大小一样;

纸筒高度一样;

承重物一样……

不同条件：形状……

3.指导小组成员分工，明确小组合作五星评价表的评价内容：

（1）实验是否轻声细语;（2）组成员是否都参与合作;（3）数据是否真实填写;（4）实验材料是否收拾整理;（5）是否提出问题、有所发现;（6）下节科学课前、对自己小组真实评价后、贴上星。

谈话：这是一张小组自我评价表，上面有“实验时是否轻声细语不影响到他人、小组成员是否都参与合作、数据是否据实填写、实验用具是否收拾整洁”几个评价项目，我给每个小组都准备了五颗星，如果你们认为你们组在实验中这几项都做到了，就请你们在实验结束后送回材料时把星星贴上。我希望每个小组都得到五颗星，大家要做到像科学家那样去实验。

4.指导实验注意事项

课件出示——温馨提示：（1）果盆底部的中心对准纸筒的中心;（2）钩码要一个一个轻轻地放在盘子的中间，从中间开始向周围对称放置;（3）怎样计数：一边放一边计数，如果放到21个支撑不住了，那么就记20个;（4）每种形状的纸筒测一次;（5）记录实验结果，并做好分析，写出实验发现。

5.指导学生分组实验。

6.组织分组汇报交流小组发现。再统计各组结果，分析数据，最后得出结论。

7.把本小组的实验结果和全班的实验结果对照，看看是否一样？

8.各组统计并计算分析数据，请一个小组代表汇报统计结果，各组汇报对照结果。

9.思维拓展：

（1）回顾解释轻功表演成功的原因。

如果纸筒的横截面是五边形按照承受力大小它会排在哪里？九边形呢？

（2）为什么圆形的纸筒承受力最大？（演示课件）了解圆形纸筒为什么有这么大的承受力？

说明：圆柱没有角，任何加在上面的重量都会均匀的分布，所以每一点承受力不大，整体承受力却比较大;正方形有四个角，不能把加在上面的承受力均匀的分散开，每一点承受力都比较大，整体承受力就比较小。

（3）课件出示：如果是九边形的纸筒，它的承受力会排在什么位置？

（4）组织汇报交流

（二）探究鸡蛋壳的承受力

1.课件出示：俗话说“好大汉握不破鸡蛋！”你相信吗？鸡蛋壳的承受力如何呢？2.出示蛋壳，探究蛋壳的承受力。孩子先猜测，再演示;3.分组握鸡蛋实验;4.总结握鸡蛋实验情况，“捏破鸡蛋”的一组汇报自己的做法并解释捏破的鸡蛋原因，鸡蛋的承受力怎样？学生汇报自己的发现;5.为什么薄薄的蛋壳能够承受那么大的力呢？课件出示解释：鸡蛋这种形状，能把外来的力均匀的分散开来，所以能承受非常大的力。（板书：分散）

四、巩固应用，拓展延伸

1.谈话：科学家们根据鸡蛋、海龟、贝壳等这样的结构设计建造了很多建筑物

课件出示：半球形的天文台屋顶、近似半个鸡蛋形的火车站、风帆形悉尼歌剧院等薄壳状结构建筑。观察建筑物形状，分析其中的科学原理、并交流。

总结：这种结构不仅承受力大，节省材料，而且造型美观。（板书：省材料、造型美）

2.课件出示：竹子、了解改变形状在生活中的应用。分析讨论其中的科学原理，组织汇报交流。及时评价。

总结：课件出示——把薄的材料用不同的方式折叠或弯曲，可以提高材料的承受力。而且折叠或弯曲的形状不同，其承受力也是不相同的。一般情况下，除了考虑承受力外，还要考虑材料的具体用途，如美观、和周围的环境相融合，这样设计还很省材料等因素。

【设计意图：解释如悉尼歌剧院等薄壳状结构建筑其中的科学道理，了解仿生学的实际意义。孩子的认识会向深层次发展，是知识的升华，激发孩子观察自然，创新的兴趣，发展孩子的逻辑思维能力，语言表达能力。孩子们再次提出问题，解决问题的方法，让问题这位好老师引领孩子继续探究。】