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《搭支架》教學設計
《搭支架》教學設計
教學資源開發
本課通過指導學生探究不同形狀的支架穩固程度不同，三角形結構穩固、結實、所用材料最少；正方形和六邊形結構可以在中間加上橫粱，構成三角形，增加它的牢固程度；向學生滲透淺顯的結構力學知識，使學生能夠解釋各種建筑結構的道理。
本課的教學內容可以分為四個部分：
第一部分是指導學生觀察生活中各種支架結構的建筑，發現并提出問題，激起學生對什么樣的支架最堅固的問題的研究。
第二部分是組織學生動手搭建各種平面支架，如三角形、長方形、梯形、五邊形、六邊形等，通過動手搖一搖，晃一晃，比較哪種形狀的支架最穩固，從而使學生發現三角形的支架不容易變形、最穩固。
第三部分是指導學生運用三角形支架不容易變形的原理，進行搭建高塔（立體支架）的比賽，并用螺母作為重物測試各組高塔的承重力和穩定性，進一步體會三角形結構的穩定性。
第四部分是引導學生聯系生活實際，解釋周圍常見建筑的結構特點，進一步意識到科學技術會給人類與社會發展帶來好處。
根據學生的年齡特點和知識水平，我們盡可能選擇學生身邊的材料，用簡便易行的方法指導學生搭建支架，可以給學生準備一些塑料吸管、打孔器、大頭針、一個小紙盒和一些大小相同的螺母。
本課的教學目標是：
過程與方法
● 能夠提出生產生活中與結構有關系的問題，并設法解釋；
● 初步學會搭支架的方法。
知識與技能
● 知道在不同結構中三角形結構不容易變形；
● 了解三角形結構在生產生活中的廣泛應用。
情感、態度與價值觀
● 體驗自主設計、自主發現的樂趣；
● 意識到小組合作的重要性。
教學過程設計
第一課時
一、導入
1、（教師先出示艾菲爾鐵塔的圖片，再出示文字介紹）提問：你們認識圖中的建筑嗎？它的結構有什么特點？
2、學生回答。
3、教師介紹：艾菲爾鐵塔建于1889年，由建筑師艾菲爾所設計，全塔高307米，是巴黎及法國的標志。塔樓分三層，一、二樓有餐廳、咖啡座等，三樓是眺望臺，在天晴的日子可從此遠眺七十公里以外的巴黎近郊地區。
4、提問：關于它的結構，你們有什么問題嗎？
5、學生提出問題。
6、談話：今天這一節課，我們就通過搭支架來解決這個問題。（出示課題）
【評析】這里我選擇世界近代建筑工程史上的杰出代表——艾菲爾鐵塔來導入本課，一方面可以讓學生欣賞艾菲爾鐵塔的雄偉高大，培養學生鑒賞美的能力；另一方面，艾菲爾鐵塔的結構是極具代表性的，能引起學生對三角形結構的研究。
二、探究支架的穩固性
1、什么形狀的支架最穩固。
⑴談話：下面我們就用桌上的塑料管來搭支架，各組同學相互合作搭出各種不同形狀的支架，比較哪種形狀的支架最穩固。用塑料管搭支架時我們可以用哪些連接方法呢？
⑵學生回答。
⑶教師補充介紹連接方法：一字連接法、十字連接法、七字連接法等。(課件介紹)
【評析】搭平面支架的活動對五年級的學生來說雖然不是什么難事，但是采用什么樣的連接方法最容易操作學生一般沒有經驗，所以這里教師先進行連接方法的介紹，我想這是學生急需老師幫助的，既體現了教師的指導作用，又滿足了學生的需求。
⑷學生動手搭支架。
⑸談話：你們可以把搭好的支架搖一搖、晃一晃，比較哪種形狀的支架不容易變形，最穩固？
⑹學生匯報研究成果。
⑺提問：你能使這些容易變形的支架也穩固嗎？
【評析】學生通過對支架搖一搖、晃一晃后，初步發現三角形支架不容易變形，這里安排學生把容易變形的支架進行加固，進一步證明三角形支架的穩定性，加深了學生的理解。
⑻學生活動。
⑼小結：三角形的穩定性比較好。
2、提問：現在，你們知道艾菲爾鐵塔一百多年來直立不倒的奧秘了嗎？你們還見過哪些建筑也使用了這種結構？為什么采用這種結構？
【評析】在一開始學生欣賞艾菲爾鐵塔時，他們已經注意到了它的三角形結構，不過是學生下意識的，現在通過上面的研究活動，回過頭來讓學生解釋其中的道理就順理成章了。
三、搭高塔
1、談話：同學們，艾菲爾鐵塔高聳直立、非常壯觀，引來各國游客前去參觀，你們也想搭一座這樣的高塔嗎？
2、提問：搭高塔前首先要做什么工作呢？（設計草圖）
3、學生設計、并全班展示。
4、談話：高塔草圖完成后，我們就可以選擇材料、選擇合適的連接方法進行搭高塔。下節課我們就按照這個步驟來搭高塔，并測試高塔的性能，今天的課就上到這里。
【評析】制作模型前的設計工作是很重要的，(www.baimashangsha.com)通過設計學生對模型的基本結構有了一個構思，對選擇什么樣材料和連接方法也已經有所考慮，下面的操作就有了保障。
第二課時
一、導入
1、談話：同學們，上節課我們進行了搭平面支架的活動，知道了三角形的支架穩固性好，并且進行了搭高塔的設計工作，今天我們將一起來完成高塔的搭建，比較哪些小組搭的高塔既堅固又美觀。
2、提問：高塔的圖紙設計已經好了，下面你們將怎么搭建高塔？
3、學生討論、回答。
二、學生搭建高塔
1、談話：高塔草圖完成后，我們就可以選擇材料、選擇合適的連接方法進行搭高塔。
2、學生討論選擇合適的連接方法。
3、學生搭建高塔活動。（教師巡視指導）
【評析】通過搭平面支架，學生已經知道三角形結構的支架不容易變形、最穩固。這里安排搭高塔的活動就是讓學生學有所用，通過比賽的形式進一步體會三角形結構的穩定性。不過這個活動有一定的難度，需要足夠的時間，教師也要作必要的指導。當然比賽的輸贏并不重要，重要的是讓學生經歷過程，體會制作的艱辛、合作的重要性和成功的喜悅。
三、測試比較高塔的強度和穩定性
1、談話：同學們，你們的高塔搭建完成了嗎？怎么測試高塔的強度和穩定性呢？
2、學生討論、回答。
3、談話：下面我們就通過放螺母的方法來測試高塔的強度和穩定性，并做好記錄。
4、學生分組實驗。
5、匯報實驗結果，比較各組高塔的綜合性能。
6、提問：為什么有些組的高塔的堅固、穩定性好？
7、學生討論、回答。
8、提問：有辦法增強高塔的強度和穩定性嗎？
9、學生討論、回答。
10、學生動手活動。
11、匯報、小結。
【評析】高塔搭建完成后評比成績還是必需的，一方面是對學生活動的肯定，另外可以通過測試發現自己的缺點和其他組的優點，以引起他們對“為什么有些組的高塔的堅固、穩定性好？”和“有辦法增強高塔的強度和穩定性嗎？”的關注和研究。
四、總結
1、簡要對本課內容作小結。
2、提問：現在老師坐的方凳不穩固了，坐上去會扭動，你有辦法對它進行加固嗎？
教學片斷賞析
“測試高塔的強度和穩定性”的教學片斷
師：同學們，你們的高塔搭建完了嗎？怎么測試高塔的強度和穩定性呢？
生：可以在高塔上放一些物體，比較哪個放得多。
生：可以在上面放書，看誰放的多也不倒。
生：我看還是放一些螺母好，因為螺母都是一樣大小的，容易進行比較。
生：螺母那么小，怎么放在高塔上面呢？
生：可以先在上面放一塊板啊，把螺母放在板上就可以了。
生：也可以放個小盒子。
師：討論得非常熱鬧！確實在科學研究中進行類似的比較時必須用相同的標準進行衡量，老師就為個小組準備了一些大小相同螺母和一個紙盒，下面就開始測試吧！
（學生測試高塔的穩定性）
【說明】學生在討論和匯報時的爭論是正常的，這說明他們已經投入到研究的問題中去了，思維處于高度活躍狀態，他們的每一句話都代表個人或集體的觀點，教師要加以鼓勵。
師：說說你們的測試結果好嗎？
生：我們小組的高塔可以放6個螺母。
生：我們小組放了8個螺母，再也放不上去了，再放高塔就要倒塌了。
眾生：哇！
生（一臉沮喪地）：我們的高塔只能放2個螺母，第3個放上去就倒塌了。
師：沒關系，做科學一般不會一次就成功的，是在不斷失敗的基礎上成功的。希望你們找出失敗的原因，老師相信你們一定會成功的。
生：我們的高塔最堅固，可以放10個螺母。
師：現在我宣布本次搭高塔比賽的第一名是第×小組，向他們表示祝賀！（教師舉起冠軍組的高塔）
師：為什么他們的高塔會這么堅固、穩定性好呢？
生：他們搭的高塔比較低。
生：我認為是他們的高塔用了很多斜杠，這樣就不容易變形。
生：對！上節課我們知道了三角形結構支架不容易變形，穩定性好。他們小組的高塔就有許多三角形結構，所以他們承重力強。
師：嗯，解釋得很有道理！其他組的同學能給你們搭的高塔加固一下嗎？
生（齊）：能。
生：只要像他們一樣增加斜杠就可以了。
生：對，用斜杠把原來長方形的結構分成三角形的結構就可以了。
師：那動手試試吧！
（學生動手操作）
生：老師我們成功了，現在也可以放7個螺母了。
師：祝賀你們！
生：我們也成功了……
【片斷評析】“失敗是成功之母”，學生在科學學習的道路上不可能是一帆風順的，就連科學家在一項偉大成果的背后也經歷了無數次的失敗，所以教師要積極鼓勵學生，讓他們坦然面對失敗，吸取經驗教訓，一定會取得勝利。“不服輸”是兒童的天性，雖然他們失敗了，但是也渴望成功的喜悅，這時就需要教師的指導和幫助，讓他們借鑒人家的成功經驗，對自己的作品進行再加工來取得勝利，學生在品嘗成功喜悅的同時會對教師產生感激之情。
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