《抵抗弯曲》教学设计
教学目标:
科学概念
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
1.识别和控制变量,记录数据,分析数据并得出结论。
2.用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放。
情感态度价值观
在科学探究的过程中既大胆假设又细心求证,从而体验到探究的乐趣。
教学重难点:
教学重点:纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究。
教学难点:对科学实验的变量识别与控制。
教学准备:
木块、垫圈,宽度不同的纸梁,厚度不同的纸梁,实验记录表,课件。
教学时间:1课时。
教学过程:
一、导入。
1.同学们,在我们周围有许多形状和结构都不相同的建筑物,其中房屋和桥梁是最常见的,请大家认真观察幻灯片中的图片,寻找它们共同的地方?(出示:建筑图片PPT)
汇报小结:(根据学生汇报归纳)它们都有横放的材料——横梁和竖放的材料——柱子。
(点击课件,加深认识横梁、柱子)它们共同支撑起整个房子和桥梁。
2.我们来看看(出示桥梁倒塌图片PPT)这些触目惊心的画面,桥为什么塌了?横梁承载不了这些重量而断裂了,如果你是桥梁建筑设计师,你想探究什么呢?这一节课我们一起来研究抵抗弯曲。(板书课题:抵抗弯曲)
二、猜想:横梁的抗弯曲能力与什么因素有关?
你认为横梁的抗弯曲能力跟哪些因素有关?(长短、材料、形状、宽度、厚度……)
同学们的的猜测对不对呢?我们需要怎样验证?(做实验)我们要不要把一座桥搬到教室来研究呢?(模拟实验)
三、模拟实验一:探究宽度与横梁抗弯曲能力。
好,下面我们通过模拟实验来研究,纸梁的抗弯曲能力跟宽度是否有关?我这有三种材料,分别是木块、纸条、垫片。谁来说说你打算用这几种材料分别模拟什么?(生:木块模拟柱子,纸条模拟横梁,垫片模拟重物。师:根据学生的回答摆实验装置。)
这个实验需要对比观察得到的数据才更有说服力,请问我们要控制哪些条件要相同?(学生回答)变量是什么呢?(纸梁的宽度)
看来同学们对这个实验已经胸有成竹,老师再给大家点温馨提示:(快速PPT出示常量)
*相同条件。
1.用相同材料的纸——厚度、长度一样
2.柱子间距离一样。
3.柱子高度一样
4.重物放的位置一样。——中间
5.放重物时方式一样--要轻放。单排叠放
6.弯曲的标准要一样。——碰到桌面为止
7.放的重物一样(同一标准的垫圈)
*先预测再实测,记录数据、分析数据、写下发现。
开始实验,教师巡视指导。
汇报交流:
小组代表汇报(根据数据分析发现)
小结:宽度增加,抗弯曲能力增加。
四、模拟实验二:探究厚度与横梁抗弯曲能力。
在刚才这个实验中,我们只改变了——纸的宽度,其他条件统统不变,用这个方法你能研究厚度对抗弯曲能力有什么影响吗?实验之前你有什么要提醒大家的呢?(生讨论注意事项,需改变的条件是什么?应控制哪些条件不变?)交流:只需要改变纸的厚度,其他条件统统不变。
学生实验,汇总实验数据,
交流发现,分析数据,得出结论。
小结:厚度增加,抗弯曲能力增加。
五、两个实验数据对比。
我们通过两个模拟实验知道,要想提高横梁的抗弯曲能力,可以通过哪些方法来实现?(增加宽度和增加厚度都可以)那你们来看看,增加宽度和增加厚度哪个方法更能明显的提高横梁的抗弯曲能力?
对比这两组实验的数据,引导学生得到结论:增加厚度比增加宽度能更有效地增强横梁的抗弯曲能力。
六、知识拓展。
如果给你一根这样的横梁抵抗弯曲,你想横着放还是立着放?可以用今天学过的知识来解释吗?
看看我们周边的这些建筑物,建筑师是怎样摆放横梁的?(立着摆放)你们跟这些建筑师一样厉害了。
横梁的抗弯曲能力不仅和横梁的厚度、宽度有关系,横梁抵抗弯曲能力还有可能受其他因素影响,课后你能不能也用今天的方法去设计模拟实验一一去论证它们?希望你们可以发现这其中更多的奥秘。
七、板书设计:
抵抗弯曲
宽度增加
抗弯曲能力增强
厚度增加