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形狀和抗彎曲能力的教案
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念
改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。
過程與方法
做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗。
觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。
情感、態(tài)度、價值觀
意識到小組合作做實驗進行探究的必要性。
樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題。
教學(xué)準(zhǔn)備
為小組準(zhǔn)備：實驗用的大小相同的紙若干張、鐵墊圈、膠水、包裝箱瓦楞紙板。
教師自己準(zhǔn)備：一些不同形狀的鋼、鋁型材樣品或相關(guān)圖片。
教學(xué)過程：
一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。同學(xué)們還能為工程師想想其它的辦法嗎？
二、瓦楞紙的研究
我們平時看到的很多物品的包裝都用到一種紙，同學(xué)們知道這種紙的名字嗎？（這種紙叫瓦楞紙）
1、感知瓦楞紙的特性
同學(xué)人平時也接觸過這種紙，現(xiàn)在老師也為大家準(zhǔn)備了這種紙。大家右以拿到手上感受一下并可以折一折，感覺一下它有多硬，抗彎曲能力如何？(分組感知紙的特性)
2、實驗：
我們利用解剖的方法，觀察瓦楞紙的結(jié)構(gòu)是怎樣的，看看各組成部分的厚薄和軟硬。(經(jīng)過研究，我們產(chǎn)生的什么產(chǎn)生了什么問題或想法？準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究？)
三、形狀與抗彎曲能力
通過上面的實驗我們得出了一個最關(guān)鍵的問題就是：估計一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？
1、實驗要求：不改變紙的長度，把紙折成不同形狀，預(yù)測并實際測試它們的抗彎曲能力。
2、測度記錄：
形 狀 | ||||||
預(yù)測抗彎曲能力 | ||||||
實測抗彎曲能力 |
3、小黑板出示問題：
(1)與沒有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強了嗎？
(2)比較這些形狀的紙抗彎曲能力的大小，試做出自己的解釋。
(3)為什么有的鋼材或鋁材要做成“T”、“U”、“L”、“工”字或“口”字等形狀？
四、總結(jié)
通過學(xué)習(xí)我們用事實證明了，哪些結(jié)構(gòu)和情況下材料的抗彎曲能力可以得到明顯的增強，指明學(xué)生加答教師補充完整。
板書設(shè)計：
【信息反饋】：
本課是在上一課研究了“寬度、厚度與抗彎曲能力”的關(guān)系基礎(chǔ)上，進一步研究改變形狀對增強抗彎曲能力的作用。本課的實驗操作仍比較簡單，教學(xué)重點還是應(yīng)該放在對實驗數(shù)據(jù)的分析上。在教學(xué)安排上，從生活現(xiàn)象入手，通過實驗，應(yīng)用結(jié)論再分析解決生活中的事物。
上課初，讓學(xué)生看看生活中將各種鋼材、鋁材加工成各種形狀的圖片，最好是生活場景圖，如屋頂雨篷、鐵路鐵軌等，這樣學(xué)生更能明白這些形狀的材料應(yīng)用在哪里，而書本中的插圖是堆放著的材料比較抽象。如果能找些這樣的材料給學(xué)生看看，就更好了。我找了些塑鋼窗的邊角料、角鐵等，豐富學(xué)生的認(rèn)識。由此引入思考：為何要加工成各種形狀？解決這個問題，開展驗證性實驗。實驗的操作很簡單，實驗過程中，要發(fā)揮學(xué)生的想象，讓他們設(shè)計出各種形狀，不要僅局限于書本中的幾種形狀。這個實驗，只能改變紙的形狀，其他各項條件均不能變化，所以給學(xué)生提供數(shù)張大小、材質(zhì)一樣的紙，同時，考慮到某些形狀上面無法擺放墊圈測試承重力，我給學(xué)生提供回形針，可以將回形針折好掛在紙橋上掛墊圈測試。對于實驗數(shù)據(jù)的分析，讓學(xué)生意識到，同樣的紙，改變形狀就能大大增加它的抗彎曲能力就可以了，不要引導(dǎo)學(xué)生去思考分析哪種形狀的抗彎曲能力會更大，這并不是本課所追求的，如果有學(xué)生提出，可以讓他們課后再開展這方面的探究，不應(yīng)再課堂上深究。為何改變形狀就能大大提高紙的抗彎曲能力？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合上一課的研究結(jié)論進行分析，還是比較容易能夠解決的，改變形狀后，雖然因為減少了寬度而損失了一些抗彎曲能力，但增加了厚度，所以大大提高了紙的抗彎曲能力。
在實驗探究的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生分析瓦楞紙的結(jié)構(gòu)，通過觀察、解剖，了解了瓦楞紙因為改變了紙的形狀，通過增加厚度，從而大大提高了抗彎曲能力。將所學(xué)應(yīng)用于生活，解釋生活中的事物，這是科學(xué)課所追求的。課后，布置學(xué)生用實驗中所用的幾張紙，模擬制作一個類似瓦楞紙的材料測試一下承重能力，這樣即避免了實驗材料的浪費，又能使學(xué)生有新的、更深入的了解與認(rèn)識，可謂一舉兩得。
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