吉明燕

教學(xué)目標(biāo)：

通過實驗，探究物體形狀與承受力大小的關(guān)系;

知道改變物體的形狀，承受力的大小也會改變;

教學(xué)重難點：

探究物體形狀與承受力大小的關(guān)系;在探究過程中的控制條件。

教學(xué)過程：

一、導(dǎo)入

1.談話：同學(xué)們，在大自然中生活著各種各樣的生物，我們一起去看看，注意觀察，他們大致是什么形狀？

學(xué)生交流。

2.講解：通過觀察和研究，人們發(fā)現(xiàn)這些物體雖然外形不同，但是大多數(shù)由4種基本形狀構(gòu)成，來看看有哪些？認(rèn)識嗎？

介紹：椎體、球體、柱體、臺體。這些形狀又可以被切成一半或更小些，用來組成其他形狀。

3.談話：其實不光是大自然中，我們生活中也有各種形狀的物體，他們幾乎也是由4種基本形狀構(gòu)成。

逐一出示：臺燈、柜子、帳篷、泰姬陵

4.揭題：物體為什么要做成這些形狀？它們有什么優(yōu)點呢？今天我們就來研究這些問題。（板書：形狀）

二、新課

1.初步嘗試折各種形狀

（1）談話：紙是我們身邊常見的材料，接下來我們就借助于它來研究，老師這有一張紙，什么形狀？這是一個平面形狀。能想辦法讓穩(wěn)穩(wěn)地站著嗎？

學(xué)生嘗試

（2）談話：怎么做的？折疊一下，就改變了紙的——形狀（板書：折）

（3）談話：它由一個平面的形狀變成了一個立體的形狀，能撐起自身重量，那它還能承受更多的重量嗎？比如：一支粉筆

演示：放一支粉筆。

（4）提問：在不改變高度的情況下，還有其他折法嗎？試一試……

活動：學(xué)生在座位上折紙，學(xué)生展示不同的形狀。

提問：他們也能承受更多重量嗎？

（5）總結(jié)：我們發(fā)現(xiàn)，薄薄的紙，折形狀以后，就具有一定的承受力。（板書：承受力、折形狀）

2.探究不同形狀的紙筒，承受力大小不一樣

（1）提問：看一下，剛剛我們折了許多不同的形狀，猜一猜：他們的承受力一樣嗎？

（2）提問：如果真的不一樣的話，那什么形狀的承受力最大，什么形狀的承受力最小呢？（形狀與承受力到底有怎樣的關(guān)系呢？）

（3）過渡：為了更好研究這個問題，我們需要折一些典型的形狀，封閉的紙筒。像這樣的，這是三角形的。你們還能想到其他什么形狀的紙筒？

學(xué)生：圓形等。（課件出示圖片：三角形、正方形、六邊形、圓形）

（4）預(yù)測：如果我們就以圖上的四種紙筒為例，你們覺得哪種形狀的承受力最大呢？

學(xué)生猜測。

（5）談話：那我們怎么驗證自己的想法呢？

（6）談話：紙筒的折疊并不難，但是粘貼的要求非常高，為了保證實驗的公平和準(zhǔn)確，老師已經(jīng)為每個小組準(zhǔn)備了四種紙筒。

觀察一下，這些紙筒哪些條件相同？一樣的紙、一樣高、都是一層。

什么不同？就是形狀不同。

（7）提問：用什么來檢驗承受力？放的書有什么要求？（一樣的書）

怎么知道誰的承受力大？（看誰托住的書多）

如果放第5本時，被壓壞只能算幾本？

課件出示實驗報告單。

（8）預(yù)測：老師給大家準(zhǔn)備了這樣的作業(yè)本，如果放作業(yè)本，你們能預(yù)測一下不同的紙筒能托起多少本？

小組內(nèi)討論一下，在實驗記錄單上填寫預(yù)測的結(jié)果

（9）注意點：為了保證實驗的成功，實驗時我們還要特別注意些什么呢？（誰放？怎樣放？）

學(xué)生交流，對準(zhǔn)中心，輕輕放，老師講放的技巧（演示一遍）

課件出示注意事項：

①依次實驗，合作完成（一個操作，其他人看是否在中心，并隨時觀察紙筒的變化）

②紙筒不能重復(fù)使用

③及時記錄、整理桌面

（10）學(xué)生實驗

（11）組長匯總記錄

（12）分析數(shù)據(jù)：看總的數(shù)據(jù)，有什么發(fā)現(xiàn)？（不同形狀的紙筒，承受能力如何？）

追問：物體的形狀和承受力有什么關(guān)系？

紙筒的邊越多，（角越多）承受力越大

追問：有問題要問嗎？圓形只有一條邊，沒有角，為什么承受力最大呢？

（13）講解：科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：多邊形的紙筒加在上面的力量主要會集中在角上，而圓柱沒有角也沒有邊，加在上面的力量會均勻地分散到直筒的各個地方，圓柱上的每個點承受力并不大，但它整體的承受力比較大。

三、體驗薄材料的承受力，拓展活動

1.談話：剛剛我們研究了紙，它是一種又軟又薄的材料，我們發(fā)現(xiàn)只要改變紙形狀就能改變它的承受力，而且，折疊或彎曲的形狀不同，承受力也不同。生活中有類似的例子嗎？

出示物品的圖片：瓦楞紙（實例）、雞蛋座（實例）、鐵軌、鋼材等。

2.提問：物體的形狀是怎樣的？是根據(jù)什么道理設(shè)計的。（為什么要這樣設(shè)計？）

3.學(xué)生交流

4.明確結(jié)論：物體的形狀改變，其承受力也會改變。

5.拓展，薄薄的雞蛋殼的承受力實驗。

談話：老師還帶來了一樣?xùn)|西，是什么？它的殼有什么特點？

它的承受力如何呢？

討論：為什么看似普通的雞蛋殼卻有這么大的承受力呢？

解釋原理：雞蛋的這種殼形能把外來的力均勻地分散開來，避免外力的過于集中，所以能夠承受比較大的重力。

6.講解：就這樣一個蛋殼，看起來普普通通，但是建筑設(shè)計師卻從它的結(jié)構(gòu)中得到了啟示，設(shè)計出了輕便省料、優(yōu)美大方的殼體結(jié)構(gòu)，這些殼體結(jié)構(gòu)有的像鵝卵，有的像半個皮球，有的像烏龜殼。當(dāng)然不僅僅局限于對雞蛋殼的模仿和仿造，建筑師們還模仿海洋動物的外殼，設(shè)計餐廳，商場像貝殼、海螺等。它們的建筑原理和蛋殼相似，既節(jié)省材料，還有很好支撐作用。

7.總結(jié)：科學(xué)家與建筑師的杰作讓我們大開眼界，其實他們的靈感大都是來自于生活。科學(xué)就在我們的身邊，它無處不在，需要我們用心去發(fā)現(xiàn)，并能更好地利用它來創(chuàng)造我們美好的生活。

8.回顧：通過今天的學(xué)習(xí)，你有什么收獲？留心觀察身邊各式各樣的物體，運用我們今天所學(xué)的知識改進(jìn)它們的缺點。

（作者單位：江蘇省鹽城市第一小學(xué)教育集團(tuán)）