教材分析 | 《蛋壳与薄壳结构》是新版苏教版小学科学五年级下册第二单元“仿生”的第二课。本课从关注蛋壳的结构特征到认识蛋壳的精妙之处--抗打击、能承重,并以建筑上常用的拱结构为桥梁,发展到认识与蛋壳相似的薄壳结构。本课内容由四部分组成。 第一部分,描述鸡蛋壳的外形特点,为后面的学习做铺垫。 第二部分,探究蛋壳的精妙之处,通过击打蛋壳、用鸡蛋承载重物两个实验,发现蛋壳具有抗击打、能承重的特点。 第三部分,通过测试拱形结构的承重能力,发现拱形和蛋壳都具有承重力大的特点,知道蛋壳是由多个拱形组成的,初步了解拱形在生活中的应用。 第四部分,认识薄壳结构,引导学生关注生活中这类仿生物体的应用,进一步夯实对拱形优势的理解。 | ||
学情分析 | 五年级学生对鸡蛋非常熟悉,部分同学可能通过阅读、视频等资料对蛋壳有一定的了解,但是大部分学生并没有过多的关注过蛋壳的形状及其特点。五年级的学生对于探究性实验的过程基本了解,能通过小组合作对蛋壳的特点进行研究。 | ||
教学目标 | 知识与技能: 1、知道蛋壳具有抗击打、能承重的特点。 2、知道人类受到蛋壳的启发发明了薄壳结构,知道薄壳结构除了应用在建筑学外,在生活中的其它方面也有广泛的应用。 3、掌握测试蛋壳抗击打和承重力实验的操作方法。 过程与方法 1. 通过用铅笔尖击打蛋壳内侧和蛋壳外侧的活动,运用实验法、观察法、对比法,发现蛋壳抗击打。 2. 在测试鸡蛋承重力的实验中,运用实验法,观察法,发现鸡蛋具有较强的承重力。 3. 通过观看薄壳结构图片,了解薄壳结构在生活中的应用。 情感态度价值观: 1、通过经历从蛋壳到薄壳结构这一仿生过程,体会到研究蛋壳特点的乐趣。 2、愿意通过小组合作去探究蛋壳的抗击打能力和承重能力。 3、认识到薄壳结构在人们的生活中应用范围很广,意识到人类可以从自然界的动植物身上得到启发,制造出许多生活中实用的物品。 | ||
重点 | 研究蛋壳的抗击打能力和承重能力。 | 难点 | 研究蛋壳的承重能力。 |
教学 准备 | 教师准备 | 实验记录单、蛋壳、熟鸡蛋、纸筒、书、木板、瓶盖、铅笔、A4纸。 | |
学生准备 | 书 | ||
教学环节 及时间 | 教学内容 | ||
一、导入3分钟 二、新授30分钟 三、总结拓展2分钟 | 1.孩子们这是什么? 2.老师准备了几张闻名世界的建筑图片,我们来认识一下。 3.请同学们认真观察这些建筑物有什么相同的地方? 4.建筑学上把这种曲面的薄壁结构称为薄壳结构。 5.薄壳结构的发明离不开蛋壳,蛋壳与薄壳结构之间存在什么关系呢?我们一起来研究一下。 [设计意图:用人们熟知的建筑物进行导入,简单介绍薄壳结构的定义和特点,告知学生薄壳结构与蛋壳之间具有一定的联系,激发学生的求知欲。] (一)观察并描述鸡蛋壳的外形特点 1. 观察鸡蛋壳外形有什么特点? 2. 鸡蛋的形状是椭球形的、很薄。 [设计意图:鸡蛋对学生来说再熟悉不过了,但蛋壳的形状是什么样的,它有哪些外形特点,学生也许没有仔细观察过。引导学生观察并描述蛋壳的特点,初步感知鸡蛋壳很薄,是椭球形的。] (二)探究蛋壳结构的精妙 1.自然中除动物的蛋壳外,乌龟壳、贝壳等物体都有类似的外形特点,这并不是偶然现象,而是经过长期进化而形成的,这种外形特点有什么精妙之处呢?我们借助蛋壳来研究一下。 实验一:研究蛋壳的抗击打能力 1. 观看视频了解小动物出壳的过程。 2. 小鸡是怎么从蛋壳中孵化出来的? 3. 同一个蛋壳内外两侧抗击打能力一样吗? 4. 介绍实验方法。 5. 怎样保证笔尖悬空的高度相同? 6. 实验过程中要注意什么? 7. 学生小组实验。 8. 举手统计戳破组数。 9. 实验数据说明了什么?我们能得出什么结论? 10. 总结:与蛋壳内侧相比,蛋壳的外侧更抗击打。 11. 为什么蛋壳外侧比蛋壳内侧更抗击打呢?请你观察蛋壳外侧和蛋壳内侧有什么不同? 12. 向外凸这种形状让蛋壳更抗击打。 13. 蛋壳这种内侧凹陷,外侧突起的结构,即能保护蛋壳内生命的安全,又能保证小动物在孵化时能顺利的破壳而出。 实验二:研究蛋壳的承重能力 1. 鸡妈妈趴在鸡蛋上时有没有把蛋壳压碎? 2. 看来蛋壳是能够承受一定的压力的。我们用手来感受一下。 3. 老师这有1枚鸡蛋,谁能用手把这枚鸡蛋的蛋壳给握碎? 4. 谁是咱班的大力士?请你来试一下能不能把蛋壳给握碎。那你双手合到一起看看能不能握碎蛋壳。 5. 我们用很大的力去握鸡蛋,蛋壳都没有被握碎,这说明蛋壳确实能承受一定的压力。 6. 蛋壳到底能承受多大的压力呢?我们通过实验来进行探究。 7. 老师为同学们准备了4枚鸡蛋,8枚瓶盖,一块木板和多本重量相同的书,根据老师提供的这些材料你想怎样设计实验来测量蛋壳的承重力?给同学们两分钟时间小组讨论一下。 8. 小组讨论 9. 学生分享实验方法。 10. 介绍实验步骤请同学们先来预测一下,4枚鸡蛋能支撑多少本书。 11. 实际测量时我们要注意什么? 12. 讲解注意事项。 13. 学生实验。 14. 汇报实验记录结果。 15. 那四枚熟鸡蛋到底能支撑多少本书呢?我们一起来试一下。 16. 老师放了100本科学书,鸡蛋仍然没有压碎,甚至当一个成年女性双脚踩到鸡蛋上时,鸡蛋都能保证完整,我们能得出什么结论? 17. 总结:鸡蛋壳在承受均匀的外力时,能承受很大的压力。 18. 鸡蛋能承受这么大的压力与什么因素有关呢? [设计意图:通过两个实验探究蛋壳结构的精妙之处,戳蛋壳内侧和外侧、用蛋壳承载重物,发现蛋壳不仅能承受较大的击打力,还能承受较大的压力。] (三)了解蛋壳与拱形的关系 1.我们沿鸡蛋轮廓来画一条线,你看到什么形状? 2.科学上把外形为弧形的建筑结构称为拱。蛋壳上有几个拱? 3.蛋壳上有几个拱?通过观察可以发现蛋壳是由多个拱组成的。 4.除蛋壳外,你还在什么地方见过拱形结构? 5.生活中这么多地方应用到了拱形结构,那拱有什么优点呢? 6.将一张普通的A4纸,平放在两个盒子上,同学们看这张纸连一块小木板的重量都承受不了。但当将纸拱起来时就能承受小木板的重量了。 7.总结:拱能够提高物体的承重力,拱能够把受到的压力分散到拱的各个部分,所以拱能够提高物体的承重力。 [设计意图:从蛋壳到拱形,再从拱形认识薄壳结构,就是从蛋壳的构造过渡到对薄壳结构的认识,这是本课探究过程的转折点,也是引导学生对仿生事例的研究。] (四)薄壳结构在生活中的应用 1.薄薄的蛋壳能承重的原因是什么了? 2.蛋壳上的多个拱能将力均匀的分布到蛋壳的不同部位,因此蛋壳能承受较大的压力。 3.人们从蛋壳中得到启示,发明了薄壳结构。薄壳结构不仅轻便、省力,而且具有优越的受力性能。 4.薄壳结构不仅在建筑中被广泛使用,生活中的很多地方也用到了薄壳结构,你在哪见过薄壳结构? 5.我们身上也有薄壳结构,谁知道在哪里? 6.我们的颅骨就是薄壳结构,它保护着人体的重要器官的脑,生活中还有很多地方应用到了薄壳结构,课下同学们继续去寻找吧。 [设计意图:更多地了解薄壳结构,去发现生活中的薄壳结构物品,这是对所学知识的一次应用和复习,同时可以扩充学生的认知面。] 1. 聪明的人类从蛋壳上得到启发,模仿蛋壳外形特点,制作了薄壳结构,这个过程就用到了仿生学。 2. 仿生学在生活中还有很多应用,我们下节课继续去研究。 | ||
板书设计 | 6.蛋壳与薄壳结构 外形特点精妙之处 拱 椭球体 抗击打形 薄能(请记得收藏本站-一路高升范文网,以获取更多新鲜内容)承重 |
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