资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 科学 年级 三年级 学期 秋季
课题 第五单元　小小建筑师 18　建筑中的结构（第2课时）
教学目标
1．科学观念：知道三角形框架、上轻下重的结构更稳定，圆柱、拱形的承载能力较大。 2．科学思维：能比较形状不同的结构的稳定性或承载能力。 3．探究实践：能在教师的引导下，设计实验，探究不同结构的稳定性或承载能力。 4．态度责任：感受古代中国劳动人民建造传统建筑物的智慧，增强民族自豪感，坚定文化自信。
教学重点和难点
教学重点 探究不同结构的承载能力。 教学难点 设计简单的实验方案探究哪种结构承载能力较大。
教学过程
教学环节 主要师生活动 设计意图
板块一： 新课导入 1．尝试找出建筑中的基本结构形状 教师出示房子结构图片，谈话：通过上节课的学习我们已经知道房屋结构主要分为房基、墙、屋顶、门和窗。你能找出这几部分的基本结构形状吗？ 学生结合图片回答问题。 2．聚焦继续探究不同结构承载能力的活动 谈话：上节课通过实验探究，我们知道了三角形结构和上轻下重的结构稳定性强。这节课，我们继续探究建筑中的结构，探究不同结构的承载能力。 教师可以了解学生关于不同结构承载能力的前概念，为后面教学做铺垫。
板块二： 探究与实践 测试1：比较不同形状空心立柱的承载能力 1．提出问题，引导学生作出猜想 谈话：建筑中常常出现的立柱，它能承载楼层、墙体和屋顶的重量，保障建筑的稳定。为了节省材料，有时会做成空心的。 （出示三棱柱、四棱柱和圆柱） 提问：这里有三种不同形状的空心立柱，哪种形状的立柱承载能力大呢？ 学生大胆猜测，交流想法。 2．引导学生设计实验 提问：怎样做实验比较三种不同形状空心立柱的承载能力？放什么重物来测试承载能力？ 引导学生达成测试三棱柱、四棱柱以及圆柱承载能力的方法： ①在立柱上平放规格相同的硬质厚卡纸，用螺母作为测试重物； ②轻轻将螺母居中平放在立柱上； ③螺母要一个一个地放置； ④立柱垮塌前加上的最后一个螺母不计数； ⑤每个立柱只能使用一次，不能重复使用。 3．小组实验，记录结果 4．交流汇报，得出结论 小结：圆柱能承载的重物数最多，圆柱的承载能力最强。 测试2：比较平面结构和拱形结构的承载能力 1．提出问题，作出假设 （出示拱形桥梁图片） 提问：这些桥梁有什么共同特点？桥梁中经常用到拱形结构，你认为拱形结构能起什么作用？为什么这些桥梁会用拱形结构？ 学生交流，提出猜测。 2．引导学生设计实验 提问：想知道拱形会不会让桥面的承载能力更大，我们可以怎么办？ 预设：学生会回答用实验来研究。 （教师出示两张纸）引导学生提出实验方法：用一张模拟平板桥，一张模拟拱形桥，比比谁的承载能力大。 共同提出实验注意事项如下： ①两个桥墩距离相等； ②用同样质地、规格的纸做桥； ③重物要放置在平面和拱形的中心位置，一个一个轻轻地放； ④压垮平面或拱形的那个重物不计入重物总数。 3．学生实验，记录实验结果 4．交流汇报，得出结论 小结：拱形结构的承载能力比平面结构大。 5．将所学迁移应用 （出示国家大剧院图片）谈话：看来确实像大家猜想的那样，拱形结构承载能力更大。因此，许多建筑都采用了拱形结构。像国家大剧院这样的建筑，我们是不是也能找到其中的拱形？其实，无论从哪个方向看，这座建筑都能看到拱形。它还像什么？像个鸡蛋，建筑的外部结构像鸡蛋薄薄的蛋壳。这种结构就是“薄壳结构”。 教师先演示测试三棱柱、四棱柱和圆柱承载能力大小的方法，明确操作要点，为学生的自主探究提供清晰的引导。 在小组合作中，学生遵循“科学分组，合理分工，选择问题，适时合作”的原则，小组成员各司其职，开展讨论、探究，每一位同学都参与其中，每位学生都有充分动手的机会。 通过典型建筑帮助学生巩固对建筑结构的认识。
板块三： 课堂小结 1．拓展活动：认识榫卯结构 （出示榫卯结构图片）谈话：在古代建筑中还有一种特殊的结构，它不用钉子或其他材料，就能让不同部件牢固相连，它就是榫卯结构，它是古代中国人的智慧结晶。请阅读资料，认识榫卯结构。 2．玩一玩鲁班锁 （出示鲁班锁）谈话：课后同学们可以玩一玩鲁班锁，感受榫卯结构的神奇！ 3．提出课后思考的问题 小结：今天我们通过实验发现，在其他条件相同的情况下，圆柱形结构和拱形结构的承载能力较大，上节课我们还研究发现，三角形结构和上轻下重的结构稳定性强。那么，如果请你来建造一座建筑，你打算建造怎样结构的建筑呢？留待同学们课后思考。 介绍榫卯结构，帮助学生拓展对建筑结构的认识，了解古代建筑技术，感受中华古代建筑文化。
板书设计
18　建筑中的结构（第2课时）
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