资源简介

3.建桥梁
整理：江苏泰州贝成科学工作室 拜永兵
【教学目标】
1. 初步学会搭建两种桥梁：平板桥、拱桥；探究不同形状桥面的承受力不同，知道改变桥面的厚度和桥墩距离等也可以改变桥的承受力。
2. 知道桥梁是由桥面、桥墩等组成的；知道拱桥、吊桥是承受力大而结实的桥梁；了解常见的桥的特点，知道桥的作用是什么。
3. 经历建桥梁的过程，体验造桥的艰辛与快乐；意识到科学技术在建设桥梁中发挥的重要作用。
【教学重点】
知道桥梁的承重力与桥面形状、桥面厚度、桥墩距离有关；探究同一种桥在改变条件后承重力不同。
【教学难点】
同一种桥在改变条件后承受力不同。
【教学准备】
教师材料：课件
学生材料：桥梁建筑材料、重物、记录单。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、认识桥梁，引发猜测
1、出示桥的图片，见过这些桥吗？这种桥有什么特点？（依次出示）
平板桥：这是一座非常简单的桥，就是一块板搭在两岸就成了一座桥；
拱桥：赵州桥是世界上现存最早的拱形桥；
2、再来看一看这座桥，谁能说一说桥旁边的标牌什么意思？（这座桥承重不能超过10吨，超过10吨，桥就很危险了，很可能会塌掉）（板书：承重）
3、出示：通过对桥梁的观察和分析，我们会发现，原来桥梁就好像是架在河上的一条“板凳”，（桥墩）就是板凳的两条腿，下部深埋在土中，构成了桥的基础；桥墩与桥墩间的距离称为“跨度”，桥面到水面的距离，称为桥的高度；桥面上来往的人、车，就是桥梁承载的重量，称为（承重）。
4、师：不难理解，桥梁设计师们在建桥梁时，必须要着重考虑的哪几个基本因素呢？而且哪一个因素是最关键的呢？
5、师：那你认为这两座桥，哪座桥的承重会更大些？生猜测
6、师：要想知道桥的承重，没有桥是不行的，怎么办？（生造桥）
［设计意图：由学生熟悉的平板桥、拱桥入手，通过对桥梁的观察和分析，认识桥梁的组成，引出桥的承重。此环节旨在激发学生的探究兴趣，引出探究的主题：建桥梁。］
二、探究不同形状桥面的承受力不同
1、设计桥梁模型。
师：（板书：建桥梁）造桥需要材料 ，看看桌子上老师为同学们准备了哪些材料呢？
（1）两张白纸、两个方盒，你能造出这两座桥来吗？
（师提示用纸做桥面，用方盒做桥墩）
（2）师根据学生的叙述建好平板桥和拱桥。
2、指导学生设计实验
师：怎样比较出这两种形状桥承重力的大小，可以怎么做？
生：可以在这三座桥上放同样的东西（板书：相同的重物），试一试它们的承受力
师：我们就用硬币代替重物，好吗？
我们可以在桥梁上硬币，如果放到第8个时桥开始向下凹了，说明这座桥的承受重量已经到了极限了，放第9个时桥塌了，这座桥最大承受重量是几个硬币呢？
师：放在哪儿比较合适？生：重物放在中间。（放的位置）
师：为什么要放在中间？生：使桥面均匀受力
师：为了让硬币集中一些，请同学们将硬币放入小纸杯内。
师；另外还要注意什么？三座桥的桥面厚度要一样，桥墩间的距离也要相同。
（板书：桥面厚度、桥墩距离）
师：我们可将一张16K纸对折作为桥面，桥墩距离为12厘米。
3、实际测试：出示友情提醒
（1）按顺序测试两座桥的承受力；
（2）测试前，先用尺子量好两桥墩间的距离，再把纸杯放在桥梁的中间，再轻轻地放入硬币；注意桥面的变化，做好记录。思考
（3）小组分工合作，实验结束后，及时整理实验器材。
3、学生实验，记录（附实验记录表1）
记录表1：研究“桥面形状与承受力””实验记录
平板桥
测量承受的重量
实际承受的重量
平板桥
拱桥
结论：（ ）承重力较大，（ ）承重力较小。
4、小结：拱桥的承受力大，平板桥的承受力小。
［设计意图：设计意图：学生在教师的引导下自主搭建平板桥、拱桥，设计实验研究 “桥面形状与承受力”，学生得出初步的结论：不同的桥面其承受力是不同的，拱桥的承受力大，平板桥的承受力小。科学课的活动要有规则，要明确做什么，怎么去做。在小组合作验证平板桥、拱桥承受力的大小前，先明确实验要干什么——验证刚才的猜测是否正确，思考桥墩间的距离、重物如何添加？然后明确活动的要求和分工，学生的活动会更有序、有效。同时，实验记录是学生各自在探究活动中思维过程的印迹。鼓励学生做好真实的记录，这是非常重要的科学行为习惯。］
三、桥梁的跨度、桥面厚度对桥承重的影响
1、探究影响桥梁承重力的其他因素
师：刚才的研究中，我们发现改变桥面的形状，桥的承重力就可以发生变化。那如果我们改变桥墩间的距离，是否也可以改变桥的承重力呢？
生：可以
师：如果我们改变了桥墩间的距离，那么哪些因素必须保持不变。（生：桥面厚度、桥面形状）
师：谁还有不同方法来改变桥的承重力
生1：我想桥面的厚度不同，桥的承受力也会不同。
师：那你认为桥的承受力与桥面的厚度会有怎样的关系？
生：桥面越厚，承受力越大。
生2：桥面宽度不同，桥的承重力也会不同
师：这些都是值得去研究的问题，但是我们的时间有限，在一节课里，不可能去一一研究。那这样吧！现在我们就以平板桥为例，看一看改变桥面的厚度或桥梁的跨度是否真的可以使桥的承受力发生变化。老师请大家迅速确定你们小组想要研究的一个问题，并设计好实验方案。
2、学生自行设计实验并验证。
生确定小组研究问题，设计方案。
（1）如：我们小组想研究平板桥的承受力是否与桥面的厚度有关？
师：怎样设计这个实验？
生：我们想分别用一张纸和两张纸对折做桥面，测承受力有多大，如果与用一张纸做的桥面的承受力不同，就说明桥的承受力与桥面的厚度有关。
师：其他同学有没有补充？
师：除了桥面的厚度不同，你们还要注意什么？（桥面形状、桥墩间距离要相同）
（2）师：选择桥的承受力与桥墩距离有关的小组，说一说你们是怎样设计的？
师：除了桥面的距离不同，你们在实验时要注意什么？（桥面形状、桥面厚度要相同）
师：就按同学们说的做，现在请选择研究桥的承重力与桥面厚度有关的小组长到这边（教师左边）领取实验记录表。（附实验记录表2）
（附实验记录表2）研究“桥面厚度与承受力”实验记录
桥面形状
平板桥
桥墩距离
12厘米
桥面厚度
一张纸对折
两张纸对折
三张纸对折
承重力（个）
结论：桥面厚度（ ），承重力（ ）。
选择研究桥的承受力与桥墩距离有关的小组长到这边（教师右边）领取实验记录表，现在大家开始实验。（附实验记录表3）
附实验记录表3：研究“桥墩距离与承受力”实验记录
桥面形状
平板桥
桥面厚度
一张纸对折
桥墩距离
12厘米
10厘米
8厘米
承重力（个）
结论：桥墩距离（ ），承重力（ ）。
四、概念提升
师：通过研究你们知道了什么？
生：我们知道了桥的承受力与桥面的形状有关，改变桥面的厚度、桥面的宽度或者桥墩距离也可以改变桥的承受力。
［设计意图：通过前面的学习和研究，学生发现改变桥面的形状，桥的承重力就可以发生变化。此环节中教师先引导学生猜测：桥梁的跨度、桥面厚度对桥承重的影响，接着各小组确定一个想要研究的问题，并设计好实验方案。再次通过探究得出结论，使学生凌乱、模糊的认识更加清晰化。］
五、拓展延伸
1、出示斜拉桥，斜拉桥也是一种结实的桥。（出示视频资料）
2、思考：为什么有的地方建平板桥，有的地方建拱桥，而有的地方建斜拉桥呢？
［设计意图：认识斜拉桥，感受斜拉桥的巨大的承受力。在热闹的活动结束后，让学生再一次思考：为什么有的地方建平板桥，有的地方建拱桥，而有的地方建斜拉桥呢？一堂课的结束不应是学生获取知识、锻炼能力的终止，而应该是加强、应用知识的开端和延伸，让学生带着问题进课堂，再带着新问题出课堂，给学生留下“悬念”把课堂上引发的科学学习延伸到课外活动中。既培养了学生的科学精神，又让他们体会到科学的无穷奥妙，从而激起他们的探究欲望和积极主动的探究行为。］
【板书设计】
3.建桥梁
平板桥 建造方便 不牢固
拱桥 建造不方便 比较牢固
斜拉桥 建造困难 很牢固

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