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视频标签：全国小学科学,实验教学微课
所属栏目：模拟课、微型课及试讲
视频课题：第五届全国小学科学实验教学微课视频《找拱形》-天津
教学设计、课堂实录及教案：第五届全国小学科学实验教学微课视频《找拱形》-天津市河西区湘江道小学小学科学
《找拱形》实验说课
天津市河西区湘江道小学 康玉婵
各位老师，大家上午好，我是来自天津市河西区湘江道小学的康玉婵，下面我将从以下八个方面来对本实验进行说明。
一、使用教材
本课内容是教科版小学《科学》六年级上册第二单元《形状与结构》第四课《找拱形》。在研究了典型的拱形的特点后，本课进一步发展学生对于弧形结构的认识：认识圆顶形是具有拱形相似特点的弧形结构，了解圆顶形的承重特点。
二、实验器材
自制学具：纸条拼插型圆顶形（六条拱形纸条组成）、垫圈。
制作学具所需材料:硬卡纸、带刻度的直尺、剪刀、铅笔。
制作步骤：
1.准备一张硬卡纸，用直尺量好刻度距离，在硬卡纸上画出拱形。用剪刀剪出拱形并拱足处剪出开口（三条开口向上、三条开口向下），并用铅笔把纸条弄成弯曲状。
2.拱形纸条直接拼搭成圆顶形。
3.拱足彼此相连。
三、实验改进要点及创新要求
本课的教学重难点是学生利用已有知识对圆顶形承受力的特点作合理解释。教材在这一环节是这样处理的：首先引导学生用手捏、压乒乓球，直接感受圆顶形承受压力大的特点。借助半个乒乓球分析圆顶形能够承受很大压力的原因。引导学生通过看图，想象圆顶形的结构特点“可以看成是若干拱形的组合”。但是在备课过程中，我发现这样的“想象”不能很好的帮助学生理解圆顶形的结构特点，建立圆顶形的科学概念。
通过反复的研究与尝试，“我”设计出了“圆顶形拼插”模型，辅助学生进行实验。借助模型，我将本实验的教学思路设计如下：通过对乒乓球的观察与思考，引导学生对圆顶形能承受很大压力的原因进行假设与推测。再通过建立“圆顶形”模型，观察实验现象，获得实验数据，验证自己的观点，在猜测与验证中中不断完善自己对“圆顶形承受压力特点”的解释。
本模型的创新点主要有以下三点：
1.突破了教材中让学生通过空间想象理解拱形与圆顶形之间结构联系的难点。改进后学生亲自把若干个拱形拼插成一个圆顶形，把两者之间的结构联系由前期的空间想象层面转化提升为可操作的实物模型，使学生的思维发展通过模型的操作得以实现。
2.突破了圆顶形在承受压力时，无法看到力是如何传递的难点。使学生亲自观察到圆顶形拱足在未连接的情况下，圆顶形在承受压力时拱足向四周展开的证据，从而推测出圆顶形承受压力时力的传递特点。进而推动学生进一步分析推测拱足是否相连是圆顶形能够承受很大压力的主要原因。
3.突破了无法证明圆顶形拱足相连抵消拱足外推力的难点。通过对圆顶形模型拱足拼插前后承受垫圈数量明显不同的统计以及模型前后形状的变化，有效的证明了圆顶形的拱足相连是其可以承受很大压力的主要原因。
4.通过圆顶形模型的拼插组装，体现了科学与工程技术密不可分的关系以及它们之间互相促进与转化的特点。为学生更好地理解三者之间的互动关系和它们与社会生活的联系进行了很好的铺垫与渗透。
四、实验原理
通过拼插模型，学生可以发现圆顶形与拱形之间的联系；在实验中，通过模型受力时的形状变化以及实验数据的收集，帮助学生了解了圆顶形的受力特点；学生借助模型，最终突破了圆顶形能够承受很大压力的主要原因—拱足相连，抵消外推力。
五、实验教学目标
根据课标和教材的要求，结合学生的实际情况，我将本课的教学目标制定为：
1.理解圆顶形与弧形有着相似的结构特点，可以承受很大压力。并能用已有知识对于圆顶形的受力情况作出分析与解释。
2.发展观察、思考、分析问题能力以及实际动手操作能力。
3.体验实验探究带来的乐趣，感受科学知识在日常生活中的应用。
4.体会工程技术在日常生活中的应用，体验工程与技术相结合给生活带来的便利。
六、实验教学内容
本课教学主要分为以下四个部分：
1.观察建筑物、认识圆顶形
2.圆顶形受力情况猜测
3.拼搭模型、验证猜测
4.基于证据、进行解释
七、实验教学过程
下面我将对这四个教学环节来进行说明。
1.观察建筑物、认识圆顶形
以生活中的圆顶形图片的方式导入本节课的学习，学生自主发现这些建筑物的共同结构特点，激发学生对于本节课的学习兴趣。
2.圆顶形受力情况猜测
在这一环节中，让学生分成小组的形式进行探究，观察半个乒乓球的结构，以及观看教师演示实验“半个乒乓球可以承受很大的压力”，直观感受到圆顶形承受压力的特点，思考圆顶形可以承受很大压力的原因。通过分析，学生做出以下假设：
（1）圆顶形可以看成许多拱形组合。
（2）圆顶形可以将受到的压力向四周分散。
（3）拱足相连，抵消外推力。
3.拼搭模型、验证猜测
首先，让学生利用拱形的纸条动手摆一摆、搭一搭。发现：许多拱形纸条确实可以拼搭出圆顶形，证明了第一个猜测。第二步，“加载重物，观察圆顶形形状变化”。往圆顶形的顶部放垫圈后，会发现圆顶形在承受10多个垫圈的重量后，顶部会离桌面越来越近，而且拱足也会向四周扩散。这个实验现象说明圆顶形可以像拱形那样，将受到的力向四周分散，从而验证了第二个猜测。第三个猜测我们又该如何利用学具来验证呢，我们一起来看一下。（连接拱足视频）连接拱足后，再次加载重物，往圆顶形的顶部放垫圈，发现圆顶形与之前相比能承载更多的垫圈数，能承载更大的力。而且拱足也不会向四周扩散，验证了第三个猜测。在这个过程中，学生通过不断修改自己的模型，再一次加深了对于建构知识的理解。
4.基于证据、进行解释
学生在完成实验后，将数据写在黑板上。通过数据的比较，发现连接拱足后，圆顶形确实可以承受更大的压力：承受的垫圈数量大大增加了。师生以实验中的实验现象以及实验数据为证据，对于结论进行解释，共同交流总结。最后展示生活中实际的圆顶形图片，加深了学生对于圆顶形受力特点的理解。
八、实验效果评价
作为《找拱形》一课中的重难点，这部分教学具的设计与使用可以很好的帮助学生认识、理解圆顶形和拱形之间的联系。通过模型的建构，真实的实际动手拼插、直观的观察，以及实验数据的获得。学生通过这一系列过程验证了自己的猜测，更加明确了拱形与圆顶形确实存在着联系，并能解释圆顶形的受力特点。
本节课通过一个学具的引入，真正做到让学生独立思考，分析问题，提出猜测，从已有知识经验中寻找到答案。利用模型来分析解释、验证猜测，从而明白圆顶形承受力的特点。借助学具突破了本课的教学重难点，并且在这个过程中学生的分析、思考能力和动手操作能力都有所提高。
作者信息
单位：天津市河西区湘江道小学
姓名：康玉婵
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
