小学科学苏教版五年级下册第二单元第2课《蛋壳与薄壳结构》教案(精编版)3(2022新版).doc

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1、2.蛋壳与薄壳结构【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与之相似的拱形结构,并通过探究拱形结构的精妙之处,了解拱形结构在仿生学在建筑物上的应用。本课内容由四部分组成。第一部分,研究鸡蛋壳的形状特点。这里包括两个活动,一是指导学生观察并描述蛋壳的特点,激发他们的学习兴趣; 二是探究蛋壳的独特之处,通过试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物,发现蛋壳承受力的形状优势。第二部分,观察比较蛋壳和拱形的外形,并通过测试拱形结构的承重能力,发现拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。第三部分,认识拱形建筑和建筑物上的拱形结构,引导学生关注生

2、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】五年级学生有一定的生活经验,对鸡蛋非常熟悉了解,但是并没有过多的关注过鸡蛋蛋壳的形状及其特点。因此让学生先观察鸡蛋,然后从生活实际的现象中引发思考,帮助学生一步一步揭开蛋壳外形特点的奥秘。在探究蛋壳承重能力的活动中,让学生尝试脚踩鸡蛋,这样探究方式能在孩子们的心中留下深刻印象,符合学生的年龄特点。引导学生从蛋壳的形状特点得到启发,制作设计拱形,从而认识薄壳结构,并且从生活中的建筑、物品当中发现拱形与薄壳结构的应用,由此带领学生像科学家一样经历仿生这一过程,体会仿生学的思维方式,提升了学生的探究能力,发展了学生的创新思维。【教学目标

3、】1.观察蛋壳,发现蛋壳的特点。2.尝试用握、戳等方式破坏蛋壳,直观感受蛋壳的稳固。3.对比蛋壳和拱形,找出两者之间的关系,从而认识薄壳结构。4.通过拱形承重实验,知道拱桥的称重能力大于平桥。【重点与难点】重点探究蛋壳和拱形的承重能力。难点探究拱形的承重能力。【教学准备】完好的鸡蛋,蛋壳,平板,纸张,铅笔、吸管瓶盖、相关拱形建筑的视频或图片等。【教学过程】一、观察鸡蛋壳,描述其特点1.交流:鸡蛋大家都熟悉都了解,仔细观察鸡蛋的蛋壳形状有什么特点?2.为什么不是球形的呢?(播放视频)现在你们知道了吗?3.除了鸡蛋以外,还有很多动物的蛋,它们的形状都类似,这不是偶然的巧合,里面蕴含着科学道理,它有

4、什么特点呢?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,它有什么样的特点,学生也许从来没有思考过。所以引导学生仔细观察,并学会描述是进入本话题研究的基础。二、探究蛋壳结构的精妙1.鸡蛋vs大力士我请班里的大力士上来和鸡蛋比试一下,请你用手包裹住鸡蛋,均匀用力,不能用手掐哦。(生展示握鸡蛋)鸡蛋真的那么厉害吗?我们再去自然界中去看看更多动物的蛋。(播放视频)2.鸡蛋从外面握不碎,但是从里面轻轻一啄就破了,这是怎么回事?活动一:研究蛋壳的抗击打能力1.假如要研究这个问题的话,你觉得可以怎么做?(模拟实验)用什么模拟小鸡的嘴呢?(铅笔尖)2.实验步骤:吸管平的一头紧贴蛋壳铅笔尖在三处

5、高度进行自由下落记录在哪个高度被戳破注意事项:不能借助外力3.学生实验,将实验结果记录汇总到黑板上4.观察全班记录表,你有什么发现?(开口向下的蛋壳不容易戳破),那么你觉得蛋壳的外部有怎样的特点?(抗击打)活动二:研究蛋壳的承重能力1.老师这还有4枚鸡蛋,现在往上面放这本书,可以吗?继续放这么多书会怎样(破,不破)放上去,没问题。2.可以继续放吗?(可以)放一个人可以吗?(不行,有点难)老师准备了一盒鸡蛋,可以了吗?谁愿意来试试(学生拖鞋带鞋套踩在鸡蛋上)哇,成功了,看来蛋壳还有什么特点?(能承重)设计意图学生的已有经验是蛋壳很容易敲碎,可是它在什么情况下很不容易碎呢?,大多数学生是猜不出结果

6、的,这个活动里的几个环节,将逐步把学生引向对拱形结构的蛋壳不宜碎的研究。三、思考蛋壳与拱形的相似之处,了解薄壳结构 1.蛋壳这么薄,却能承重又能抗击打,这里有什么科学道理呢?我们继续来研究,老师这有一张白纸,将它平放在两个木块上,一块橡皮都不能承受,(边说边演示)你能根据蛋壳的形状特点得到一些启发,想办法改造一下这张白纸,让它的承重能力提高吗?(将纸拱起来)请你上来试一试。2.这种形状我们科学上称为拱形结构,请三位同学和老师一起利用白纸制作拱形,我和你组合下,你们一起来组合,下面的同学,仔细观察,有什么发现?(组合成了半个蛋壳)3.那你知道蛋壳和拱形之间有什么关系了吗?(多个拱形组成了蛋壳)是

7、啊,蛋壳是由多个拱形组合成的薄壳结构。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,也是引导学生对又一对仿生事例的研究。 四、研讨:拱与薄壳结构在生活中的运用1.同种材料制作成拱形后,承重能力变强了,而且由于它的形状特点薄,所以还很节省材料。因此很久以前,古人就从蛋壳的形状特点得到启发,将这种结构运用于建筑中。2.中外古代拱形、薄壳结构建筑欣赏出示古代西方建筑:古罗马万神殿,西班牙引水渠,古罗马斗兽场,巴黎凯旋门出示中国古代建筑:陕西窑洞、长城、北京永定门城楼3.智慧的中国古人利用拱形还设计制作了一种特别的建筑无梁殿,等会我们通过

8、视频一起涨知识,观看前我想请一位同学用ipad拍下视频中出现的拱形结构。投屏:你们找到了吗?4.中国的桥:赵州桥拱形建筑不仅用于房屋建筑,还应用于桥梁建筑当中,我们中国有一座闻名世界的拱桥,它历经千年屹立不倒,谁知道是哪座桥?(赵州桥)仔细观察,你会发现它由大大小小的拱形组成,这些敞开的小拱在减轻桥身的重量同时,又起到减少流水冲力的作用。5.张家港的桥:青龙桥,富明桥这是北方的桥,我们张家港作为江南水乡有没有这样的拱桥呢?(有)6.欣赏了那么多,可以发现拱和薄壳结构一直是世界各地建筑上面的关键元素,不仅在古代,其实在现代应用更为广发,还玩出了新花样,老师给大家准备了资料卡,请大家阅读资料,划出

9、关键词,找一找图片中的薄壳结构,还可以用笔画一画。(生活动)7.薄壳结构是不是只用在建筑中呢?其实我们生活中随处可见,教室里找。(举起灯泡)你看这上面有吗?8.出示各种头盔:这是什么?(头盔)无论是古代还是现代,国外还是我们中国,虽然头盔的材料造型各不相同,但它们的共同点都是采用了薄壳结构的设计。9.出示一辆现代汽车:我们再来看这里汽车,这上面有拱形吗?10.可乐瓶中有吗?每小组观察可乐瓶中的薄壳结构。设计意图更多地了解拱形与薄壳结构,需要去发现生活中的拱形、薄壳结构建筑和物品,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。五、总结拓展1.回家用你的眼睛继续找拱形,用拍照或者画图的方式记录。2.刚才我们从蛋壳身上,得到些启发,模仿蛋壳外形或特点,制作了拱形,这个过程就是上节课我们所学习的“仿生学”。神奇的仿生学还有哪些?下节课我们继续研究。【教学后记】3

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