1、第五单元 风格各异的建筑17.建筑物的结构【教材分析】本课按照知识的逻辑关系设计了两个活动。活动1“常见建筑物的结构”目的是通过观察、交流等活动，指导学生认识建筑物的结构及在自然界中类似的原型。活动2“探究建筑物结构与受力的关系”目的是通过实验、观察、交流等活动，指导学生认识建筑物的结构与受力之间的关系。应用与拓展“制作仿生建筑手抄报”目的是引导学生通过搜集资料、制作手抄报来认识仿生建筑的类型，体验仿生建筑与原型之间的关系，感受仿生建筑技术对人们生活的影响。通过本课的学习，培养学生提出问题、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等科学探究能力；激发学生利用新的思路、新的材料、新的方法
2、探究建筑物结构与受力大小关系的兴趣，帮助学生树立尊重证据，作出判断，能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家意见，形成集体观点的科学态度。本课重点是建筑物结构与受力大小的关系。【教学目标】科学观念1.能举例说明建筑物结构有哪些基本类型。2.能举例说明建筑物结构与受力大小之间的关系。3.能根据建筑物的结构从自然界中找到原型。4.能说出建筑技术的进步促进了建筑物结构和功能的变化。科学思维1.能运用分析、比较、归纳等方法得出科学探究的结论。2.能对探究过程和结果进行反思与评价。探究实践1.能从建筑物结构与受力之间的联系中提出探究性问题。2.能设计探究建筑物结构与受力大小关系的实验。3.能通过实验、观
3、察等方式获取建筑物结构与受力的信息。4.能用科学语言、记录表等方式记录整理信息。态度责任1.能对研究建筑物结构与受力大小的关系表现出探究兴趣。2.能采用新的思路、新的方法、新的材料设计实验方案。3.能与他人合作学习、交流沟通，综合考虑大家意见，形成集体的观点。【教师准备】A4纸、小木棍、皮筋、建筑物形状与结构的课件等。【学生准备】尺子、鸡蛋、棋子若干、科学学生活动手册、笔等。 【课时安排】2课时。第一课时【教学过程】（一）创设情境，提出问题1.引导：同学们，中国古代建筑具有悠久的历史和光辉的成就。（出示古代建筑图片，如赵州桥、故宫、大境门等）这些建筑物非常坚固，有的已有几百年甚至上千年的历史，
4、经历了多次地震等自然灾害的考验，都安然无恙。你们认为它的坚固会与什么有关呢？2.提问：它为什么这样坚固？与它的结构有什么关系？（二）观察思考，获取信息1.引导：世界上有很多著名的建筑物，它们都有着漂亮的外观和精巧的结构。观察图片（出示教材62页建筑物图片），说一说这些建筑物的形状和结构有什么特点。 2.观察：学生分组观察教材中或自己搜集到的建筑物的图片。3.汇报：指定学生汇报观察的结果，其他同学进行补充。（三）比较分类，得出结论1.讨论：比较这些建筑物的结构有什么不同，自己制定标准并进行分类。 学生分组进行讨论，制定标准对建筑物进行分类，并将分类结果记录在科学学生活动手册第21页中。2.汇报：
5、指定小组代表汇报自己的分类结果，其他学生进行补充。3.小结：常见建筑物的结构可分为拱形结构、框架结构、球形结构、薄壳结构、圆屋顶结构等。 （四）知识拓展，寻找原型1.引导：很多建筑物的结构可以在自然界中找到类似的原型。（出示教材63页上图）那么这几种建筑物的结构是模仿了图中的哪种原型建造的？2.交流：组织学生进行全班交流。3.小结：我们可以从建筑物的外形、结构和功能几个方面去寻找自然界4.连线：将科学学生活动手册第21页中的建筑物图片与其原型分别用线连起来。5.思考：你还知道哪些建筑物是模仿自然界中的生物原型建造的？ （五）实践运用，制作手抄报1.引导：刚才我们根据建筑物的结构找出了自然界中的
6、原型，这种建筑叫做仿生建筑。仿生建筑是一种绿色环保建筑，你知道它有哪些种类吗？2.观察：出示各种仿生建筑的图片，引导学生观察。3.思考：仿生建筑有哪些类型？4.作业：根据自己搜集到的资料，课下以“仿生建筑”为主题制作一期手抄报。5.评价：择时组织学生展示自己制作的手抄报，并进行相互评价。第二课时（一）创设情境，提出问题1.引导：赵州桥经历了多次洪水冲击和地震的考验，却依然挺立在洨河之上。这是为什么呢？2.提问：赵州桥的坚固性与它的结构有什么关系？（二）探究发现，形成新知1.探究赵州桥的坚固性与它的结构之间的关系。（1）引导：赵州桥是拱形结构，拱形结构能够承受较大的力吗？下面我们通过实验来寻找问
7、题的答案。（2）讲解：（出示图片）讲解实验方法。 分组照图搭建平面桥和拱形桥，注意桥墩及桥墩之间的距离保持不变。分别向两个桥面上逐个放置棋子。记录桥面坍塌时两个桥面分别放了多少个棋子。（3）学生分组实验，并把实验结果记录在科学学生活动手册第21页中。（4）小结：拱形结构比平面结构能承载更大的重量。赵州桥是拱形结构，因此它很坚固。（5）思考：怎样使纸拱承载更大的重量？2.探究其他建筑物的结构与受力之间的关系。（1）引导：除了拱形结构，其他结构与受力之间又有什么关系呢？（出示三个研究主题）你可以确定一个或两个问题，自己设计实验进行研究，也可以从下面实验项目中选择一个或几个进行研究。（2）出示实验项
8、目：用皮筋将24根筷子扎成2个正方体框架，再将其中一个正方体框架的前后左右四个面的对角线各用1根筷子固定。向两个框架上分别加书，观察它们各能承载多少本书。将5个长20厘米、宽10厘米的纸条，分别折成“-”“L”“N”“M”“口”等形状，分别放在两个相距10厘米的桥墩上搭成纸桥。试一试各能放多少个棋子。将3个鸡蛋的底部用鸡蛋托或橡皮泥固定，摆放成一个正三角形，在鸡蛋上面放上一块薄木板，在木板上放重物。试一试它能承载多重的物体。将一张16开的白纸，剪成5厘米宽的纸条。将纸条在粗细不同的圆柱体（如笔芯、笔杆等）上绕2-5圈，制成纸管，用若干根纸管将一本重0.5千克的16开的图书支起5厘米。试一试怎样
9、做用的白纸最少。（3）实验：学生分组进行实验，记录实验结果。（4）汇报：指定小组代表汇报自己的实验方法和结果，其他学生进行评价。（5）讨论：根据实验结果分析某种建筑物的结构或选材蕴含什么科学道理。（6）小结：不同的建筑物采用不同的结构和材料，其主要目的之一是增大建筑物承受的力。【学习背景】建筑物结构的不同之处主要表现在以下几个方面：1.整体结构的不同，如三角形、立方体、圆柱体、球体、圆锥体、弓形、弧形等。2.屋顶结构的不同，如平顶、圆顶、弧形顶、棱形顶等。3.墙体结构的不同，如支柱、管状、实心、空心、框架等。4.材料结构的不同，如钢结构、钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构、其他结构（竹结构、砖
10、拱结构、窑洞）等。六年级学生对各种建筑物是非常熟悉的，如鸟巢、水立方等特色建筑；同时，他们已经具备了一定的科学探究能力和逻辑思维能力，这些都为本课学习奠定了认知基础。 【教学后记】18.建筑物的系统【教材分析】本课设计了“认识建筑物的系统”一个活动，目的是通过调查、观察、采访让学生了解建筑物由结构系统、供水系统、采光系统、供暖系统等组成，认识每个系统的功能及组成部分。应用与拓展“调查智能家居”目的是通过阅读、调查等活动，指导学生认识什么是物联网，智能家居的原理及功能，使学生感受到科技进步给家居带来的影响，体会到智能家居给人们生活带来的舒适和便利。通过本课的学习，培养学生提出问题、制订计划、搜集
11、证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等科学探究能力；激发学生探究建筑物系统的结构和功能的兴趣；树立学生注重证据、作出判断，能与他人合作探究、沟通交流，尊重他人、形成集体观点的科学态度。本课重点是认识建筑物各个系统的功能和组成。【学习背景】建筑是科学和艺术的结晶。建筑物一般包括结构系统、供水系统、供暖系统、采光系统等。建筑的结构系统主要是指材料、构成方式和互相作用关系，包括房屋的梁、柱、墙等主要承重的构建。房屋结构设计的目的是要保证建造的房屋安全使用。建筑物的供水系统是居住建筑和工业厂房内部生活、生产用的冷（热）水供应和污水排放的工程设施。室内供水系统一般由引入管、水表、管道系统（由干管
12、、立管和支管等组成）、配水装置（指各类配水龙头和配水阀等）和给水附件（管道系统中调节和控制水量的各类阀门）等部分组成。建筑物的采光系统是指为获得良好的光照环境、节约能源，在建筑外围（墙、屋顶）上布置各种形式的采光口（窗口）等。采光系统主要包括窗户、折光玻璃或反光板等采光装置。一般分为侧窗采光、天窗采光、混合采光三类。 建筑物的系统建筑物的供暖系统是指用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。供暖系统由热源、热循环系统及散热设备三个主要部分组成。从生活经验来看，六年级学生对住宅的供水、采光和供暖等系统是比较熟悉的，但他们没有进行过系统的研究；从知识基础
13、来看，学生在前一课已经对建筑物的结构有了一定的了解，这为本课学习奠定了基础。【教学目标】科学观念1.能说出住宅由结构、供水、采光、供暖等系统组成。2.能归纳出住宅各系统的功能和组成。3.能说出科技进步使得住宅结构和功能更加完善、个性化、智能化。科学思维1.能运用分析、比较、归纳、概括等方法得出活动结论。2.能对探究过程和结果进行反思与评价。探究实践1.能从住宅各系统的功能和组成之间的联系中提出探究性问题。2.能制订出探究住宅系统的功能和组成的计划。3.能通过调查、观察等方式获取有关住宅系统的信息。4.能用概念图、绘图、资料卡、幻灯片等方式记录整理信息，表述探究结果。态度责任1.能表现出对住宅系
14、统组成和功能进行探究的兴趣。2.能与他人合作学习、沟通交流，吸取大家的意见，形成集体的观点。【教师准备】有关住宅系统资料的课件、记录表等。【学生准备】课前搜集有关住宅系统的资料、科学学生活动手册、笔等。【课时安排】 1课时。【教学过程】（一）提出问题1.引导：在生产生活中，我们需要对已有的物质材料和生活环境加以系统的开发，这就是工程，比如说建造住宅就是一项工程。建造一所舒适、环保的住宅（出示教材65页图片）应该考虑供水系统、结构系统、供暖系统和采光系统等。2.提问：你知道建筑物的各个系统是由哪几部分组成的吗？ （二）制订计划1.引导：为了研究建筑物的各个系统是由哪几部分组成的，我们需要选择一所
15、住宅的一个或几个系统，通过调查、观察、访问等方式来获取信息。为了使活动更有效，下面我们以组为单位先选择研究的内容，然后参照案例制订研究计划。（出示教材65页“研究计划”）2.交流：你们小组研究住宅的哪个系统？研究计划包括哪些内容？3.设计：学生分组制订研究计划，并记录在科学学生活动手册第22页中。 （三）搜集信息1.引导：课前，每个同学都搜集了有关住宅的资料，现在以小组为单位，先把资料汇总在一起，再进行阅读与整理。2.阅读：学生先分组汇总和阅读资料。再采用分析、概括的方法对资料进行整理。然后采用概念图、流程图等形式将整理的资料呈现出来，并记录在科学学生活动手册第22页中。3.汇报：指定小组代表
16、汇报阅读结果，其他学生进行补充或评价。（四）得出结论1.讨论：一所住宅中，有哪些系统？它们的功能是什么？分别是由哪些部分组成的？2.总结：一所住宅中有供水系统、结构系统、供暖系统、采光系统等。供水系统的功能是将自来水引到室内，满足人们饮食、卫生等生活需要，并将废水排出室外。它由管材、水表、球阀、水龙头、喷头等部件组成。供暖系统的功能是给室内提供足够的热源，保证人们温暖过冬。它由进水管、总阀门、热水管、散热阀门、散热器、回水管等部件组成。结构系统的功能是保证住宅安全使用。它由房屋的梁、柱、墙等主要承重构件组成。采光系统的功能是保证室内光线明亮。它由窗户、折光玻璃或反光板等采光装置组成。（五）拓展
17、延伸1.引导：物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体。智能家居利用物联网的原理，将手机等终端和家居利用互联网连接起来，来实现对家居的控制。关于物联网和智能家居你们知道些什么呢？让我们通过调查来了解智能家居具有哪些功能吧！2.作业：课下调查智能家居具有哪些功能，物联网技术给我们的生活带来了什么影响，并制成资料卡。3.交流：择时组织学生展示自己制作的资料卡，并进行相互评价。 【教学后记】19.科学技术对建筑物的影响【教材分析】本课设计了“探究建筑物变化的原因”一个活动，目的是通过阅读、讨论让学生了解从古至今建筑物是怎样产生和发展的，认识科学技术的进步推动了建筑物的发展变化及带来的一些负面
18、影响，体会科学技术的两面性。应用与拓展“搜集建筑新技术的资料”目的是通过搜集资料等活动，指导学生认识建筑机器人、3D打印等最新建筑技术及这些新技术的作用。通过本课的学习，培养学生提出问题、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等科学探究能力；激发学生探究科学技术对建筑物影响的兴趣；帮助学生树立尊重证据、以事实为依据作出判断，主动与他人合作探究、沟通交流，综合考虑他人意见，形成集体观点的科学态度。本课重点是认识科学技术对建筑物的影响。【学习背景】人类为了生存，为了更好地适应自然环境，抵御自然灾害和野生动物的伤害，发明了房屋。房屋的发展经历了由天然洞穴到人造住所，结构由简单到复杂，功能由
19、单一到综合的过程。随着科学技术的进步，建筑材料、建筑工具和建筑机械得到了发展。建筑材料经历了由天然的树枝、泥土、石料，到人造的砖瓦、石灰、水泥、玻璃、钢铁等，再到合成的塑料、纤维、纳米材料的发展建筑工具经历了由原始的石器到金属刀、斧、锯等的发展过程。建筑机械由手工操作、半手工操作、机械化到自动化的发展过程。建筑材料、建筑工过程。六年级学生已经认识了各种各样的材料及生态建筑技术，他们对各种各样的建筑物及建筑材料、建筑工具等比较熟悉，这为本课学习奠定了认知基础。 【教学目标】科学观念1.能说出从古至今人类建筑物是怎样发展变化的。2.能说出建筑材料和建筑技术的发展进步对建筑物变化的作用。3.能说出建
20、筑技术和建筑工具的进步促进了房屋结构和功能的变化。4.能说出建筑技术具有两面性。科学思维1.能运用分析、比较、推理、归纳等方法得出结论。2.能对探究过程和结果进行反思与评价。探究实践1.能从从古至今建筑物变化的角度提出可探究的问题。2.能通过观察、阅读等方法获取有关建筑物发展变化的信息。3.能用科学语言和概念图的方式记录整理建筑物发展变化的信息。态度责任1.能对建筑物的变化过程和原因表现出探究兴趣。2.能以事实为依据作出判断。3.能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家意见，形成集体的观点。【教师准备】有关建筑物变化和建筑新技术的课件等。【学生准备】课前搜集有关建筑新技术的资料、科学学生活动手
21、册、笔等。 【课时建议】1课时【教学过程】（一）提出问题1.引导：早在55万年前，我们的祖先为了生存，找到了能够当房子的山洞，后来他们搭草棚、建木屋等。（出示古时候的山洞和草棚等房屋）想一想，古时候建筑是什么样的？与现在的建筑有什么不同？2.提问：引起房屋变化的原因是什么呢？（二）搜集信息1.引导：人类的建筑物从古至今发生了很大的变化，你知道建筑物变化的原因是什么吗？请你阅读教材68页的资料，寻找问题的答案。2.阅读：学生阅读资料，勾画出需要的信息。3.整理：学生按照时间、外形、主要材料、主要功能、采用的工具和技术对获得的信息进行整理，并记录在科学学生活动手册第23页中。4.汇报：指定小组代表
22、汇报活动结果，其他学生进行补充或评价。（三）得出结论1.讨论：（1）在不同的历史时期，人类的建筑物在哪些方面发生了变化？ （2）建筑材料和建筑技术的发展是怎样推动建筑物变化的？学生分组讨论，将讨论的结果记录在科学学生活动手册第23页中。2.小结：科学技术的进步促进了建筑材料和建筑技术的发展，进而推动了建筑物的发展和变化。建筑技术在推动建筑物发展变化的同时，也带来一些负面影响。如光污染、装修材料的化学污染等。（四）拓展延伸1.认识影响房屋结构的其他因素。（1）引导：房屋变化除了与科学技术的进步有关之外，还与其他因素有关吗？请阅读“科学在线”，找出影响房屋结构变化的其他因素。（2）阅读：学生独立阅读“科学在线”，勾画出与问题有关的内容。（3）交流：与同学说说影响房屋结构的其他因素有哪些。（4）小结：房屋结构变化除了与科学技术的进步有关之外，还与房屋所处地区的气候、环境以及文化传承等有关。2.搜集建筑新技术的资料。（1）引导：随着科学的发展，人们发明了很多建筑新技术，你们知道哪些新技术？这些新技术有什么作用？请通过搜集资料来回答上述问题。 （2）阅读：学生阅读课前搜集的资料，并整理记录在科学学生活动手册第23页中。（3）汇报：指定学生汇报阅读结果，其他学生进行补充和评价 7
