教科版《桥的形状和结构》教案

《桥的形状和结构》教案【教学目标】1.知识与技能（1）桥梁有多重不同结构，有的桥梁把多种结构合为一体；[来源:学_科_网]（2）桥的形状和结构与它的功能是相适应的。2.过程与方法通过观察、比较不同性质和结构的桥梁，描述和评价其特点和原理。3.情感态度和价值观（1）体会科学技术对社会进步的作用；（2）感受和欣赏桥梁的形状结构之美。【教学重点】知道拱桥、钢索桥的特点是什么。【教学难点】拱桥、钢索桥产生力的原理是什么。【教学方法】实验探究法【课前准备】木板、绳子、粗线【课时安排】1课时【教学过程】一、情境导入播放歌曲《北京的桥》，歌曲中说明了桥的形状多种多样，多姿多彩。出示苏州宝带桥、高架公路桥、南京长江大桥图片，说明桥能使我们跨越江河、峡谷、道路和其他障碍，是我们生活中常见的建筑。观察这些桥是什么形状和结构的？今天我们就来认识桥的形状和结构。二、新课学习通过观察，发现苏州宝带桥是拱形结构的桥梁；高架公路桥是条形结构的桥梁；南京长江大桥是钢铁框架结构的桥梁。首先，让我们来认识一下拱形结构的桥梁。（一）各式各样的拱桥出示西藏拉萨铁路大桥、法国加尔德桥、瘦西湖上“二十四桥和长江三峡中的钢筋水泥桥。比较它们的相同点和不同点。桥的名称相同点不同点西藏拉萨铁路大桥拱桥桥面在拱下方的拱桥，使用了钢筋水泥又用了钢框架结构。加尔德桥拱桥拱在桥下方，桥上流着从山上引下来的水，桥又跨过下面的河。二十四桥拱桥拱在桥的下方，下面便于船的通行。钢筋水泥桥拱桥拱在桥的下方，是崇山峻岭中的一座钢筋水泥拱桥。观察拱形桥，发现：桥面在拱的上方：桥下空间高，便于船的通行。桥面在拱的下方：桥面低，与道路连接容易；桥面拉住拱足，能抵消拱的外推力。做一个没有外推力的拱验证内容桥面在拱的下方，可以拉住拱足抵消拱的外推力实验材料竹子、绳子实验步骤试验一下，向下压拱或拉拱圈，它容易变形吗？能承受压力或拉力吗？图示，有外推力和没有外推力的动画。可以感受桥面在拱下方的桥的优点：桥板拉住了拱足，抵消拱向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力。（二）大跨度的钢索桥钢索桥的家史：很早很早以前，人们从缠绕在大树间的藤蔓得到启示，用藤蔓做成了吊桥，后来用铁链代替藤蔓建造出了铁索桥。钢索桥有钢缆、桥塔和桥面组成。钢缆是桥承重的主要构件，桥塔是支承钢缆的主要构件。钢缆能承受巨大的拉力，人们用它建造钢索桥，大大增加了桥的跨越能力。钢索桥主要包括悬索桥和斜拉桥：悬索桥，又名吊桥，指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。斜拉桥又称斜拉桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁。长江江阴大桥属于悬索桥。跨越长江的江阴大桥，跨度达1385米，一跨过江，吊起桥面的主钢缆，每根由两万多根钢丝组成。钢缆要承受6.4万吨的拉力。世界上最大的斜拉桥——苏通长江大桥，主跨度1088米，双塔斜拉桥。该桥主塔高298米通航净高62米（5万吨级集装箱货轮可通过）均为世界第一。通过观察发现：钢缆桥的特点，桥被钢缆吊起，桥的跨度很大。模拟钢索桥的体验活动实验名称建造一座“钢索桥“实验材料绳子、木板、椅子实验步骤用木板做“桥面”，用绳子做“钢缆”，用椅子背做“桥塔”搭成一个“钢索桥”。在木板上放书包，不同程度地拉紧绳子，感觉力的大小，体会把桥塔修得很高的道理。探究问题：两人同时用力拉绳子把“桥”吊起来。我们朝什么方向用力？让吊“桥”的绳子下垂多一些和把绳子尽量拉平直一些，感觉用力的大小有什么变化？想一想桥塔为什么要修那么高？动画展示。桥塔修得高是为了降低钢缆的拉力。美国旧金山金门大桥用到了框架结构、钢索结构和拱形结构。小结：决定桥的形状和结构的主要因素是用途、材料和技术，桥梁反映着科学技术的进步状况。三、拓展延伸中国是桥的故乡，许多桥梁，往往在桥上或桥头上构建许多附属建筑物。桥上构筑建筑物，起自木桥的防腐和压基作用，后成为桥与建筑的结合物。桥头构筑建筑物，是作为桥梁出入口的标志，并兼有衬托、拱卫和装饰桥梁的作用。四、课堂小结桥梁有多种不同结构，有的桥梁把多种结构合为一体，决定桥的形状和结构的主要因素是用途、材料和技术。桥的形状和结构与它的功能是相适应的。五、一课一练（一）判断题1.美国旧金山金门大桥用到了框架结构、拱形结构和钢索结构。（√）2.桥梁反映着科学技术的进步状况。（√）3.钢缆桥的跨度不大。（×）（二）选择题1.长江江阴大桥是（C）结构的桥梁。A.框架B.拱形C.钢索2.钢索桥的特点是（A）A.桥的跨度很大B.承重能力大C.减少桥的负担六、家庭作业观察研究我们家乡的桥，画出它的结构，写一段介绍它的短文。【板书设计】桥的形状和结构各式各样的拱桥大跨度的钢索桥建造一座“钢索桥“【教学反思】本课教学将在前几课教学的基础上，综合运用学到的知识，来认识了解与人们生活密切相关的建筑——桥。而了解生活中各种桥的形状和结构以及这些结构的优点，也是为了下一课“造桥”打基础。本课教学时应充分利用图片、视频等媒体资源，使学生尽可能多地了解桥。教材中的三幅图，分别是石拱桥、高架桥、跨江钢架桥，在分析这三种桥时，要引导学生利用已学过的知识进行分析讲解，如它们分别应用了拱形、增加厚度抵抗弯曲、框架结构等科学原理。但分析这么三个是不够的，要让学生看更多的桥的图片，最好是家乡的桥，学生熟悉，有亲切感，更利于教学活动的开展。通过更多图片的介绍，认识到桥的各种形状和结构，再从多种多样的桥结构中，引申出拱桥和钢索桥两大类。对于拱桥，受到前情知识的影响，学生较熟悉的是桥面在拱上方的桥，也明白拱桥承重的原理，对于桥面在拱下方的拱桥，学生在生活中虽然也常见，但却无法很好地解释这种桥的受力特点。我们可以借助钢锯条或竹条，两端绑上绳子使之成为拱形，那绳子就是在拱下方的桥面。让学生亲自体验感知一下钢锯条、绳子受到的力，这样学生就比较容易理解这种拱桥的受力特点，再让学生阅读一下书本中对它的介绍，使学生在理解基础上进行阅读，对其受力特点就印象深刻了。讲解钢索桥时，通过大量图片的介绍，有本地区的，有国内的，还有国外的，看着一座座壮观的跨江、跨海钢索桥，首先使学生在视觉上受到冲击，感受到人类的伟大，同时也认识到钢索桥都有一个或两个高高耸力的桥塔。桥塔什么用？为什么要建那么高？这是学生们自然产生的思考与疑问。对于这个问题，让学生在模拟实验操作中感知一下，印象会很深刻。按照教材中的图示，让学生模拟建造一座“钢缆桥”，随着桥面与桥塔顶端距离的变化（也就是桥塔高度的变化）感受到承载桥面的钢缆所受拉力的大小，会发现桥塔越矮小，钢缆需要承受的拉力就越大，从而很好地理解了为何钢索桥都有高高耸立的桥塔。《桥的形状和结构》教学设计教材分析桥的形状结构明显外露，容易观察研究。桥的形状结构变化反映了人类科学技术的进步和发展。本课带领学生了解多种多样的桥梁结构，可以加深和拓宽前面的知识，可以深入地感受科学技术对社会进步的贡献，还可以为下一课用纸造桥培养兴趣和开阔视野。本课有两个活动。第一，观察比较各式各样的拱桥。通过这个活动，可以开阔学生视野，得到美的享受，也了解一些不同拱桥的特点。第二，了解大跨度的钢索桥。通过这个活动，除了开阔视野，享受美之外，对科学技术给我们带来的方便也会印象深刻，同时可以认识一种新的结构“拉索结构”。但是不一定要告诉学生这个名称。最后，“观察研究我们家乡的桥”，为有条件的学校提供了一个学生自主研究的好课题。学情分析学生在生活中见到过很多的桥梁，但对桥梁的认识是感性的，不能科学地说出桥梁各部分的形状和结构特点与功能特点，这节课的知识对学生来说是丰富的、新奇的，定会激发学生学习、探究的欲望掌握好科学知识。教学目标科学概念：1.桥梁有多种不同结构，有的桥梁把多种结构合为一体。2.桥的形状和结构与它的功能是相适应的。过程与方法：提高观察、比较、描述和评价的能力。情感、态度、价值观：1.体会科学技术对社会进步的作用。2.感受和欣赏桥梁的形状结构之美。教学重难点重点：认识桥梁的结构特点。难点：明确桥梁各种结构的功能作用。评价任务1.观察并能描述各种桥的结构和特点。2.通过实验认识桥的形状和结构与它的功能是相适应的。教学准备为小组准备：吸管或竹片、粗线。为全班准备：木板或瓦楞纸板、绳子。教师自己准备：各种桥梁的图片或影像资料。教学过程一、导入新课1.桥对我们来说很熟悉，谁能告诉我什么是桥？（桥帮助我们跨越江河、峡谷、等障碍物的建筑。）2.桥的结构和形状多种多样，看看课本40页上面三幅图中的桥有哪些我们前面学习过的结构、形状？3.按照桥的不同结构，桥梁可以分为很多的类型，最基本的有四大类型：梁桥、拱桥、拉索桥、浮桥。这节课我们一起来主要探究拱桥和拉索桥。二、新课1.各式各样的拱桥。(1)拱桥是各式各样的，用千姿百态来形容一点不为过。书上就给我们罗列了四幅不同的拱桥，观察比较这些拱桥，它们有什么相同和不同？各有什么优点？（提示学生：比如使用的材料、大小、用途、桥拱与桥面的位置等）(2)（在学生多方面比较的基础上，集中到比较桥面与拱的相对位置上来）图中有桥面在拱下方的，有桥面在拱上方的。这样的结构各自有什么优点呢？让我们通过实验来找出答案吧。(3)实验：用木棍做一个拱，然后两个作对比，看是哪一个面的受力更大。让学生谈谈自己的实验结果，教师给予点评，最后由教师进行总结。(4)结论：桥面在拱下方的拱桥，桥面可以拉住拱足，抵消拱产生的向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力。桥面在拱上方的拱桥，桥下空间高，便于船的通行。2.拉索桥。（1）用课件展示一些拉索桥的图片，并介绍拉索桥的种类：悬索桥和斜拉桥；各组成部分：桥塔、钢缆、桥面。（2）观察拉索桥，它们的受力部分主要是哪些？（学生说出自己的观察结果和想法）（3）拉索桥究竟有什么优点？（通过实验去探究）（4）实验：模拟做一个拉索桥（这个由老师指导做实验）用木板或瓦楞纸板做“桥面”，用绳子做“钢缆”，用椅子背做“桥塔”搭成一个“钢索桥”。在纸板上放书包，不同程度地拉紧绳子，感觉用力的大小，体会把桥塔修得很高的道理。（在实验过程中学生边观察边思考问题，当演示完成后回答。两人同时用力拉绳把“桥”吊起来。我们朝什么方向用力？把绳子拉平直些，再拉平直些，感觉用力有什么变化？）（5）归纳结论：桥塔修得高，可以让钢缆省力。3.结合多种结构的桥。（1）观察分析教科书第42页那座红色的钢索桥（美国旧金山金门大桥，跨度为1280米），它使用的什么结构？（让学生注意到这座桥把框架结构、拱形结构、钢索结构都用上了。）（2）提问：想一想，桥为什么呈现出这么多不同的形状和结构？什么对桥的形状和结构影响最大？（3）请各小组成员间讨论，有一个代表发言讨论结果。（4）教师给出概括总结：决定桥的形状和结构的主要因素是用途、材料和技术。桥梁反映着科学技术的进步状况。三、欣赏世界桥梁十之“最”（再次带领学生了解多种多样的桥梁结构，深入地感受科学技术对社会进步的贡献。）四、课后作业观察、研究家乡的桥，画出它的结构，写一段介绍它的短文。教学反思一、给学生丰富的信息量：课前让学生收集整理桥梁的资料，课上充分利用多媒体教学，搜集各种各样的桥，尽量涉及到不同结构、不同材料、不同用途、不同时代的桥。从现代先进的钢索桥，到很久以前人们在一条河沟上架起的一根木头等；从我国古代有名的石拱桥苏州宝带桥，到现代拱在桥面上方的西藏拉萨铁路大桥；从国内先进的江阴大桥到美国著名的金门大桥等，在提供给学生丰富充实的信息量的同时，让学生体会科学技术对社会进步的作用，让学生感受和欣赏桥梁的形状结构之美。二、给学生丰富的思考空间：有效利用制作的课件，一张张各式各样的桥形象的呈现在学生面前，在给学生丰富的视觉冲击时，我噶然而止，及时提问：“这些桥都有哪些形状和结构？”看似简单的问题，可一下子也难于回答，这倒激起了学生的兴趣，把学生由视觉的空间引申到思考的世界，通过小组讨论、教师小结，对桥的形状和结构有了理性的认识。三、给学生清晰的研究视角：桥的内容、研究点很多，很容易跑题、上杂，围绕教学目标，我紧紧抓住桥的形状和结构这根主线，所有的教学活动都