小学科学冀人版六年级下册第五单元《风格各异的建筑》教案2（2023春）

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，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：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题的答案。

（2）讲解：（出示图片）讲解实验方法。

①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。

②分别向两个桥面上逐个放置棋子。

③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）出示实验项目：

①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。

②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。

③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。

④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、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