科学冀人版 (2017)第五单元 风格各异的建筑第17课 建筑物的结构教案设计

冀人版科学（2017）六年级下册5.17《建筑物的结构》教案

【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】

(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)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。第一课时完成活动1和“应用与拓展”，第二课时完成活动2。

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。