6.蛋壳拱形建筑
【课标落实】
1.本单元通过一系列观察探究、设计等活动,落实《课程标准》高年级的课程目标。
(1)科学知识:
认识人类与自然资源和能源的关系。
了解技术是人们改造周围环境的方法,是人类能力的延伸,工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。
(2)科学探究:
能基于所学的知识,通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识,运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论,判断结论与
假设是否一致。
能基于所学的知识,采用不同的表述方式,如科学小论文、调查报告等方式,呈现探究的过程与结论;能基于证据质疑并评价别人的探究报告。
能对探究活动进行过程性反思,及时调整,并对探究活动进行总结性评价,完善探究报告。
(3)科学态度:
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行研究的兴趣。
能大胆质疑,从不同视角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、设计与制作,培养创新精神
(4)科学、技术、社会与环境:
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。
2.本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中 “技术与工程领域”的高年级段要求。
17.1技术发明通常蕴含着一定的科学原理
知道很多发明可以在自然界到原型,能够说出工程师利用科学原理创造的实例。
18.2工程的关键是设计
利用摄影、文字与图案、绘图或实物,表达自己的创意与构想。
将自己简单的创意转化为模型或实物。
根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。
【教材分析】
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。
五年级下册科学教案第三部分,认识拱形建筑和建筑物上的拱形结构,引导学生关注生活中这类仿生物体的应用,进一步夯实对拱形优势的理解。
【教学目标】
科学知识:
1.知道蛋壳的特点。
2.认识拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。
3.了解拱形结构在仿生学在建筑物上的应用。
科学探究:
1.能基于所学知识,在事物观察后提出可探究的科学问题。
2.尝试用握、戳等方式破坏蛋壳,直观感受蛋壳的稳固。
3.通过对比蛋壳和拱形,探究两者之间的关系。
科学态度:
1.在进行合作时,愿意沟通交流,综合考虑小组各成员的意见,形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境:
1.了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。
【教学重点】
探究蛋壳和拱形的承重能力。
【教学难点】
探究拱形的承重能力。
【教学准备】
教师材料:课件和视频
学生材料:完好的鸡蛋,蛋壳,平板,纸张,重物。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、导入
1.师:请同学们观看这张图片,这是什么?
生:一盒鸡蛋。
2.师:为什么超市出售的鸡蛋总是用塑料或者纸盒包裹的严严实实?
生:因为鸡蛋是“易碎品”,纸盒可以避免鸡蛋破碎。
3.师:是的,蛋壳的确易碎,但你可别小看这一枚枚“易碎”的蛋壳,它在建筑业上为人们做出了巨大的贡献!
揭示课题:这节课让我们一起探寻蛋壳的奥秘吧——《蛋壳与拱形建筑》。
[设计意图:出示一幅常见的“盒装鸡蛋”图,调动学生的生活经验,回顾鸡蛋“易碎”的特点,将与后续发现蛋壳具有承受力强的特点产生认知冲突,从而加深印象。]
二、探究蛋壳的结构
(一)观察并描述蛋壳的特点
1.师:你仔细观察过鸡蛋吗?接下来请以四人小组为单位观察鸡蛋壳(“完整的”和“打破的”),它是什么形状?有什么特点?
生:完整的蛋壳是球形的、肉粉、表面较为光滑。
生:打碎的蛋壳从侧面观察,看起来很薄,并且用手轻轻一掰就碎了……
生:敲击桌子边缘,蛋壳就开裂了。
2.小结:通过刚刚的观察,我们不难发现鸡蛋的形状是椭球形的;且蛋壳很薄;用手掰或者敲击坚固的物体时容易碎。(板书:鸡蛋,椭球形,薄,敲和掰的时候易碎)
[设计意图:引导学生观察蛋壳的特点,主要是关注它的形状,初步感知鸡蛋壳的形状是椭球形的。]
(二)探究蛋壳结构的精妙
1.师:我们知道母鸡孵蛋时,整个身子都压在蛋上。为什么母鸡不会害怕自身重量压碎鸡蛋呢?
2.师:这样薄薄的蛋壳,结构上究竟有什么精妙之处?接下来通过三个小实验一探究竟:
【实验一】
3.师:用手紧紧握住蛋壳,蛋壳这么薄,能禁得住这样的挤压吗?蛋壳会碎吗?要注意:握鸡蛋时,要均匀用力握,不能掐、磕。)
(学生以小组为单位体验握鸡蛋实验)
生:我紧紧握住鸡蛋,但是蛋壳居然没有碎!
小结:刚刚同学们尝试从外面施加均匀的握力,鸡蛋没有碎。
【实验二】
1.师:如果多几个鸡蛋,是否能承受更大的压力呢?
2.师:接下来我们测试四枚鸡蛋的承重能力。我们可以怎样进行测试?
生:可以把四枚鸡蛋立起来,在上面放上重物,观察它是否能够承受压力。
3.师:是的,我们可以将四枚鸡蛋放在塑料瓶盖上,上面盖上同样的瓶盖;放上一块平板,在平板上放重物(书),测试四枚鸡蛋能够支撑多重的物体(书本)。
4.师:你认为这个实验要注意什么?
生:书本要轻轻放,要居中放不能倾斜一侧。
生:要慢慢放,每放一本要观察鸡蛋是否有开裂的痕迹。
(四人小组为单位,开展实验,时间控制在5分钟)
5.师:你有什么发现?
生:我们小组的承受了十五本书的重量,但是蛋壳还没有任何要裂开的预兆,可能还能承受更多重量。
6.师:这个实验现象,说明了什么?
生:说明蛋壳能承受较大的压力。
7.小结:鸡蛋壳在承受均匀的外力时,能承受很大的压力。
【实验三】
1.师:同学们,请看这幅图,小鸡在做什么?
生:小鸡在孵化,它正用尖尖的嘴啄破蛋壳!
2.师:蛋壳能承受很大的外力,但是为什么弱小的雏鸡只需要用小嘴轻轻啄几下就能摆脱天然的“牢笼”?