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形狀和抗彎曲能力的教案
【教學目標】
科學概念
改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。
過程與方法
做紙的形狀與抗彎曲能力關系的實驗。
觀察瓦楞紙板的結構，作出解釋和提出問題。
情感、態度、價值觀
意識到小組合作做實驗進行探究的必要性。
樂于根據觀察作出解釋和提出問題。
教學準備
為小組準備：實驗用的大小相同的紙若干張、鐵墊圈、膠水、包裝箱瓦楞紙板。
教師自己準備：一些不同形狀的鋼、鋁型材樣品或相關圖片。
教學過程：
一、復習導入
通過上節課的學習我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。同學們還能為工程師想想其它的辦法嗎？
二、瓦楞紙的研究
我們平時看到的很多物品的包裝都用到一種紙，同學們知道這種紙的名字嗎？（這種紙叫瓦楞紙）
1、感知瓦楞紙的特性
同學人平時也接觸過這種紙，現在老師也為大家準備了這種紙。大家右以拿到手上感受一下并可以折一折，感覺一下它有多硬，抗彎曲能力如何？(分組感知紙的特性)
2、實驗：
我們利用解剖的方法，觀察瓦楞紙的結構是怎樣的，看看各組成部分的厚薄和軟硬。(經過研究，我們產生的什么產生了什么問題或想法？準備怎樣繼續研究？)
三、形狀與抗彎曲能力
通過上面的實驗我們得出了一個最關鍵的問題就是：估計一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？
1、實驗要求：不改變紙的長度，把紙折成不同形狀，預測并實際測試它們的抗彎曲能力。
2、測度記錄：
形 狀 | ||||||
預測抗彎曲能力 | ||||||
實測抗彎曲能力 |
3、小黑板出示問題：
(1)與沒有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強了嗎？
(2)比較這些形狀的紙抗彎曲能力的大小，試做出自己的解釋。
(3)為什么有的鋼材或鋁材要做成“T”、“U”、“L”、“工”字或“口”字等形狀？
四、總結
通過學習我們用事實證明了，哪些結構和情況下材料的抗彎曲能力可以得到明顯的增強，指明學生加答教師補充完整。
板書設計：
【信息反饋】：
本課是在上一課研究了“寬度、厚度與抗彎曲能力”的關系基礎上，進一步研究改變形狀對增強抗彎曲能力的作用。本課的實驗操作仍比較簡單，教學重點還是應該放在對實驗數據的分析上。在教學安排上，從生活現象入手，通過實驗，應用結論再分析解決生活中的事物。
上課初，讓學生看看生活中將各種鋼材、鋁材加工成各種形狀的圖片，最好是生活場景圖，如屋頂雨篷、鐵路鐵軌等，這樣學生更能明白這些形狀的材料應用在哪里，而書本中的插圖是堆放著的材料比較抽象。如果能找些這樣的材料給學生看看，就更好了。我找了些塑鋼窗的邊角料、角鐵等，豐富學生的認識。由此引入思考：為何要加工成各種形狀？解決這個問題，開展驗證性實驗。實驗的操作很簡單，實驗過程中，要發揮學生的想象，讓他們設計出各種形狀，不要僅局限于書本中的幾種形狀。這個實驗，只能改變紙的形狀，其他各項條件均不能變化，所以給學生提供數張大小、材質一樣的紙，同時，考慮到某些形狀上面無法擺放墊圈測試承重力，我給學生提供回形針，可以將回形針折好掛在紙橋上掛墊圈測試。對于實驗數據的分析，讓學生意識到，同樣的紙，改變形狀就能大大增加它的抗彎曲能力就可以了，不要引導學生去思考分析哪種形狀的抗彎曲能力會更大，這并不是本課所追求的，如果有學生提出，可以讓他們課后再開展這方面的探究，不應再課堂上深究。為何改變形狀就能大大提高紙的抗彎曲能力？引導學生結合上一課的研究結論進行分析，還是比較容易能夠解決的，改變形狀后，雖然因為減少了寬度而損失了一些抗彎曲能力，但增加了厚度，所以大大提高了紙的抗彎曲能力。
在實驗探究的基礎上，讓學生分析瓦楞紙的結構，通過觀察、解剖，了解了瓦楞紙因為改變了紙的形狀，通過增加厚度，從而大大提高了抗彎曲能力。將所學應用于生活，解釋生活中的事物，這是科學課所追求的。課后，布置學生用實驗中所用的幾張紙，模擬制作一個類似瓦楞紙的材料測試一下承重能力，這樣即避免了實驗材料的浪費，又能使學生有新的、更深入的了解與認識，可謂一舉兩得。
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