《橋的研究》教案設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)：
1、了解我國和世界一些現(xiàn)代橋梁，鞏固學(xué)過的形狀結(jié)構(gòu)知識(shí)。
2、提高觀察、比較、分類、描述、評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)操作的能力。
3、提高科學(xué)探究的興趣和能力，形成注意觀察物體結(jié)構(gòu)，分析受理狀況的習(xí)慣。
4、體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)的作用，感受橋梁的美，受到愛祖國、愛家鄉(xiāng)的教育。
教學(xué)重點(diǎn)：
1、從應(yīng)用上加深對(duì)拱橋的認(rèn)識(shí)，體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大影響力。
2、收集信息，觀察比較，制作簡(jiǎn)單的科學(xué)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)準(zhǔn)備：
教師：課件（各種橋的圖片等）
學(xué)生：竹片、粗線、木板或瓦楞紙板、粗細(xì)不一的繩子、小木板凳
課前談話：
同學(xué)們，老人們?cè)诮逃覀円撔淖鋈藭r(shí)常常說：“我走過的橋比你走過的路還多。”其實(shí)我們也走過很多橋，你走過或見過什么樣的橋呢？是什么樣的結(jié)構(gòu)？你能用簡(jiǎn)筆畫畫出來嗎？（生描述后同時(shí)抽幾生上臺(tái)用簡(jiǎn)筆畫畫橋）根據(jù)橋的結(jié)構(gòu)，我們給橋分為梁式橋、拱橋、拉索橋（斜拉橋、懸索橋）等幾類。
我們班的同學(xué)不但善于觀察身邊的事物，還會(huì)用自己的語言和繪畫來描述它。這節(jié)課咱們來比一比，誰最會(huì)觀察思考，誰最會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，誰最會(huì)與同伴合作，誰最善于表達(dá)交流自己的體會(huì)和想法，有信心嗎？
一、談話引入
課前我們交流了咱們見過的橋，橋梁是人類珍貴的財(cái)富，是人類文明的一個(gè)重要組成部分。這節(jié)課咱們也來像橋梁專家那樣研究橋。
二、活動(dòng)一、觀察比較拱橋
1、屏出示萬縣長(zhǎng)江大橋。 認(rèn)識(shí)這座橋嗎？（這是咱們家鄉(xiāng)的名橋萬縣長(zhǎng)江大橋）這是一座什么結(jié)構(gòu)的橋？（板書：拱橋）它的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？（生：主結(jié)構(gòu)是拱形、一個(gè)單拱、橋面在拱的上方，主要材料是鋼筋混泥土。） 師介紹：這座橋結(jié)構(gòu)明顯，線條簡(jiǎn)單，但可別小看它，它的技術(shù)含量可高啦，這拱跨度420米，是世界上跨度最大的單拱橋；它的設(shè)計(jì)和施工是一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，獲2000年國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，也是世界上有影響的重大工程。
2、請(qǐng)大家仔細(xì)觀察，它的拱足是建在哪里的？為什么要這樣建？（巖石堅(jiān)硬，能抵抗拱的外推力，于是拱就能承受橋面的重力，另一方面又使橋下船只暢通無主，這就是它的優(yōu)點(diǎn)）。你能結(jié)合前面學(xué)過的知識(shí)來解釋，很好。
3、其實(shí)拱橋的形狀千姿百態(tài)，請(qǐng)仔細(xì)觀察，比較它們有哪些相同的地方？有哪些不同的地方？
相同：主結(jié)構(gòu)都是拱形、都能承受很大的壓力，堅(jiān)固美觀
不同：（1）拱的位置不同 （2）材料不同
圖1橋面在拱的上方 圖1、4的材料是水泥
圖2、3橋面從拱的中部穿過 圖2、3的材料是鋼（材）橋
圖4橋面在拱的下方
（3）結(jié)構(gòu)不同
圖2、3在一些部位上大量使用了框架式結(jié)構(gòu)
4、橋面在拱的上方或從拱的中間穿過又有什么優(yōu)點(diǎn)？你能結(jié)合前面的知識(shí)試著分析一下嗎？
優(yōu)點(diǎn)如圖4：橋面在拱下方，橋面可以拉住拱足，抵消拱產(chǎn)生的外推力；
橋面被水平方向的力拉緊，還增加了橋面抗彎曲的能力。
圖2、3：除了橋面能對(duì)拱起到一定的穩(wěn)定作用外，拱足處還有穩(wěn)定作用
5、根據(jù)桌上的材料，你能做一個(gè)像拱一樣的東西嗎？
抽生做一個(gè)拱，你有什么感受？為什么要用勁兒？（拱有外推力）（板：拱的簡(jiǎn)筆畫、外推力）怎樣使你做的拱穩(wěn)定下來？（生說辦法）為什么這樣做？（要抵住拱的外推力）大家一起試一試，小組合作，兩人做拱，第三人綁線，注意體會(huì)做拱的感受前后有什么不同，比一比哪組做得又快又好。
6、生交流感受：先…… 后來……為什么會(huì)出現(xiàn)這不同的感受呢？線的拉力抵消了拱的外推力（板：拉力）
7、再做一個(gè)沒有固定拱足的拱，聽?zhēng)熆诹钕聣簝蓚�(gè)拱，體會(huì)抵消了外推力的拱能承受重力（所以人們?cè)诮驎r(shí)常常把橋面架在拱上）；上拉拱，體會(huì)拱被水平方向的力拉住，拉不動(dòng)（拉力一大，線就軟了）。假如我們把這線當(dāng)作橋面，讓橋面從拱的中間穿過，還要怎樣做橋面才牢固（拉得緊）呢？（也要固定拱足，如果拱在橋面上，直接由橋面來固定拱足，這時(shí)橋面水平方向的拉力還會(huì)增加橋面抗彎曲的能力）。齊讀書上32頁文字。
8、小結(jié)過渡：因?yàn)楣埃构皹蚋訄?jiān)固。那沒有拱的拉索橋結(jié)構(gòu)如何？又是哪里來承受橋面的重力？
三、活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)現(xiàn)代拉索橋
1、屏幕出示萬縣長(zhǎng)江二橋，認(rèn)識(shí)這座橋嗎？這也是我們?nèi)f州的驕傲，萬縣長(zhǎng)江二橋，它是一座拉索橋，我們的父老鄉(xiāng)親多了不起呀！
這座橋是由哪幾部分組成呢？（點(diǎn)擊“觀察”）請(qǐng)仔細(xì)觀察它的結(jié)構(gòu)，比一比誰最會(huì)發(fā)現(xiàn)？（板書：鋼纜、橋塔、橋面）
2、橋面的力主要由誰來承擔(dān)呢？猜猜看（橋下的橫梁、鋼纜）真是這樣嗎？我們來模擬做一座拉索橋，感受感受。啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
（1）討論橋的做法：繩子（鋼纜）、紙板（橋面）、椅子（橋塔）
請(qǐng)聽要求，由組長(zhǎng)領(lǐng)材料，分好工，討論具體做法，小組合作做拉索橋，做好后兩人一起輪流拉繩把橋面吊起來，感受（繩子在朝什么方向用力？）感受完后后保持橋的樣子不動(dòng)，暫時(shí)停下來。
（2）在老師的指揮下拉繩子，感受鋼纜的作用力及拉力；拉平直些，再拉平直些，感受到什么？生談感受，匯報(bào)拉索橋各部分的作用。
鋼纜：承受橋面的重力
橋塔：支撐鋼纜，橫梁同時(shí)承受一部分橋面的重力
（3）往橋上加重物，啟發(fā)質(zhì)疑：如怎樣才能使橋面能承受更大的重力？鋼纜斷了怎么辦？
（4）其實(shí)橋梁專家們?cè)缇涂紤]到這個(gè)問題了，請(qǐng)看33頁下面的兩幅圖，師介紹鋼纜情況及拉力大小。
四、總結(jié)，拓展
1、同學(xué)們，剛才我們像橋梁專家那樣研究了橋，體驗(yàn)到了科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合的樂趣。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，杰出的橋梁工程師們利用自己對(duì)工程結(jié)構(gòu)的深刻理解，大膽、執(zhí)著、創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出一座又一座偉大的橋梁。下面我們來欣賞一下中國橋梁發(fā)展的代表作和世界各國的名橋雄姿（屏幕出示），這些橋美嗎？你感受到它們什么樣的美？正如橋梁專家茅以升所說，橋是最普遍的，但又是最特殊的，它象征著一種跨越和征服，更能體現(xiàn)出力度和建筑的美。
2、橋梁建設(shè)是一項(xiàng)偉大而復(fù)雜的工程，它涉及到很多學(xué)科很多領(lǐng)域的知識(shí)，還需要我們現(xiàn)在努力學(xué)習(xí)，將來進(jìn)一步去研究去創(chuàng)造。未來的橋會(huì)是什么樣？你還想設(shè)計(jì)什么樣的橋？請(qǐng)大膽想象，準(zhǔn)備下節(jié)課來設(shè)計(jì)建造我們的橋。
3、課后請(qǐng)同學(xué)們通過上網(wǎng)等形式，查閱橋梁的有關(guān)資料，進(jìn)一步探究解決你們剛才提到的一些問題。同時(shí)也請(qǐng)你們課后做一個(gè)調(diào)查，調(diào)查我們家鄉(xiāng)（小周的橋），作為一個(gè)課題來觀察研究，試著寫一份調(diào)查報(bào)告。
板書：
橋的研究
拱橋
拉住拱足 增加抗彎曲能力
拉索橋：鋼纜、橋塔、橋面
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