教學(xué)案例：搭支架
發(fā)布者：cj_yuping 發(fā)布時(shí)間：2011-03-17 09:23:11 點(diǎn)擊數(shù):
教學(xué)資源的開發(fā)
本課是江蘇教育出版社小學(xué)《科學(xué)》五年級(jí)下第二單元《形狀與結(jié)構(gòu)》第二課《搭支架》。這一課是學(xué)生在第一課《折形狀》中認(rèn)識(shí)到形狀與承受力關(guān)系的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手制作活動(dòng)，認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)：不同形狀的支架堅(jiān)固程度不同；三角形支架具有穩(wěn)定、堅(jiān)固、耗材少的特點(diǎn)，從而激發(fā)學(xué)生研究形狀與力、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性關(guān)系的興趣，提高學(xué)生選擇合適的材料、運(yùn)用不同的方法進(jìn)行連接及進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
本課內(nèi)容大致分為四部分，第一部分：引導(dǎo)學(xué)生討論生活中的支架有什么共同特點(diǎn)？第二部分：組織學(xué)生動(dòng)手搭建平面的框架，并研究哪種框架最穩(wěn)固，怎樣能夠把不穩(wěn)定的支架變得穩(wěn)定；第三部分：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)三角形支架最穩(wěn)固，并且能夠運(yùn)用三角形穩(wěn)定的原理動(dòng)手搭支架，這一部分是本課的重點(diǎn)，所以教材又提出了三項(xiàng)要求，1、畫出設(shè)計(jì)草圖……第四部分；引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用。然而在實(shí)際的試教過程中我發(fā)現(xiàn)：對(duì)于三角形的穩(wěn)定性，學(xué)生在數(shù)學(xué)課上有所了解，所以在進(jìn)行教材中的第二部分活動(dòng)時(shí)學(xué)生很容易得出三角形具有穩(wěn)定性的結(jié)論，并且知道如何改變其他容易變形的支架，使之穩(wěn)定、牢固。因此，在實(shí)際的教學(xué)中我把重點(diǎn)放到了引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)一個(gè)牢固的結(jié)構(gòu)對(duì)于材料、連接物及整體設(shè)計(jì)的要求上，及如何用各種平面框架搭建立體的支架。將平面的框架轉(zhuǎn)為立體的支架時(shí)，對(duì)于五年級(jí)的學(xué)生來講有一定難度。因?yàn)檫@種支架雖然在日常生活中經(jīng)�？吹剑焊邏弘娝�、建筑工地的吊塔……但是學(xué)生對(duì)它的印象是模糊的，很少有人去留心觀察它的具體結(jié)構(gòu)。因此，如果貿(mào)然讓學(xué)生自己去搭，他們會(huì)很茫然。此時(shí)教師的主導(dǎo)作用應(yīng)該充分體現(xiàn)。正如路培琦老師曾經(jīng)在教材培訓(xùn)會(huì)上講過：“老師該講的地方一定要講清楚，讓學(xué)生弄明白要做什么。”因此對(duì)于支架的整體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、支架頂端的設(shè)計(jì)、材料及連接物的使用，教師要和學(xué)生一起分析，盡量讓學(xué)生做到心中有數(shù)，才會(huì)在搭支架的過程中利用三角形的穩(wěn)定性使自己的支架堅(jiān)固、平穩(wěn)、有一定的承重能力，進(jìn)一步體驗(yàn)搭建的樂趣。
本課內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際相離較遠(yuǎn)，加上獨(dú)生子女動(dòng)手能力較弱，他們往往是想象設(shè)計(jì)豐富多彩，而實(shí)際操作笨手笨腳，因此教師無論在搭建之前的討論，還是實(shí)際設(shè)計(jì)制作中都要給學(xué)生充足的時(shí)間，讓學(xué)生在活動(dòng)中充分經(jīng)歷、每個(gè)人爭(zhēng)取都能夠得到體驗(yàn)，教師在分組的時(shí)候，一定考慮到每個(gè)小組人數(shù)不能超過五個(gè)，小組的人過多容易出現(xiàn)閑人，應(yīng)該使每個(gè)學(xué)生都有自己的工作。學(xué)生才會(huì)在搭建中互相幫助，體驗(yàn)自行設(shè)計(jì)、制作的樂趣。
在搭建的過程中，按照教材的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生先畫出自己想搭建的支架的草圖，經(jīng)過幾次試教我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于畫出支架的草圖（立體圖）很困難，這里涉及到美術(shù)的透視、立體結(jié)構(gòu)關(guān)系等，學(xué)生手里沒有搭建的材料，空間想象能力較弱，所以腦子里根本沒有形成想要搭建的支架的雛形，這時(shí)，教師可以充分利用教材中的學(xué)生作品，讓學(xué)生參考別人的作品，而且在借鑒的同時(shí)還要有自己的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，并且讓學(xué)生拿著材料比劃著說說怎樣搭建，在反復(fù)的討論中不斷完善自己的構(gòu)思，逐步解決了搭支架之前的設(shè)計(jì)困難，同時(shí)在搭建之前的討論使學(xué)生初步掌握了搭建的方法，因此，學(xué)生在實(shí)際搭建時(shí)覺得順理成章、水到渠成。
本課的教學(xué)目標(biāo)：
過程與方法
l 能自己設(shè)計(jì)搭建立體支架，并檢驗(yàn)它的穩(wěn)固性和承重性能。
l 在搭建立體支架的過程，中發(fā)展空間想象能力。
l 能夠解決實(shí)際生產(chǎn)生活中有關(guān)結(jié)構(gòu)的一些問題。
知識(shí)與技能
l 認(rèn)識(shí)不同結(jié)構(gòu)支架的特點(diǎn)及生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。
l 了解三角形的穩(wěn)固性在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
l 體驗(yàn)自行設(shè)計(jì)、制作的樂趣。
l 認(rèn)識(shí)到小組相互團(tuán)結(jié)的重要性。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備：搭支架的紙棒，課件。
學(xué)生準(zhǔn)備：透明膠，剪刀，小尺，書每人三本。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、導(dǎo)入
1、教師談話：同學(xué)們，這些燈架、小馬扎、梯子在結(jié)構(gòu)上有什么共同特點(diǎn)？（教師出示圖片，學(xué)生思考并回答：這些物體在結(jié)構(gòu)上都利用了三角形。）三角形在這些物體的結(jié)構(gòu)中起到了一個(gè)什么樣的作用呢？請(qǐng)大家利用手中的小棒分別捆出三角形、正方形、五邊形、六邊形，并且研究哪種形狀支架不變形、最穩(wěn)固，對(duì)于容易變形的支架，請(qǐng)你想辦法，使它變得穩(wěn)定、牢固。
2、學(xué)生動(dòng)手操作，說出方法并講清原理。（三角形具有穩(wěn)定性，對(duì)于容易變形的四邊形、六邊形等，可以加拉桿使之變成幾個(gè)三角形，從而增加其穩(wěn)定性。）
3、教師演示并解釋什么是支架：像這樣由幾個(gè)平面的框架組合的立體結(jié)構(gòu)我們稱之為支架。
4、請(qǐng)學(xué)生說說我們身邊哪些物體也是類似支架結(jié)構(gòu)。
【評(píng)析】利用三角形搭成的支架雖然在我們的生活中、很常見，但是學(xué)生卻很少留心去觀察它們，讓學(xué)生說說身邊哪些物體屬于支架，既讓他們對(duì)身邊的事物注意留心觀察，同時(shí)為下一步自己進(jìn)行搭之家尋找一些借鑒。
二、設(shè)計(jì)搭建支架
1、教師：今天我們來一個(gè)搭支架比賽，好嗎？（板書：搭支架）
2、介紹搭支架的材料：紙卷、膠帶。
【說明】關(guān)于材料的使用，學(xué)具袋里有吸管、打孔器，方便快捷，但是組合起來的支架小一些，榫接的地方不好固定，搭好的支架小，堅(jiān)固程度、承受能力弱，學(xué)生的體驗(yàn)不是很強(qiáng)烈。用報(bào)紙卷的紙卷硬度比較大、長(zhǎng)度也夠，雖然材料的準(zhǔn)備、搭建時(shí)連接物的使用都有一些費(fèi)事，但是搭建起來的支架相對(duì)于吸管搭建的支架要大氣一些，承受能力較大，檢驗(yàn)穩(wěn)固性、承受能力時(shí)效果明顯，學(xué)生的體驗(yàn)較深刻，同時(shí)也為下一課蓋房子積累一定的經(jīng)驗(yàn)。所以教師可以根據(jù)自己的實(shí)際安排選用不同的材料。
3、組織學(xué)生制定比賽標(biāo)準(zhǔn)：你們覺得應(yīng)該比什么？
【評(píng)析】自己制定比賽標(biāo)準(zhǔn)激發(fā)了學(xué)生制作的興趣的同時(shí)使學(xué)生覺得難度低，容易達(dá)到。在心理上達(dá)到一種愉悅的狀態(tài)，在實(shí)際制作過程中會(huì)更加放松，更好的體驗(yàn)制作的樂趣。
4、學(xué)生思考并總結(jié)教師隨之板書：美觀、堅(jiān)固、材料用得少等。（教師提示：大家覺得美觀、堅(jiān)固、用料少等幾項(xiàng)中最可比的是哪一條？（學(xué)生思考并回答：堅(jiān)固）
5、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手之前的設(shè)計(jì)：大家討論一下，你們小組想搭建一個(gè)什么樣的立體支架，如果能夠畫出設(shè)計(jì)草圖的，可以先畫出設(shè)計(jì)圖，也可以用手里的材料一邊比劃一邊設(shè)計(jì)，弄清楚你們的支架的大致形狀，連接的方法等。
6、教師根據(jù)情況進(jìn)行提示：教材里也有一些其他小朋友搭建的支架，我們可以借鑒，但是絕對(duì)反對(duì)沒有創(chuàng)意的模仿。
【說明】 科學(xué)課強(qiáng)調(diào)動(dòng)手之前先動(dòng)腦。按照教材的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生先畫出自己想搭建的支架草圖，實(shí)際上學(xué)生對(duì)于畫出支架的草圖（立體圖）很困難，這里涉及到美術(shù)的透視、立體結(jié)構(gòu)關(guān)系等，學(xué)生手里沒有搭建的材料，空間想象能力較弱，所以腦子里沒有形成想要搭建的支架雛形，把這一過程改為讓學(xué)生拿著材料比劃著說說怎樣搭建，在反復(fù)的討論中不斷完善自己的構(gòu)思，逐步解決了搭支架之前的設(shè)計(jì)困難，同時(shí)在搭建之前的討論，使學(xué)生初步掌握了搭建的方法，那么在實(shí)際搭建中就會(huì)順理成章、水到渠成。教師的提示，則是為了照顧一些設(shè)計(jì)能力，動(dòng)手能力較差的學(xué)生，任何時(shí)候我們都要關(guān)注每個(gè)學(xué)生，讓每個(gè)學(xué)生在實(shí)際活動(dòng)中得到發(fā)展。
7、教師提示：設(shè)計(jì)支架時(shí)，除了要注意堅(jiān)固，還要考慮到能夠放住承重物。
【評(píng)析】教師提出要求是讓學(xué)生考慮到對(duì)于支架的整體設(shè)計(jì)，而動(dòng)手之前先動(dòng)腦思考及討論，為的是使學(xué)生在制作中做到心中有數(shù)，而不是隨意搭造。
8、學(xué)生修改自己的設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行搭建，教師巡視，幫助。
9、學(xué)生進(jìn)行展示并分析承重。教師提示學(xué)生：注意發(fā)現(xiàn)承受能力強(qiáng)的支架在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)？
10、學(xué)生討論總結(jié)：結(jié)構(gòu)合理、三角形使用較多、連接點(diǎn)結(jié)實(shí)、重物的著力點(diǎn)分布均勻的支架堅(jiān)固且承重力強(qiáng)。
【評(píng)析】測(cè)試及作品分析是為了使學(xué)生對(duì)自己的支架的堅(jiān)固性、承重能力等性能有進(jìn)一步的了解，并從中總結(jié)出搭支架堅(jiān)固穩(wěn)定、承重能力強(qiáng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在搭支架過程中還要改進(jìn)的問題。對(duì)于不是很成功作品教師沒有過多的去關(guān)注，雖然失敗也是一種美麗，但是我們強(qiáng)調(diào)的是體驗(yàn)的過程，有了成功的結(jié)果，會(huì)使學(xué)生創(chuàng)造的信心、探究的欲望更加強(qiáng)烈，也就會(huì)在后面的搭建制作過程中發(fā)現(xiàn)更多、體驗(yàn)更多、收獲更多。
11、教師引導(dǎo)學(xué)生暢談搭支架時(shí)的感受。
三、支架的應(yīng)用
1、教師講述：一根根柔軟的紙棒經(jīng)過我們的精心搭建，變成具有一定承重能力的支架，我們?cè)诖钪Ъ艿臅r(shí)候充分利用了三角形的穩(wěn)固性，同時(shí)還涉及到了結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑學(xué)、美學(xué)的知識(shí)，其實(shí)建筑學(xué)家在生產(chǎn)建設(shè)中也正是運(yùn)用了上述知識(shí)建造橋梁、電視塔等，我們一起來欣賞一下好嗎？（出示課件）
2、學(xué)生看課件并分析總結(jié)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
3、讓學(xué)生說說支架在我們生活中應(yīng)用的例子。
【評(píng)析】課件的使用，給學(xué)生帶來更多的關(guān)于支架應(yīng)用的信息，讓學(xué)生在身邊尋找支架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，是課堂知識(shí)和生活實(shí)際結(jié)合的最好途徑。
教學(xué)片斷賞析
1、“三角形為什么具有穩(wěn)定性”教學(xué)片斷
生：剛才我們搭了各種形狀的支架，通過比較，我們知道了三角形支架不容易變形，最穩(wěn)固。這和我原來預(yù)測(cè)的方形支架最穩(wěn)固不一樣。我想知道為什么三角形支架最穩(wěn)固？
師：是啊，為什么三角形支架有這個(gè)優(yōu)勢(shì)呢？這位同學(xué)知其然了，還不滿足，想知其之所以然，真有鉆研精神！你們能幫這位同學(xué)解決問題嗎？
生：三角形中的三個(gè)頂點(diǎn)互相牽制著，所以它不容易變形。
師：三角形的三條邊構(gòu)成一個(gè)封閉形狀的支架，這三條邊的長(zhǎng)度不變，它的三個(gè)內(nèi)角就不能改變，所以三角形不易變形。那么其他形狀，為什么容易變形呢？
生：方形容易變成平行四邊形。
生：多邊形因?yàn)檫B接的地方多，角就多，所以容易變形。
師：其實(shí)關(guān)于為什么三角形最穩(wěn)固，很多人都沒有好好想過，老師也是這樣，讓我們把這個(gè)問題暫時(shí)記錄下來，課后繼續(xù)研究，相信只要我們有這種刨根問底的精神，一定會(huì)找到滿意的答案。讓我們感謝這位同學(xué)給我們提出了這個(gè)富有挑戰(zhàn)的問題。
【片斷評(píng)析】“教學(xué)是一門藝術(shù)”，它就像藝術(shù)家的創(chuàng)作，時(shí)時(shí)都可能爆發(fā)出未曾預(yù)料到的靈感。教學(xué)活動(dòng)過程將要發(fā)生什么，不是原原本本按照教案演出來的。學(xué)生提出教師未曾預(yù)料到的問題，要靠教師動(dòng)態(tài)生成教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)。關(guān)于三角形為什么不易變形，這里涉及的知識(shí)點(diǎn)就不是五年級(jí)學(xué)生能完全接受的。教師營造了一種寬松的氛圍把學(xué)生的問題還給學(xué)生，通過師生頭腦風(fēng)暴式的交流，生成著他們各自感興趣的問題，發(fā)展著他們解決問題的思維品質(zhì)。正是這生成的東西，漸漸積累、改組和更新，從而建構(gòu)著師生的科學(xué)素養(yǎng)。
2、“檢驗(yàn)支架的堅(jiān)固性”教學(xué)片斷
師：經(jīng)過努力，我們精心設(shè)計(jì)、搭建的支架已經(jīng)完成了，按照我們開始預(yù)定的比賽標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)一下我們的支架好嗎？大家想怎樣檢驗(yàn)？
生：我們?cè)谥Ъ苌霞右恍┲匚�，看誰的支架承受的重物多，誰的支架就是最堅(jiān)固的。
生：我們加的重物應(yīng)該一樣，這樣才算是公平競(jìng)爭(zhēng)。
師：這個(gè)提議非常必要。
生：在加的重物一樣的情況下，我們還應(yīng)該注意每個(gè)組的支架使用的材料是否一樣多，使用材料少，承受力強(qiáng)的支架獲勝。
師：在承重一樣的情況下參考其他的標(biāo)準(zhǔn)。還有別的建議嗎？
師：我們先往支架上加什么書？
生：先加科學(xué)書，再加語文書、數(shù)學(xué)書……
師：好，每個(gè)組先加一本科學(xué)書
生：耶�。ㄓ械膶W(xué)生為自己的支架歡呼，有的鼓掌）
師：再加一本語文書……
生：（隨著支架上書的增多有的扼腕嘆息，有的歡呼雀躍。）
師：現(xiàn)在我們還有三個(gè)組的支架在堅(jiān)強(qiáng)的挺立著，從這三個(gè)支架中你能夠發(fā)現(xiàn)什么？
生：這三個(gè)支架都充分運(yùn)用了三角形穩(wěn)定性的原理。
師：太籠統(tǒng)了，你能具體說一說嗎？
生：第一個(gè)支架四條腿，每一條腿又是有兩個(gè)三角形組成的（圖1），第二個(gè)支架也是四條腿，四條腿之間又用幾個(gè)三角形連接，（圖2）第三個(gè)支架本身就是一個(gè)三角形的，里面又有許多三角形（圖3）所以說這三個(gè)支架都運(yùn)用了三角形穩(wěn)定性的原理。
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圖1 |
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圖2
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圖3
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師：三角形的穩(wěn)定性在這幾個(gè)支架中得到了充分的運(yùn)用。
生：他們的支架都做得很平穩(wěn)，連接的地方比較結(jié)實(shí)。
生：這幾個(gè)支架結(jié)構(gòu)合理，一般都是上面小一些，下面大一些，下寬上窄。
師：你們覺得上面小，下面大有什么好處？
生：這樣可以使支架站得更穩(wěn)一些。
師：除了大家說的這些，獲勝的三個(gè)小組你們自己還有什么要補(bǔ)充的？
生：我們?cè)谶x擇材料時(shí)，注意選擇卷得密實(shí)的紙棒，特別是支架的腿一定用最結(jié)實(shí)的。
生：我們?cè)谶B接的時(shí)候，膠帶纏得很緊，每一個(gè)連接點(diǎn)都要保證牢固。
生：我們?cè)诩訒臅r(shí)候，書一定要放在支架的中間，還要輕輕的放。
師：不但搭支架有技巧，連加重物也講究方法，很有心。
師：我們歸納一下這幾個(gè)支架獲勝的原因好嗎？
生：結(jié)構(gòu)上充分運(yùn)用三角形穩(wěn)定性。
生：選材要結(jié)實(shí)。
生：連接點(diǎn)要牢固。
師：在搭支架的過程中，大家充分地利用了三角形穩(wěn)定性的原理，并且注重選材、加強(qiáng)連接點(diǎn)，使我們搭建的支架穩(wěn)定堅(jiān)固，具有一定的承重性能，其實(shí)老師覺得還有一條很重要，那就是我們每個(gè)小組的同學(xué)互相團(tuán)結(jié)，共同協(xié)作的結(jié)果。
【片段評(píng)析】從這一段教學(xué)中，可以看出教師能夠靈活處理教材，把“哪些方法可以增強(qiáng)支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性？什么樣的結(jié)構(gòu)，承受力最大，最穩(wěn)固？”等問題轉(zhuǎn)化到檢驗(yàn)支架穩(wěn)定性和承重后的分析中去了，學(xué)生結(jié)合自己在搭建中的感受，從結(jié)構(gòu)、選材、連接方法等多方面進(jìn)行歸納，完成了從實(shí)踐到理論的飛躍。
（戚傳斌）
部門概況
行政部門
業(yè)務(wù)部門
