学习目标

1．科学概念

（1）知道拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。（2）如果能抵住拱足的外推力，那么拱形就能承受更大的压力。

2．过程与方法。

能够根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。

3．情感态度价值观：

（1）通过测试纸拱的承重能力实验和搭瓜皮拱活动，体会边实验边思考对深入研究的重要性。（2）让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创作的快乐。

（3）通过资料让学生感受我国历史上的造桥工艺，增强民族自豪感。

学习重点

弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。

学习难点

根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况，思考如何更好地发挥出拱的受力特点。

学习准备

为小组准备：做拱形的纸，铁垫圈若干，画有一定距离的纸。

教师自己准备：相关的图片资料，课件。

学生自己准备：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀，四五本书用于抵住拱足。

拟采用环节

自主讨论，自主探究，小组合作

学 习 过 程

学 习 指 导

一、激趣导入

出示一些中国古代历史悠久的拱桥图片和古代城门。询问学生在古代，材料还不是很多，强度也不是很好的年代。桥以及古代城门都做成拱形的原因在哪里？同学愿意来解开这个千古之謎吗？

二、测试纸拱的承重能力。

1.分组进行实验，要求学生做好分工与记录；

2.提出实验要求：做一个纸拱，试试它能承受压力吗？观察纸拱随着压力的增强，形状有什么变化。

（1.搭纸拱的纸要有适当的厚度，如牛皮纸或卡纸，这样的纸当平展时不能承载多大的重量，但当做成拱形后能承载相当的重量，对比比较明显。

3.纸拱有其特点，变形很严重都不垮塌，到底怎么算它能承受多大的重量？所以在教学中要让学生认识到这个特点，并约定一个标准，纸拱变形到什么程度就算超过它的承载能力，便于后续研究。尽管约定的这个标准不算是很标准，但是很有必要。）

4.指导学生分组表述自己的实验结果。

三、怎样使纸拱的形状保持不变。

1.老师继续提问：采取什么措施才可以保证纸拱的形状保持不变。

2.分组实验，指导学生分组表述实验结果。

四、让拱形承受更大的压力。

提出问题让学生自主解决：

1.怎样使纸拱能承受更大的压力。

2.分组实验：要求做好分工，并注意哪些条件是要求不变的。

3.提示：根据拱形受压变形的现象，寻找克服变形的方法。

五、搭一个瓜皮拱

1.提问同学通过今天的实验探究，你学习到了什么。

学生发言，了解知识的掌握情况

2.请几位学生当一回设计师，运用今天所学的知识，利用老师提拱的西瓜皮搭建一个拱桥，看谁搭的好，搭的最牢固。

3.全体观看拱桥，教师往上添加砝码，感受拱形的力量。

六、长寿的石拱桥

再次展示相关的图片和资料，感受丰富多彩和发达的造桥工艺。

通过展示现存的中国古代历史上有名的拱形桥，如已有1400年历史的赵州桥，800年历史的安平桥，太和门前的金水桥和著名的卢沟桥等。除此之外，展示拱形的古代城门。让学生了解到古代的桥梁文化，增强民族自豪感。同时思考其有什么特点让古人选择了这样一种形状来承重，引入对拱形结构的研究。

学生在搭建纸拱的过程中会发现拱在受压力时，拱脚会向两边推，会产生向外推的力。

学生继续测试研究，会知道用书抵住拱脚时拱能承受住较大的压力，而且观察到随着压力的增大，拱开始慢慢变形。这一步的重点是引导学生根据拱形的变化分析力的作用，认识到拱形承受压力的特点。

教科书提示观察拱形是如何变形的，引导学生想到把两边的书摞高些，更好抵住拱的外推力。研究纸拱的承重能力是一个连续的过程，前后承重差别很容易观察，所以没有要求做实验记录。本课配图的资料“拱形承重的秘密”能帮助学生把研究获得的感谢认识提升一步。

搭瓜皮拱是模拟人们用砖、石块建拱的活动。插图中是用西瓜皮搭拱，呈现了搭瓜皮拱的过程和效果。最后对瓜皮拱不夸做出解释，解释的过程是学生把新知识内化的一个过程。

让学生感受我国历史上的造桥工艺。

个性思考：

《拱形的力量》是教科版科学教科书六年级上册第2单元的第3课时。在本课中，提出了一种新的形状—拱形。对于拱形这一形状学生还是认识和熟悉的，但拱形有多大的力量，学生却没有太多太深入的了解。通过本课的学习，学生不但要认识到拱形承重的力量，还需要知道拱形为何能承受较大压力的原因，这也是本课教学的难点，这个难点的突破，必须借助于实验，通过实验现象和实验数据，使学生有一个清楚的认识和了解。

利用材料设计合理的实验，亲历科学探究，推想拱形能提高承重能力的原因是本节的难点。抵住拱足，纸拱的承重能力会增加的试验过程中，同样需要学生关注纸拱的形状变化过程，从而发现仅仅是抵住拱足还不行，还要加高拱足两侧物体的高度。因此，经历再次的探究过程—拱足两侧的物体高度增加，纸拱的承载能力会更强。这是一个典型的对比实验。考虑到学生的掌握情况不好确定，因此安排了一个讨论实验方案的环节，学生汇报说不出的，我做了补充。这样学生既得到了锻炼，也完善了实验计划。但在加高拱足两侧物体的高度，纸拱的承载能力更强的实验汇报不够充分，以为时间不够了就有些着急。但交流汇报是科学课中比较重要的环节，要多预留些时间激发学生的探究思维。

科学课上有很多的意外和突然，所以在备课的时候不仅做到备课本还要做到备学生，尽可能地对学生可能地回答和想法进行预测，并且不能一味地按照之前的教学设计来安排过程，要做到“形散而神不散”。