师:同学们好,科学系万物皆科学,欢迎来到科学课堂。今天我们一起学习广东科技出版社、广东教育出版社出版的小学科学五年级下册第一单元第三课专题研究拼接拱桥。本节课的学习目标有三点:一、了解科学探究的要素;二、能通过有计划的探究步骤,认识由小块构件拼接而成的拱桥具有一定的承重能力;三、了解社会的需求是桥梁发展的动力。请同学们准备好学习用品:冬瓜或萝卜少许、水果刀、一元硬币二十枚、两个盒子。准备好了吗?让我们开启今天的科学之旅。在生活中,我们常常见到各种各样的拱桥。请同学们带着问题欣赏以下拱桥,思考它们有什么不同?
生:这些拱桥是用不同材料建造的,有木头做的木拱桥、混凝土做的混凝土拱桥、钢铁建造的钢拱桥、石头建造的石拱桥。
师:来到美丽的大自然,你看到了一座怎样的桥?
生:这是一座石拱桥,它是由一块块石头拼接而成的。
师:为什么这座石拱桥不会塌呢?
师:同学们真棒,会仔细观察、提出问题了,这是科学研究的第一步,也是非常重要的一步。今天我们围绕这个问题进行科学专题研究。石拱桥用石头建造,因石头取材方便,深受人们喜爱,但受材料限制,很难找到与拱桥中拱圈大小完全匹配的完整石材,不能整块建造。人们通常会把大石头分割成小块,用小块构件拼接出桥面下的空缺。请观察石拱桥拱圈上的石头,它们有什么特点?
生:我发现有的石拱桥是由梯形小块拼接而成的。
生:我发现有的石拱桥是由方形小块拼接而成的。
师:到底用什么形状的小石块拼接石拱桥才有一定的承重能力?把组成拱圈的这些石块做成方形好还是梯形好?
师:你们真是爱思考的学生,提出的问题更细致了。针对这些问题,现在我们进行专题研究的第二步,做出假设。请根据自己的经验对提出的问题做出假设。猜一猜什么形状的小石块能拼接出完整的拱桥,并且承重能力更好呢?
生:我觉得把构件做成梯形,能制作有一定承重能力的拱形结构,而且承重能力好。
生:我觉得把构件做成方形,能制作有一定承重能力的拱形结构,而且承重能力更好。
师:根据你们的假设,我们可以设计制作一个具有一定跨度的拱桥。请大家参考以下要素,制定完整具体的计划,形成实验方案。一、选择合适的材料;二、根据跨度要求确定合适的拱形结构;三、根据确定的拱形结构,把材料切割成大小和形状都合适的小块构件;四、将小块构件拼接成拱形结构;五、测试拱形结构是否具有一定的承重能力。
师:按照以上计划,我们可以选择冬瓜为主要材料,再准备两个盒子、一把水果刀、一些硬币。然后画出草图,根据确定的拱形结构,把材料切成大小和形状都合适的小块构件,把小块构件拼接成拱桥,最后测试拱桥的承重能力。
师:做这项实验我们需要用到的器材有两个盒子、一把水果刀、一块冬瓜和一些硬币。先把冬瓜平均分成两份,一份用来切梯形小块构件,一份用来切方形小块构件。我们先来切梯形小块构件。
师:把冬瓜切成大小差不多的梯形小块构件,切好的构件要按一定顺序摆放好,使用水果刀的时候要注意安全。
师:我们来拼接梯形小块构件搭成的拱桥,在盒子的边缘放第一块,在上面搭第二块、第三块、第四块。搭建拱桥时,如果有困难,同学也可以请求家长帮助。
