苏教版科学五年级下册2-6《蛋壳与薄壳结构》教案.doc

苏教版五年级下2.6《蛋壳与薄壳结构》教学设计 课题 蛋壳与薄壳结构 单元 2 学科 科学 年级 5 学习 目标 1、尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。 2、对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。 3、通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。 4、了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。 重点 研究蛋壳和拱的承重能力。 难点 研究拱的承重能力。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1、猜一猜： 尖尖脑袋圆圆肚， 母鸡身体藏着多。 咯嗒咯嗒屁股落， 孵出小鸡真可爱。 2、观察这些建筑的外形，它们和鸡蛋有什么相似之处吗？ 猜谜语：鸡蛋 观察比较回答 创设情境，导入新课。 讲授新课 一、鸡蛋壳的形状特点 材料准备： 鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖等。 （一）观察并描述鸡蛋壳的特点 1、观察方法 眼睛直接观察 借助放大镜观察 用手摸 观察顺序：外→内 2、观察结果 鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。 3、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。 用手掰一掰鸡蛋壳，有什么发现？ 明确：易碎。 （二）研究蛋壳的精妙之处 1、试试用手能把1 枚鸡蛋握碎吗？ 注意：用力要均匀，不能掐、磕。 明确：不易握碎。 通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。 蛋壳这么薄，为什么禁得住这样的挤压？ 明确：鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。 2、哪种情况的蛋壳不容易被戳破？ ①鸡蛋壳放在塑料瓶盖上，空壳朝上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。 ②鸡蛋壳倒扣在桌面上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。 注意：铅笔要从同一高度下落，蛋壳无裂纹。 明确：凹形容易被戳破，凸形不容易被戳破。 解释：为什么凹面朝上容易被戳破，凸面朝上不易戳破？ 明确：凸面朝上，受力均匀，蛋壳没破；凹面朝上，受力不均，蛋壳破裂。 3、 4 枚鸡蛋能支撑多重的物体？ 将 4 枚鸡蛋立在桌面上（每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定），在上面放一块平板，再在平板上逐个加放重物。 注意：重物要轻放，逐步放，越往后重物越要小心轻放。 实验现象：鸡蛋能承受很多本书的重力。 实验结论：从外部给蛋壳施压，蛋壳具有较大的承重力。 解释：蛋壳为什么能承受这么大的压力？ 明确：鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。 二、观察比较蛋壳和拱的外形 1、在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？或者说像什么？ 明确：这条线是拱形，蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。 2、外形为弧形的建筑结构被称为拱。如，玉带桥、无梁殿。无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构。 3、你见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构？ 预测：常见的拱形：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名拱形建筑：法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。 4、蛋壳抗压力能强，拱结构也具有这样的特点吗？我们来测一测拱的承重能力吧。 （1）材料准备：A4纸、木块、垫圈 （2）实验步骤 ①平行摆放两块小木块，小木块间距离小于A4纸的宽度。A4纸平放两木块之上，做成平桥。 ②同样的A4纸拱成拱形，两底边用木块抵住，做成拱桥。 ③分别在平桥和拱桥上逐个加放垫圈，直到桥面坍塌。 （3）注意：桥墩不可移动，桥墩距离一样。 垫圈大小一样，要轻放。 （4）实验记录 （5）实验结论：拱形桥面的承重能力比平桥的桥面承重能力强。 5、拱为什么能承受巨大的压力？ 明确：拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。 三、认识薄壳结构 1、薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到怎样的启示？ 明确：人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。 2、科学阅读：薄壳结构 在自然界中，一些植物的种子外壳、动物的蛋壳和各种贝壳，都是天然的薄壳结构。它们用很少的材料获得无比坚硬的外壳，以抵御外界的侵袭。 以蛋壳为例，通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。这么薄的蛋壳，简直不堪一击。然而，蛋壳的形状可以增大它的承受力，凸出向外的曲面能把压力分散。特别是当它均匀受力时，抗压性就更强了，远不是看上去的那么脆弱。 人类从蛋壳这样的天然壳体中受到启发，利用混凝土以及其他合金材料的可塑性，将各种形式的薄壳结构运用到大跨度的建筑中。这些薄壳结构的建筑能够达到力学设计