《橋的研究》教案設計
教學目標：
1、了解我國和世界一些現代橋梁，鞏固學過的形狀結構知識。
2、提高觀察、比較、分類、描述、評價和實驗操作的能力。
3、提高科學探究的興趣和能力，形成注意觀察物體結構，分析受理狀況的習慣。
4、體會科學技術對社會的作用，感受橋梁的美，受到愛祖國、愛家鄉的教育。
教學重點：
1、從應用上加深對拱橋的認識，體會科學技術對社會發展的巨大影響力。
2、收集信息，觀察比較，制作簡單的科學模型進行實驗。
教學準備：
教師：課件（各種橋的圖片等）
學生：竹片、粗線、木板或瓦楞紙板、粗細不一的繩子、小木板凳
課前談話：
同學們，老人們在教育我們要虛心做人時常常說：“我走過的橋比你走過的路還多。”其實我們也走過很多橋，你走過或見過什么樣的橋呢？是什么樣的結構？你能用簡筆畫畫出來嗎？（生描述后同時抽幾生上臺用簡筆畫畫橋）根據橋的結構，我們給橋分為梁式橋、拱橋、拉索橋（斜拉橋、懸索橋）等幾類。
我們班的同學不但善于觀察身邊的事物，還會用自己的語言和繪畫來描述它。這節課咱們來比一比，誰最會觀察思考，誰最會進行實驗操作，誰最會與同伴合作，誰最善于表達交流自己的體會和想法，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富，是人類文明的一個重要組成部分。這節課咱們也來像橋梁專家那樣研究橋。
二、活動一、觀察比較拱橋
1、屏出示萬縣長江大橋。 認識這座橋嗎？（這是咱們家鄉的名橋萬縣長江大橋）這是一座什么結構的橋？（板書：拱橋）它的結構有什么特點？（生：主結構是拱形、一個單拱、橋面在拱的上方，主要材料是鋼筋混泥土。） 師介紹：這座橋結構明顯，線條簡單，但可別小看它，它的技術含量可高啦，這拱跨度420米，是世界上跨度最大的單拱橋；它的設計和施工是一項創新技術，獲2000年國家科技進步一等獎，也是世界上有影響的重大工程。
2、請大家仔細觀察，它的拱足是建在哪里的？為什么要這樣建？（巖石堅硬，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，這就是它的優點）。你能結合前面學過的知識來解釋，很好。
3、其實拱橋的形狀千姿百態，請仔細觀察，比較它們有哪些相同的地方？有哪些不同的地方？
相同：主結構都是拱形、都能承受很大的壓力，堅固美觀
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）結構不同
圖2、3在一些部位上大量使用了框架式結構
4、橋面在拱的上方或從拱的中間穿過又有什么優點？你能結合前面的知識試著分析一下嗎？
優點如圖4：橋面在拱下方，橋面可以拉住拱足，抵消拱產生的外推力；
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：除了橋面能對拱起到一定的穩定作用外，拱足處還有穩定作用
5、根據桌上的材料，你能做一個像拱一樣的東西嗎？
抽生做一個拱，你有什么感受？為什么要用勁兒？（拱有外推力）（板：拱的簡筆畫、外推力）怎樣使你做的拱穩定下來？（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……為什么會出現這不同的感受呢？線的拉力抵消了拱的外推力（板：拉力）
7、再做一個沒有固定拱足的拱，聽師口令下壓兩個拱，體會抵消了外推力的拱能承受重力（所以人們在建橋時常常把橋面架在拱上）；上拉拱，體會拱被水平方向的力拉住，拉不動（拉力一大，線就軟了）。假如我們把這線當作橋面，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，這時橋面水平方向的拉力還會增加橋面抗彎曲的能力）。齊讀書上32頁文字。
8、小結過渡：因為拱，使拱橋更加堅固。那沒有拱的拉索橋結構如何？又是哪里來承受橋面的重力？
三、活動二：認識現代拉索橋
1、屏幕出示萬縣長江二橋，認識這座橋嗎？這也是我們萬州的驕傲，萬縣長江二橋，它是一座拉索橋，我們的父老鄉親多了不起呀！
這座橋是由哪幾部分組成呢？（點擊“觀察”）請仔細觀察它的結構，比一比誰最會發現？（板書：鋼纜、橋塔、橋面）
2、橋面的力主要由誰來承擔呢？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。啟發學生設計實驗方案。
（1）討論橋的做法：繩子（鋼纜）、紙板（橋面）、椅子（橋塔）
請聽要求，由組長領材料，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，暫時停下來。
（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，橫梁同時承受一部分橋面的重力
（3）往橋上加重物，啟發質疑：如怎樣才能使橋面能承受更大的重力？鋼纜斷了怎么辦？
（4）其實橋梁專家們早就考慮到這個問題了，請看33頁下面的兩幅圖，師介紹鋼纜情況及拉力大小。
四、總結，拓展
1、同學們，剛才我們像橋梁專家那樣研究了橋，體驗到了科學與技術相結合的樂趣。隨著科學技術的迅猛發展，杰出的橋梁工程師們利用自己對工程結構的深刻理解，大膽、執著、創造性地設計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，更能體現出力度和建筑的美。
2、橋梁建設是一項偉大而復雜的工程，它涉及到很多學科很多領域的知識，還需要我們現在努力學習，將來進一步去研究去創造。未來的橋會是什么樣？你還想設計什么樣的橋？請大膽想象，準備下節課來設計建造我們的橋。
3、課后請同學們通過上網等形式，查閱橋梁的有關資料，進一步探究解決你們剛才提到的一些問題。同時也請你們課后做一個調查，調查我們家鄉（小周的橋），作為一個課題來觀察研究，試著寫一份調查報告。
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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