教学案例：搭支架
发布者：cj_yuping 发布时间：2011-03-17 09:23:11 点击数:
教学资源的开发
本课是江苏教育出版社小学《科学》五年级下第二单元《形状与结构》第二课《搭支架》。这一课是学生在第一课《折形状》中认识到形状与承受力关系的基础上，进一步通过实验和动手制作活动，认识发现：不同形状的支架坚固程度不同；三角形支架具有稳定、坚固、耗材少的特点，从而激发学生研究形状与力、结构与稳定性关系的兴趣，提高学生选择合适的材料、运用不同的方法进行连接及进行不同结构设计的能力，培养学生团结协作的精神。
本课内容大致分为四部分，第一部分：引导学生讨论生活中的支架有什么共同特点？第二部分：组织学生动手搭建平面的框架，并研究哪种框架最稳固，怎样能够把不稳定的支架变得稳定；第三部分：引导学生认识三角形支架最稳固，并且能够运用三角形稳定的原理动手搭支架，这一部分是本课的重点，所以教材又提出了三项要求，1、画出设计草图……第四部分；引导学生进行应用。然而在实际的试教过程中我发现：对于三角形的稳定性，学生在数学课上有所了解，所以在进行教材中的第二部分活动时学生很容易得出三角形具有稳定性的结论，并且知道如何改变其他容易变形的支架，使之稳定、牢固。因此，在实际的教学中我把重点放到了引导学生认识一个牢固的结构对于材料、连接物及整体设计的要求上，及如何用各种平面框架搭建立体的支架。将平面的框架转为立体的支架时，对于五年级的学生来讲有一定难度。因为这种支架虽然在日常生活中经常看到：高压电塔、建筑工地的吊塔……但是学生对它的印象是模糊的，很少有人去留心观察它的具体结构。因此，如果贸然让学生自己去搭，他们会很茫然。此时教师的主导作用应该充分体现。正如路培琦老师曾经在教材培训会上讲过：“老师该讲的地方一定要讲清楚，让学生弄明白要做什么。”因此对于支架的整体设计、结构特点、支架顶端的设计、材料及连接物的使用，教师要和学生一起分析，尽量让学生做到心中有数，才会在搭支架的过程中利用三角形的稳定性使自己的支架坚固、平稳、有一定的承重能力，进一步体验搭建的乐趣。
本课内容与学生的生活实际相离较远，加上独生子女动手能力较弱，他们往往是想象设计丰富多彩，而实际操作笨手笨脚，因此教师无论在搭建之前的讨论，还是实际设计制作中都要给学生充足的时间，让学生在活动中充分经历、每个人争取都能够得到体验，教师在分组的时候，一定考虑到每个小组人数不能超过五个，小组的人过多容易出现闲人，应该使每个学生都有自己的工作。学生才会在搭建中互相帮助，体验自行设计、制作的乐趣。
在搭建的过程中，按照教材的设计，让学生先画出自己想搭建的支架的草图，经过几次试教我发现学生对于画出支架的草图（立体图）很困难，这里涉及到美术的透视、立体结构关系等，学生手里没有搭建的材料，空间想象能力较弱，所以脑子里根本没有形成想要搭建的支架的雏形，这时，教师可以充分利用教材中的学生作品，让学生参考别人的作品，而且在借鉴的同时还要有自己的设计与创新，并且让学生拿着材料比划着说说怎样搭建，在反复的讨论中不断完善自己的构思，逐步解决了搭支架之前的设计困难，同时在搭建之前的讨论使学生初步掌握了搭建的方法，因此，学生在实际搭建时觉得顺理成章、水到渠成。
本课的教学目标：
过程与方法
l 能自己设计搭建立体支架，并检验它的稳固性和承重性能。
l 在搭建立体支架的过程，中发展空间想象能力。
l 能够解决实际生产生活中有关结构的一些问题。
知识与技能
l 认识不同结构支架的特点及生活生产中的应用。
l 了解三角形的稳固性在实际生活、生产中的应用。
情感、态度与价值观
l 体验自行设计、制作的乐趣。
l 认识到小组相互团结的重要性。
教学准备
教师准备：搭支架的纸棒，课件。
学生准备：透明胶，剪刀，小尺，书每人三本。
教学过程设计
一、导入
1、教师谈话：同学们，这些灯架、小马扎、梯子在结构上有什么共同特点？（教师出示图片，学生思考并回答：这些物体在结构上都利用了三角形。）三角形在这些物体的结构中起到了一个什么样的作用呢？请大家利用手中的小棒分别捆出三角形、正方形、五边形、六边形，并且研究哪种形状支架不变形、最稳固，对于容易变形的支架，请你想办法，使它变得稳定、牢固。
2、学生动手操作，说出方法并讲清原理。（三角形具有稳定性，对于容易变形的四边形、六边形等，可以加拉杆使之变成几个三角形，从而增加其稳定性。）
3、教师演示并解释什么是支架：像这样由几个平面的框架组合的立体结构我们称之为支架。
4、请学生说说我们身边哪些物体也是类似支架结构。
【评析】利用三角形搭成的支架虽然在我们的生活中、很常见，但是学生却很少留心去观察它们，让学生说说身边哪些物体属于支架，既让他们对身边的事物注意留心观察，同时为下一步自己进行搭之家寻找一些借鉴。
二、设计搭建支架
1、教师：今天我们来一个搭支架比赛，好吗？（板书：搭支架）
2、介绍搭支架的材料：纸卷、胶带。
【说明】关于材料的使用，学具袋里有吸管、打孔器，方便快捷，但是组合起来的支架小一些，榫接的地方不好固定，搭好的支架小，坚固程度、承受能力弱，学生的体验不是很强烈。用报纸卷的纸卷硬度比较大、长度也够，虽然材料的准备、搭建时连接物的使用都有一些费事，但是搭建起来的支架相对于吸管搭建的支架要大气一些，承受能力较大，检验稳固性、承受能力时效果明显，学生的体验较深刻，同时也为下一课盖房子积累一定的经验。所以教师可以根据自己的实际安排选用不同的材料。
3、组织学生制定比赛标准：你们觉得应该比什么？
【评析】自己制定比赛标准激发了学生制作的兴趣的同时使学生觉得难度低，容易达到。在心理上达到一种愉悦的状态，在实际制作过程中会更加放松，更好的体验制作的乐趣。
4、学生思考并总结教师随之板书：美观、坚固、材料用得少等。（教师提示：大家觉得美观、坚固、用料少等几项中最可比的是哪一条？（学生思考并回答：坚固）
5、引导学生进行动手之前的设计：大家讨论一下，你们小组想搭建一个什么样的立体支架，如果能够画出设计草图的，可以先画出设计图，也可以用手里的材料一边比划一边设计，弄清楚你们的支架的大致形状，连接的方法等。
6、教师根据情况进行提示：教材里也有一些其他小朋友搭建的支架，我们可以借鉴，但是绝对反对没有创意的模仿。
【说明】 科学课强调动手之前先动脑。按照教材的设计，让学生先画出自己想搭建的支架草图，实际上学生对于画出支架的草图（立体图）很困难，这里涉及到美术的透视、立体结构关系等，学生手里没有搭建的材料，空间想象能力较弱，所以脑子里没有形成想要搭建的支架雏形，把这一过程改为让学生拿着材料比划着说说怎样搭建，在反复的讨论中不断完善自己的构思，逐步解决了搭支架之前的设计困难，同时在搭建之前的讨论，使学生初步掌握了搭建的方法，那么在实际搭建中就会顺理成章、水到渠成。教师的提示，则是为了照顾一些设计能力，动手能力较差的学生，任何时候我们都要关注每个学生，让每个学生在实际活动中得到发展。
7、教师提示：设计支架时，除了要注意坚固，还要考虑到能够放住承重物。
【评析】教师提出要求是让学生考虑到对于支架的整体设计，而动手之前先动脑思考及讨论，为的是使学生在制作中做到心中有数，而不是随意搭造。
8、学生修改自己的设计，并且进行搭建，教师巡视，帮助。
9、学生进行展示并分析承重。教师提示学生：注意发现承受能力强的支架在结构上的特点？
10、学生讨论总结：结构合理、三角形使用较多、连接点结实、重物的着力点分布均匀的支架坚固且承重力强。
【评析】测试及作品分析是为了使学生对自己的支架的坚固性、承重能力等性能有进一步的了解，并从中总结出搭支架坚固稳定、承重能力强的规律，发现在搭支架过程中还要改进的问题。对于不是很成功作品教师没有过多的去关注，虽然失败也是一种美丽，但是我们强调的是体验的过程，有了成功的结果，会使学生创造的信心、探究的欲望更加强烈，也就会在后面的搭建制作过程中发现更多、体验更多、收获更多。
11、教师引导学生畅谈搭支架时的感受。
三、支架的应用
1、教师讲述：一根根柔软的纸棒经过我们的精心搭建，变成具有一定承重能力的支架，我们在搭支架的时候充分利用了三角形的稳固性，同时还涉及到了结构力学、建筑学、美学的知识，其实建筑学家在生产建设中也正是运用了上述知识建造桥梁、电视塔等，我们一起来欣赏一下好吗？（出示课件）
2、学生看课件并分析总结建筑物的结构特点。
3、让学生说说支架在我们生活中应用的例子。
【评析】课件的使用，给学生带来更多的关于支架应用的信息，让学生在身边寻找支架结构的应用，是课堂知识和生活实际结合的最好途径。
教学片断赏析
1、“三角形为什么具有稳定性”教学片断
生：刚才我们搭了各种形状的支架，通过比较，我们知道了三角形支架不容易变形，最稳固。这和我原来预测的方形支架最稳固不一样。我想知道为什么三角形支架最稳固？
师：是啊，为什么三角形支架有这个优势呢？这位同学知其然了，还不满足，想知其之所以然，真有钻研精神！你们能帮这位同学解决问题吗？
生：三角形中的三个顶点互相牵制着，所以它不容易变形。
师：三角形的三条边构成一个封闭形状的支架，这三条边的长度不变，它的三个内角就不能改变，所以三角形不易变形。那么其他形状，为什么容易变形呢？
生：方形容易变成平行四边形。
生：多边形因为连接的地方多，角就多，所以容易变形。
师：其实关于为什么三角形最稳固，很多人都没有好好想过，老师也是这样，让我们把这个问题暂时记录下来，课后继续研究，相信只要我们有这种刨根问底的精神，一定会找到满意的答案。让我们感谢这位同学给我们提出了这个富有挑战的问题。
【片断评析】“教学是一门艺术”，它就像艺术家的创作，时时都可能爆发出未曾预料到的灵感。教学活动过程将要发生什么，不是原原本本按照教案演出来的。学生提出教师未曾预料到的问题，要靠教师动态生成教学现场。关于三角形为什么不易变形，这里涉及的知识点就不是五年级学生能完全接受的。教师营造了一种宽松的氛围把学生的问题还给学生，通过师生头脑风暴式的交流，生成着他们各自感兴趣的问题，发展着他们解决问题的思维品质。正是这生成的东西，渐渐积累、改组和更新，从而建构着师生的科学素养。
2、“检验支架的坚固性”教学片断
师：经过努力，我们精心设计、搭建的支架已经完成了，按照我们开始预定的比赛标准来检验一下我们的支架好吗？大家想怎样检验？
生：我们在支架上加一些重物，看谁的支架承受的重物多，谁的支架就是最坚固的。
生：我们加的重物应该一样，这样才算是公平竞争。
师：这个提议非常必要。
生：在加的重物一样的情况下，我们还应该注意每个组的支架使用的材料是否一样多，使用材料少，承受力强的支架获胜。
师：在承重一样的情况下参考其他的标准。还有别的建议吗？
师：我们先往支架上加什么书？
生：先加科学书，再加语文书、数学书……
师：好，每个组先加一本科学书
生：耶！（有的学生为自己的支架欢呼，有的鼓掌）
师：再加一本语文书……
生：（随着支架上书的增多有的扼腕叹息，有的欢呼雀跃。）
师：现在我们还有三个组的支架在坚强的挺立着，从这三个支架中你能够发现什么？
生：这三个支架都充分运用了三角形稳定性的原理。
师：太笼统了，你能具体说一说吗？
生：第一个支架四条腿，每一条腿又是有两个三角形组成的（图1），第二个支架也是四条腿，四条腿之间又用几个三角形连接，（图2）第三个支架本身就是一个三角形的，里面又有许多三角形（图3）所以说这三个支架都运用了三角形稳定性的原理。
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图1 |
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图2
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图3
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师：三角形的稳定性在这几个支架中得到了充分的运用。
生：他们的支架都做得很平稳，连接的地方比较结实。
生：这几个支架结构合理，一般都是上面小一些，下面大一些，下宽上窄。
师：你们觉得上面小，下面大有什么好处？
生：这样可以使支架站得更稳一些。
师：除了大家说的这些，获胜的三个小组你们自己还有什么要补充的？
生：我们在选择材料时，注意选择卷得密实的纸棒，特别是支架的腿一定用最结实的。
生：我们在连接的时候，胶带缠得很紧，每一个连接点都要保证牢固。
生：我们在加书的时候，书一定要放在支架的中间，还要轻轻的放。
师：不但搭支架有技巧，连加重物也讲究方法，很有心。
师：我们归纳一下这几个支架获胜的原因好吗？
生：结构上充分运用三角形稳定性。
生：选材要结实。
生：连接点要牢固。
师：在搭支架的过程中，大家充分地利用了三角形稳定性的原理，并且注重选材、加强连接点，使我们搭建的支架稳定坚固，具有一定的承重性能，其实老师觉得还有一条很重要，那就是我们每个小组的同学互相团结，共同协作的结果。
【片段评析】从这一段教学中，可以看出教师能够灵活处理教材，把“哪些方法可以增强支架结构的稳定性？什么样的结构，承受力最大，最稳固？”等问题转化到检验支架稳定性和承重后的分析中去了，学生结合自己在搭建中的感受，从结构、选材、连接方法等多方面进行归纳，完成了从实践到理论的飞跃。
（戚传斌）
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