——李显春
尊敬的各位领导、老师们：
大家好！
今天我说课的内容是《拱形的力量》，是教科版科学教科书六年级上册第二单元的第三课，在本课中，提出了一种新的形状——拱形。拱形结构是一类很重要的结构，应用广泛。拱形结构有的书又叫推力结构，它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。而研究拱形的承重特点更具趣味性和挑战性。在教学这一内容我精心设计了几个体验和实验活动，让学生了解到拱形的结构特点是把受到的压力分解成向下和向外的推力，通过提出问题——尝试——总结经验——改进实验，再尝试——在获得成功的探究过程中找到拱形承受巨大压力的原因，认识拱形受力的特点。
据此，我设置了以下几点教学目标：
科学概念 ：
拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。
过程与方法 ：
能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。学生在实验探究活动中，如何进行实验，如何分工合作，如何处理数据，实验中出现与探究课题不同或与生活常识有矛盾的问题，应如何对待，也需在实验探究过程中引导学生正确处理，并鼓励学生大胆尝试。培养学生实验动手能力的方法，一是让学生在实际操作中逐渐提高；二是教师在实验过程中给予恰当指导。
情感、态度、价值观 ：
让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。
这堂课的重点，我认为在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。
难点在于：拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。
我一直认为科学课堂必须是充满情趣和智慧的课堂，它着力于激发学生科学探究的兴趣，点燃学生智慧的火花，让学生的兴趣更浓厚，让学生的智慧更灵动。以这个为基点，我着重从以下三个方面对教学进行了设计：
一、充分挖掘蕴含丰富的材料。
材料是科学探究的物质载体，它的合理选用直接影响着科学探究的有效性。在“拱形的力量”一课中，我们希望学生能根据实验观察发现拱形受力后形状的变化，从而分析出拱形受力的状况，再根据拱形的受力状况，提出增强拱形承重能力的方法。要达到这个目标，首先要制作一个拱，然后要寻找合适的抵住拱足的物体，两者组合在一起实验时，要能清晰显示拱形受力后形
状的变化。
最初打算让学生随意用一张拱纸来研究，结果想到过于简单的操作难以调动学生的兴趣，而且五花八门的拱纸在课堂上使用，随意性太强，信服力不够。最后决定由教师制作拱纸提供给学生。拱纸要能吸引学生眼球，引发学生思维，又要能显示受力后典型的形变，即抵住拱足后拱纸中间受力部分会向下凹，拱足两侧会向外伸展，直至承受不了重量拱足往两边伸展，造成拱纸倒塌的变化过程。为了清晰的显示这个过程，我试验了很多次，拱纸选择多大？用什么类型的纸？抵住拱足用什么物体？物体多大？垫片的规格？┅┅这一系列问题的解决花费了不少的精力，最终确定拱纸的大小为长17厘米，宽3厘米，跨度为12厘米，用直径2厘米的螺帽抵住拱足，用直径1.2厘米、中心小孔的垫片做重物。
几张拱纸、几颗螺帽、几个垫片，看似几样小小的事物，组合在一起却蕴含着丰富的探究内容。
二、用概念引领有效的教学互动。
对科学概念的关注和研究是当代科学教育的一个特点。“科学概念”不仅仅是我们原先认识中的“知识性概念”，它的内涵也远比“知识性概念”要丰富、深刻。科学概念包括一般的科学事实和概念，还包括科学的观念和对科学的看法。科学概念和科学探究的双螺旋结构协调发展是我们追求的目标。
本课的核心概念是：拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力。如果抵住这个力，拱形就能承载很大的重量。
在教学的开始，教师出示一张纸，把它平放着，用手托住纸的两端将纸平放在两手之间，纸
塌下去了。然后对学生发出疑问：它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么办法让它至少能承受自身重量不塌下去吗？
学生汇报时提示不能增加材料。让学生充分发言，这个还可以检查学生对前概念的理解。引导学生说到拱形。
教师把纸做成拱形后它没有塌下去。看来拱形也有科学道理。板书：拱形的力量。
为了突破重点，我设计了第一个实验：做一个纸拱，试试它能承受多大的重量。
学生把纸拱放在垫板上，并在拱足的地方做好记号。观察之后，说一说拱自身的重量落在哪里？ 引导学生说出在拱的下部。
教师解释概念：在拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足。下面请同学们轻轻地放一个垫圈在纸拱上，来测试拱的承受力，仔细观察纸拱的变化。并回答：哪个部分承受着垫圈的重力？学生会发现拱足向两边伸展，而垫圈的重力是被拱顶承受的。
再加一个垫圈，观察一下新的变化。学生发现纸拱随着压力的增大，拱足伸展得更大了，最后就平了。根据这一现象让学生通过自己的理解来解释。“纸拱”为什么会向两来伸展开去？
在这个环节中，通过观察描述活动，学生能清晰地认识拱形桥的受力轨迹，从而建构第一层次的“拱形”概念――拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力。看到拱足分开自然想到要用什么东西去抵住它。
教学进行到这里，基本抓住了本课的第一条基本概念。为了让学生进一步深刻理解拱形的受力原理，我又设计了第二个实验：把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量。
教师设问：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受更大压力？承受几个垫圈你能预测一下吗？怎样让拱形承受更大的压力？用实验检测下看行不行。
分组实验时教师巡视指导。在实验的过程中，学生就会发现，抵住拱足的物品越大越重，纸拱的承受能力就越强。引导学生进一步改进实验方案，让拱形能够承受更大的压力。
通过师生谈话，进一步肯定学生的想法，用东西抵住拱足，拱承受的压力要大一些。在这个过程中，还可以讨论观察到的现象。当拱顶上的压力不断增加时，它的形状会有什么变化？纸拱为什么会产生这种变化？通过这样的设问，再一次让学生理解拱形的受力原理。在这里，让学生在认真观察现象后，对出现的问题作出解释，并开动脑筋去思考解决方案，有了方案再去用实验去验证。用事实证明自己的方案是有效的。这样多次训练有助于学生养成良好的科学研究习惯。对于纸拱还是会变形。这时就会激发学生思考应从哪些方面来改进自己的方案。在实验之后，教师还可以提出一个这样的问题：从同学们刚才的实验中我们看到抵住拱足的物体的多了、重了，拱的承重能力就增强了！
学生又通过用螺帽抵住拱足来增强拱纸承重能力的实验，再一次观察到拱纸受力的特点，最终明白拱形承重的秘密。学生概念的发展引领着我们有效的教学互动，正是由于核心概念贯穿教学的始终，使得我们的课堂教学主线清晰，学生探究情趣盎然，深入有效。
三、用数据激活深刻的理性思维。
科学必须用事实讲话。科学数据就是探究活动中获得的事实性资料，对科学数据的分析是激活学生理性思维的重要途径。在本课中把学生的原始实验单张贴于黑板，用意有三：第一是为了展示学生原生态的研究成果，充分暴露学生的思维状况，这是学生进行下一步数据整理、分析的
基础。第二改变学生“以自我为中心”的学习习惯，教会学生关注其他同学的研究成果，知道集思广益能使我们的探究更具科学性。第三汇集小组数据，聚焦学生注意力，便于分析交流。
课堂中学生选用抵住拱足的螺帽数不同，造成承受的垫片数也不同，当一个个不同的数据呈现在眼前时，学生的思维开始跳跃，一串串问题在脑海中涌现。抓住这个时机，引导学生从数据入手，展开分析，这是培养科学理性思维的绝妙契机。在教学实践中，可以教给学生一些分析数据的方法，如排列、分类、统计等方法，在掌握一定分析技巧的基础上，学生就能通过数据找规律，透过数据看本质。长此以往，学生就会充满热忱地自主思考，思维越来越缜密，智力潜能得到充分的发挥。
在教学的最后，播放课件图片：赵洲桥、拱门、奥运馆所……这么多的建筑为什么都采用了拱形呢？通过身边一些熟悉的建筑中拱形的运用让学生将知识还原生活。让学生吸收信息，提高创新意识。
整个教学设计的过程体现着自己的成长轨迹和生命节律，虽然担任科学教师的时间不长，但是我在努力让自己构建出充满情趣和智慧的科学课堂。俗话说：“科学探究无止境。”我更觉得：“科学教学艺术的探究更无止境。”
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