一、背景分析

1、教材

《找拱形》是教科版小学科学六年级上册第二单元《形状与结构》第四课。本单元体现的是“设计与技术”的理念，这也是韦钰院士修订小学科学课程标准时所大力倡导的理念。

本单元主要围绕形状与结构和承受力大小的关系来结构教材，一共有八课，前面的七课都是探究不同形状结构所包含的力学道理。其中，第一课《抵抗弯曲》、第二课《形状与抗弯曲能力》是探究条形材料抗弯曲能力与形状的关系;第三课《拱形的力量》、第四课《找拱形》则是探究拱形承受力的特点，并拓展到圆顶形、球形、各种弧形，还从人造物体扩展到生物体。

在研究了典型的拱形的特点后，本课进一步发展学生对拱形的认识：认识圆顶形和球形等具有拱形相似特点的弧形结构;认识生活物品中的拱形;认识生物体中的拱形。这不但使学生对拱形的概念加深，也使学生过程与方法的能力有所提高。本课有三个活动。

第一，了解圆顶形和球形的承重特点。狭义的拱形概念是指像第三课中的纸拱、瓜皮拱那样的拱。其他由不同曲面构成的形状分别叫圆顶形、球形、弧形、抛物线形等等。广义的拱形结构概念则包括所有的弧形，因为它们有共同的特征，又称作弧形结构。基于学生的水平，我们采用狭义的称呼。“找拱形”就是要在圆顶形、球形、不规则弧形结构中找出拱形的特征，采用的方法是引导学生把圆顶形、球形看成是拱形的组合。使学生对弧形结构有一个概貌性的了解。

第二，观察分析塑料饮料瓶形状结构的设计。让学生通过观察、分析悟出其中的道理，可以提高学生观察、分析能力，体会到科学技术与生活的密切联系。这项活动有综合性、开放性特点，可以涉及美观、方便或其他方面的一些问题。

第三，了解生物体中的拱形结构。与生命世界的学习联系，加深对生物体结构与功能关系的认识。

2、学生

学习本课之前，学生已有的知识背景：知道增加梁的宽度和厚度可以增加抗弯曲能力，知道改变材料的形状可以改变材料的抗弯曲能力，知道拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以拱形能够承受很大的压力。

二、教学目标

根据教材及学生背景分析，可以确定如下的教学目标：

1、知道圆顶形、球形等弧形结构与拱形有紧密联系，生物体构造中存在着拱形结构。

2、能识别生活中的拱形、圆顶形和球形等弧形结构的物体，并通过联想、推理与实验对弧形结构的物体作合理的解释。

3、关注生物体构造与其生活的联系和科学技术在生产生活中的应用，体验科学与技术结合的乐趣。

三、教学重点

依据本课学习内容及教学目标，可以确定本课的教学重点是：

圆顶形、球形等弧形结构承受压力的特点及其分析

四、教学难点

我校六年级的学生知识面较广，外出旅游见得也多，但是仅限于科学知识且流于表面，对于其中的道理其实并不明白，前面学习拱形承受力的特点时亦如此。虽然旅游中看到很多拱形，但是并没想过其中的道理。依据本校六年级的学情和教学内容，可以确定本课的难点如下：

在生活中，寻找更多的弧形结构的设计并分析这样设计的道理;寻找生物体的拱形形状，并分析对它们自身有什么重要意义。

五、教学准备

1、完整的和剖成对半的乒乓球若干个;

2、完整的和剪开的塑料瓶若干个;

3、鸡蛋2个;

4、课件。

六、教学过程

(一)复习引入

拱形结构在承载重力时有什么特点?

(二)研究圆顶形、球形承受压力的特点

1、找生活中的拱形(学生举例，教师课件展示)

2、观察圆顶形、球形物品(课件图片)的形状有什么特点。

(1)它们与拱形相似吗?

(2)用纸拱演示

3、这些物体为什么做成圆顶形，它们承受压力的能力如何?我们用什么方法可以了解?

4、观察、实验、分析

(1)观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏乒乓球的软硬。

(2)估计一下，把3个半个乒乓球、3个整个乒乓球扣在桌上向下压它，能承受多大的压力?

(2)握鸡蛋的实验

5、我们还能列举出哪些类似拱形受力特点的形状?

(三)塑料瓶形状的分析

1、谈话。

看来我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。(出示塑料瓶)这是生活中非常常见的塑料瓶，它的形状设计包含了哪些科学道理?

2、指导研究。

(1)观察：塑料瓶上部、中部、底部是什么形状，表面还有哪些形状?

(2)推理：(以底部为例)塑料饮料瓶底部大多做成圆顶形，为什么?

(3)验证：比较平底瓶与圆顶形底瓶的承受压力能力。

(4)你从中发现了什么?

3、小组自主研究其他部位的形状。

4、汇报交流。

(四)寻找生物体中的拱形

1、我们研究了人工设计的物体。我们自己身体中存在着拱形结构吗?

2、观察乌龟、贝壳、蛋壳，这些形状对它们自身有什么意义?

3、还有哪些生物体中存在着拱形结构?

(五)小结，尝试设计：研究了拱形之后，你有什么感想?你能尝试设计什么的物体或者工具?

七、板书设计

4、找拱形

圆顶形 弧形结构

球形

总体设计意图：本课设计重在围绕拱形物体进行辨识和进行体验式实验、受力分析，以体现“设计与技术”的理念。从已有的教学来看，此设计能够在课堂较好地予以实施，当然，也并非一成不变，教师也需要根据课堂情况灵活调整