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人教版《綜合學(xué)習(xí)與實(shí)踐》四年級(jí) 教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 10 踩不壞的火柴盒 單元 一 學(xué)科 綜合學(xué)習(xí)與實(shí)踐 年級(jí) 四
教材分析 通過(guò)學(xué)習(xí)幫助學(xué)生在游戲中了解火柴盒踩不壞的物理知識(shí)，并提升了解箱形結(jié)構(gòu)和拱形結(jié)構(gòu)的興趣。
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、初步了解火柴盒不被踩壞的原因。2、初步了解箱形結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)承重抗壓的原因。3、了解提高拱形橋梁承重的方法。4、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和探究精神。
重點(diǎn) 初步了解火柴盒不被踩壞的原因。
難點(diǎn) 初步了解箱形結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)承重抗壓的原因。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 1、出示圖片《火柴盒》你看到過(guò)薄薄的、木質(zhì)的火柴盒嗎 小小的木質(zhì)火柴盒能不能承受一個(gè)人的重量呢 這里面有什么奧妙 讓我們來(lái)好好地研究一下吧!今天我們來(lái)學(xué)習(xí)《踩不壞的火柴盒》板書課題 聽歌曲，看圖片，討論問(wèn)題，回答問(wèn)題 激發(fā)學(xué)生的興趣，從而引出與本課題相關(guān)的話題，啟發(fā)學(xué)生，為后文鋪墊。
講授新課 一、精彩瞬間（一）觀察家你相信這樣的事情嗎 男孩子竟然站在了小小的火柴盒上，而火柴盒一點(diǎn)都沒(méi)壞!這是怎么回事呢 和同學(xué)一起交流一下彼此的看法吧。生：他體重輕？生：他在火柴盒里放東西了？
生：……（二）想一想我認(rèn)為，可能的原因：生：火柴盒是長(zhǎng)方體，像一個(gè)小小的箱子，當(dāng)人的重力方向與火柴盒四壁恰好平行，且其重心位于盒子的四壁中心的時(shí)候，人站穩(wěn)了，保持腳部對(duì)火柴盒四壁的作用力與四壁平行的話，這時(shí)人的重量級(jí)相對(duì)于火柴盒四壁的強(qiáng)度較小?；鸩窈芯褪且粋€(gè)箱體結(jié)構(gòu)。生：……二、點(diǎn)石成金（一）實(shí)驗(yàn)室1、請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，想一想為什么？（1）火柴桿中間一折即斷（2）從火柴桿頂端施力則不易折斷2、聽教師說(shuō)：木頭的抗壓強(qiáng)度大于抗彎曲的強(qiáng)度。 因此，別看火柴盒是如此單薄，但它的抗壓能力是非常驚人的。（二）討論會(huì)怎樣才能使火柴盒不易被踩壞呢 方法1：用腳掌大的夾板蓋在火柴盒上，然后將腳踩在夾板上。方法2：輕輕的踩上去，保持好身體平衡，盡量不要身體搖晃。方法3：選擇的火柴盒盡量是新的，邊框的承受力比舊的強(qiáng)方法4：……（三）準(zhǔn)備室材料和工具：空火柴盒若干、腳掌大的夾板、保持身體平衡的輔助物如棍棒、生：一張桌子（扶著幫助站在火柴盒上）生：一塊大一些表面光滑有木塊（火柴盒放在上面，減少因地面不光滑產(chǎn)生的影響）。生：……（四）試一試你準(zhǔn)備怎樣做 你的方法能讓火柴盒承受很重的壓力而不被踩壞嗎 生：我拿了一個(gè)嶄新的火柴盒，用的夾板大一些，用手撐住桌子，慢慢的把雙腳放在上面，火柴盒沒(méi)有壞。生：我單腳站在夾板上，雖然雙手拿著平衡木，但因身體沒(méi)有保持好平衡，火柴盒壞了。
生：……三、迎接挑戰(zhàn)（一）比賽細(xì)則1.每組學(xué)生相互配合，使用相同質(zhì)地的火柴盒進(jìn)行比賽。2.站立時(shí)，組內(nèi)其他成員不能協(xié)助，如果人摔倒或火柴盒破損則無(wú)效。3．以火柴盒不倒不破、人站立時(shí)間最長(zhǎng)的小組獲勝。（二）游戲廳1．以小組比賽(或個(gè)人擂臺(tái)賽)的方式進(jìn)行。2.比賽可進(jìn)行多次。3.每次比賽后，每組減少一只火柴盒，再用剩下的火柴盒進(jìn)行下一次比賽。（三）想一想1.火柴盒豎向橫向的紋路與其承受壓力的能力有關(guān)系嗎 示例：火柴盒豎向橫向的紋路與其承受壓力的能力有關(guān)系火柴盒承受的壓力的方向與火柴盒紋路一致時(shí)，承受壓力的能力要比承受的壓力的方向與火柴盒紋路不一致時(shí)大。2.火柴盒的接地面積與其承受壓力的能力有關(guān)系嗎 火柴盒接地面積與承受壓力的能力有關(guān)系，兩者成正比，物理學(xué)中把垂直壓在物體上的力叫做壓力，壓力的方向與接觸面垂直，物理學(xué)中把物體單位面積上受到的力叫做壓強(qiáng)。公式P= / 火柴盒接觸地面越大，承受的壓力就越大。3．采取怎樣的站立方法才能保持穩(wěn)定，使火柴盒受壓而不破損 將火柴盒承受壓力的方法與身體的重心保持在一條直線上時(shí)，只要保持身體的穩(wěn)定，火柴盒就不容易破。（四）知識(shí)拓展眾所周知火柴盒是非常容易壓壞的脆弱物品。實(shí)際上，它的結(jié)構(gòu)是一 種箱形結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度來(lái)看，若以同樣多的材料制造一 個(gè)受壓受彎作用的結(jié)構(gòu)件時(shí)，則箱形結(jié)構(gòu)比其他結(jié)構(gòu)形式能承受 更大的壓力。這就是為什么我們?nèi)粘？吹降拇笮推嚨醣鄱际窍湫巍Ｋ?、山外青山（一）趣味?shí)驗(yàn)1、平板橋承重能力有限2、槽形橋大幅度提高承受能力（二）精品屋你能解釋拱形橋梁提高承重能力的奧秘嗎 拱形承載重量時(shí)，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。拱形受壓會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外推的力，抵住這個(gè)力，拱就能承載很大的重量。故答案為：拱形能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。拱形受壓會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外推的力，抵住這個(gè)力，拱就能承載很大的重量。（三）知識(shí)拓展人們還在電視上看過(guò)演員雙腳踩在1個(gè)雞蛋上，雙手提著兩 桶水的表演。23公斤左右的重量壓在1個(gè)雞蛋上，為什么雞蛋 踩不碎呢？首先是因?yàn)榈皻な峭骨妗＿@種拱殼結(jié)構(gòu)能把外來(lái)的壓力均 勻地分散開，所以拱殼形的物體都有很好的抗壓性能，個(gè)個(gè)都是 “大力士”。如果你仔細(xì)地觀看表演者腳下的特寫鏡頭就會(huì)發(fā)現(xiàn)：表演者 所踩的雞蛋，前面的那個(gè)不是踩在腳掌下，而是被“握”在腳掌 和腳趾之間；后面的也不是在腳跟下，而是“握”在腳跟和腳心 之間。兩個(gè)雞蛋都處在軟窩里，和腳的接觸面就大多了。粗略地 計(jì)算一下，雙腳與1個(gè)雞蛋的接觸面積大約有34厘米5。23公 斤均勻分布在34厘米5上，壓強(qiáng)只有562公斤／厘米5。再加上雞 蛋拱殼結(jié)構(gòu)的抗壓性能好，雞蛋就不容易壓碎了。人們受了蛋殼壓不碎的啟示，建造了堅(jiān)固美觀的圓屋頂?shù)?“薄殼”屋頂。它們所以非常堅(jiān)固，和蛋殼踩不碎的原理完全一 樣。當(dāng)然，踩雞蛋并不是每個(gè)人都能做到的事。必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期艱 苦的鍛煉，下很大的功夫，才能使自己的體重均勻地分布在雞蛋 上，使壓強(qiáng)減小。從這個(gè)意義上說(shuō)，這可算是一種“輕功”。 討論交流討論交流動(dòng)手實(shí)驗(yàn)討論交流，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)討論交流并表演討論交流，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。 初步了解火柴盒不被踩壞的原因。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和探究精神。初步了解火柴盒不被踩壞的原因。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和探究精神。初步了解箱形結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)承重抗壓的原因。了解提高拱形橋梁承重的方法。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和探究精神。
課堂練習(xí) 根據(jù)本課內(nèi)容，在下面的括號(hào)中填入合適的內(nèi)容。1、火柴桿中間一折即斷，從火柴桿（ ）則不易折斷。2、用腳掌大的（ ）蓋在火柴盒上，然后將腳踩在夾板上，能使火柴盒不易被踩壞。解析： 通過(guò)對(duì)課文內(nèi)容的閱讀就可以答出：1、火柴桿中間一折即斷，從火柴桿頂端施力則不易折斷。2、用腳掌大的夾板蓋在火柴盒上，然后將腳踩在夾板上，能使火柴盒不易被踩壞。 完成練習(xí) 鞏固所學(xué)內(nèi)容
課堂小結(jié) 游戲中有許多科學(xué)知識(shí)，希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中和游戲中能有更多的收獲。
板書
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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踩不壞的火柴盒
人教版四年級(jí)上冊(cè)
教學(xué)目標(biāo)
1、初步了解火柴盒不被踩壞的原因。
2、初步了解箱形結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)承重抗壓的原因。
3、了解提高拱形橋梁承重的方法。
4、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和探究精神。
小小火柴盒真得踩不壞嗎？
新知導(dǎo)入
新知講解
精彩瞬間
新知講解
觀察家
男孩子竟然站在了小小的火柴盒上，而火柴盒一點(diǎn)都沒(méi)壞！
他體重輕？
他在火柴盒里放東西了？
……
我猜是這個(gè)原因。
新知講解
想一想
我認(rèn)為，可能的原因：
火柴盒是長(zhǎng)方體，像一個(gè)小小的箱子，當(dāng)人的重力方向與火柴盒四壁恰好平行，保持腳部對(duì)火柴盒四壁的作用力與四壁平行的話，人的重量級(jí)相對(duì)于火柴盒四壁的強(qiáng)度較小。
火柴盒就是一個(gè)箱體結(jié)構(gòu)。
新知講解
點(diǎn)石成金
新知講解
實(shí)驗(yàn)室
力
力
火柴桿中間一折即斷
從火柴桿頂端施力則不易折斷
動(dòng)手試試，
說(shuō)說(shuō)發(fā)現(xiàn)。
新知講解
木頭的抗壓強(qiáng)度大于抗彎曲的強(qiáng)度。
新知講解
討論會(huì)
方法1：用腳掌大的夾板蓋在火柴盒上，然后將腳踩在夾板上。
方法2： 。
方法3: 。
方法4： 。
怎樣才能使火柴盒不易被踩壞呢？
輕輕的踩上去，保持好身體平衡，盡量不要身體搖晃
選擇的火柴盒盡量是新的，邊框的承受力比舊的強(qiáng)
……
新知講解
準(zhǔn)備室
材料和工具
一張桌子（扶著幫助站在火柴盒上）
一塊大一些表面光滑有木塊（火柴盒放在上面，減少因地面不光滑產(chǎn)生的影響）。
空火柴盒若干、腳掌大的夾板、保持身體平衡的輔助物如棍棒、
新知講解
試一試
你準(zhǔn)備怎樣做？你的方法能讓火柴盒承受很重的壓力而不被踩壞嗎？
我拿了一個(gè)嶄新的火柴盒，用的夾板大一些，用手撐住桌子，慢慢的把雙腳放在上面，火柴盒沒(méi)有壞。
我單腳站在夾板上，雖然雙手拿著平衡木，但因身體沒(méi)有保持好平衡，火柴盒壞了。
新知講解
迎接挑戰(zhàn)
新知講解
比賽細(xì)則
1．每組學(xué)生相互配合，使用相同質(zhì)地的火柴盒進(jìn)行比賽。
2.站立時(shí)，組內(nèi)其他成員不能協(xié)助，如果人摔倒或火柴盒破損則無(wú)效。
3．以火柴盒不倒不破、人站立時(shí)間最長(zhǎng)的小組獲勝。
新知講解
游戲廳
以小組比賽（或個(gè)人擂臺(tái)賽）的方式進(jìn)行。
比賽可進(jìn)行多次。
每次比賽后，每組減少一只火柴盒，再用剩下的火柴盒進(jìn)行下一次比賽。
新知講解
想一想
火柴盒豎向橫向的紋路與其承受壓力的能力有關(guān)系嗎
火柴盒豎向橫向的紋路與其承受壓力的能力有關(guān)系
火柴盒承受的壓力的方向與火柴盒紋路一致時(shí)，承受壓力的能力要比承受的壓力的方向與火柴盒紋路不一致時(shí)大。
新知講解
想一想
火柴盒的接地面積與其承受壓力的能力有關(guān)系嗎
火柴盒接地面積與承受壓力的能力有關(guān)系，兩者成正比，
物理學(xué)中把垂直壓在物體上的力叫做壓力，壓力的方向與接觸面垂直，
物理學(xué)中把物體單位面積上受到的力叫做壓強(qiáng)。
公式P=
火柴盒接觸地面越大，承受的壓力就越大。
新知講解
想一想
采取怎樣的站立方法才能保持穩(wěn)定，使火柴盒受壓而不破損
將火柴盒承受壓力的方法與身體的重心保持在一條直線上時(shí)，只要保持身體的穩(wěn)定，火柴盒就不容易破。
新知講解
火柴盒的結(jié)構(gòu)是一 種箱形結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度來(lái)看，若以同樣多的材料制造一 個(gè)受壓受彎作用的結(jié)構(gòu)件時(shí)，則箱形結(jié)構(gòu)比其他結(jié)構(gòu)形式能承受更大的壓力。
日常看到的大型汽車吊臂都是箱形的結(jié)構(gòu)。
知識(shí)拓展
新知講解
山外青山
新知講解
趣味實(shí)驗(yàn)
平板橋承重能力有限
槽形橋大幅度提高承受能力
新知講解
精品屋
你能解釋拱形橋梁提高承重能力的奧秘嗎
拱形能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。
拱形受壓會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外推的力，抵住這個(gè)力，拱就能承載很大的重量。
新知講解
為什么雞蛋踩不碎呢？
因?yàn)榈皻な峭骨妗?br/>這種拱殼結(jié)構(gòu)能把外來(lái)的壓力均勻地分散開，所以拱殼形的物體都有很好的抗壓性能，個(gè)個(gè)都是 “大力士”。
知識(shí)拓展
課堂練習(xí)
根據(jù)所學(xué)，完成下列各題。
1、火柴桿中間一折即斷，從火柴桿（ ）則不易折斷。
2、用腳掌大的（ ）蓋在火柴盒上，然后將腳踩在夾板上，能使火柴盒不易被踩壞。
頂端施力
夾板
課堂總結(jié)
游戲中有許多科學(xué)知識(shí)，希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中和游戲中能有更多的收獲。
板書設(shè)計(jì)
踩不壞的火柴盒
精彩瞬間
點(diǎn)石成金
迎接挑戰(zhàn)
山外青山
作業(yè)布置
樓房越建越高，橋梁越造越多，請(qǐng)你查找資料,說(shuō)說(shuō)這些箱形結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)能成為抗壓“大力士”的原因。
謝謝
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