第16课《建筑中的结构》教学设计

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指导思想与理论依据

　　指导思想：遵循学生发展规律，注重知识与情境相结合。

　　《建筑的结构》在新版《义务阶段小学科学课程标准》中属于“技术与工程领域”。《课标》中提到：要避免程式化、表面化的探究。三年级学生探究式学习还处于不熟练的阶段，在这个阶段，教师尤为注意激发学生的主观能动性，注重学生的学习感受，发挥好教师的引导作用，启发学生，引领学生，在这个基础上学生才能做出合理的思考。绝对不能拘泥于形式，为了探究而探究，那样的话，学生的兴趣也会大大降低。另外，注重将学习与情境结合起来，时刻把学生摆在一个准建筑师的位置，以张贴建筑师徽章作为小组评价方式；注重知识的应用，学生获得知识后，意识到所学知识可以为建筑设计所用的，感受到学的东西是有用的。

　　理论依据：苏霍姆林斯基教育理论认为，应当努力做到，使知识既是最终目的，又是获取新知识的手段或工具。

　　在教学中，我从猜瓶游戏出发，让学生带着建筑师的角色开启趣味的知识之旅，在游戏中认识几种结构后，接着通过观察各种建筑图形找出其它结构，并猜测不同结构力的作用效果，然后再设计实验，通过实验来证明自己的猜测，这又是科学学习中的探究学习过程，在这个过程中，学生像科学家一样去寻找答案，获得了科学知识。而科学知识并不是最终目的，科学知识的获得是为了将其转化为建筑设计上可被应用的理论或工具。通过以建筑师身份赏析各种建筑，让学生学以致用，对建筑的结构及特点再次重温，并产生强烈的角色感。最后通过中国古代榫卯的介绍，让学生感受到建筑结构的博大精深，对建筑结构的情感再次升华。

　　学生经历这一系列的过程，将科学与工程技术紧紧联系起来，真正认识到工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。

　　教学背景分析

　　教学内容：

　　《建筑中的结构》在《课标》中属于技术与工程领域。

　　概念：18.工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。

　　学习内容：18.1 工程是以科学和技术为基础的系统性工作。

　　本课所属教材为人民教育出版社《科学》三年级上册，所在单元为第五单元《小小建筑师》。在这个单元中，学生从认识建筑材料到探究各种结构的功能特点，再到亲自尝试设计制作一个建筑模型，并改进模型。

　　《建筑中的结构》是这个单元的第二课，前面是《建筑中的材料》，后面是《设计制作建筑模型》。本课的主要内容是让学生通过实验的方式认识到建筑的各种结构会呈现出的不同力的作用效果，这些是我们在建筑设计中需要考虑进去的因素。通过实验，学生感受到三角形以及上小下大，上轻下重的结构具有稳定性，圆柱体比其它柱体的承受力大，拱形比平面承受力大。这些为学生下一节课设计制作建筑模型提供了科学和技术基础。

　　学生情况：

　　科学概念：形状与力的关系在其它教材中都出现在高年级，而在新人教鄂教版中却出现在三年级。三年级学生对周围的人工世界已经有了一定的认识，会利用身边可制作加工的材料和简单工具动手完成简单的任务，但并未深入思考人工世界背后包含的技术和设计，本节课就是让学生能意识到人工世界并非凭空产生，它的背后需要设计，设计中包含了科学技术和原理。

　　科学探究：在此课之前，学生也常动手操作，但对对比实验的方法认识还不够深刻，设计实验能力较差，实验操作也较为拖拉。本节课的探究活动较多，教师应该考虑到学生的实际，采用多种教学手段引导学生探究。

　　科学态度：三年级学生对实验操作很有兴趣，能够热情的投入课堂实验当中，但真正抱着一种探究的目光去动手实验的人较少，大多是流于表面，教师应该时刻将本节内容与应用联系起来，让学生以小小建筑师的角色感受到知识是有用的，是自己需要的，从而产生浓厚的探究兴趣。

　　科学、技术、社会与环境：三年级学生能意识到科学可以促进社会的发展，但对科学与技术、工程之间的内在联系意识还不是很强烈。比如看到各种建筑结构很少去思考它背后存在的技术以及相关联的科学原理。

　　教学方式：

　　通过猜瓶游戏，以及稳定和承受力大比拼对比实验，来让学生体会不同建筑结构呈现出来的不同力学效果。实验与游戏的结合也能消除实验疲劳，增加趣味性。

　　教学手段：

　　1.让学生以小小建筑师的角色考虑建筑结构，并通过对表现好的小组张贴建筑师徽章的方式激励学生积极思考和探究。

　　2.通过猜测、设计实验、搜集数据、整理记录、交流、得出结论的实验方式，让学生经历探究和实证的科学过程。

　　3.引导学生用对比实验来比较稳定性和承受力，创造多层次的情境让学生理解对比实验，知道对比实验需要有多个对象的比较才能得出结论。

　　4.用趣味性强的猜瓶游戏作为开头，抓住学生关注目光的同时，也起到了热身效果，为后面的探究实验打下了基础。

　　5.以分组实验的方式来进行稳定和承受力大比拼的实验，节约时间，让学生更集中精力于探究过程。

　　6.充分利用实验记录单的作用。以图文并茂的呈现方式，降低实验难度，并利用实验记录单发挥小组评价的作用。

　　7.利用多媒体展示各种建筑图片，让学生观察对比的同时也带来美的享受。

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技术准备：多媒体。

　　教学准备：

　　1.教师：空矿泉水瓶2个，螺母粘贴在瓶内一个上一个下的矿泉水瓶分别一个，外面套纸套，板子，建筑师徽章多枚、鲁班球、PPT.

　　2. 小组实验材料：三种供选择材料以及对应的实验记录单：

　　a、三角形稳定性实验材料：磁力棒8根，小钢珠7个。

　　b、柱体承受力大比拼材料：用A4纸做成的圆柱，三棱柱，四棱柱各一个，科学书本若干。

　　c、平面与拱形承受力大比拼材料：一张A4纸平均裁剪成两份，固定间距的桥墩一对（间距14cm），垫片若干。

　　教学目标(内容框架)

　　科学概念：

　　学生通过对比实验认识到三角形、上小下大、上轻下重的结构具有稳定性，并能指出圆柱比其它柱体承受力强，拱形比平面承受力强。

　　科学探究:

　　学生通过动手实验，对比不同结构物体的稳定性和承受力，体会到结构不同，力的作用效果也不同。学生在教师的指导下，设计实验，制定实验步骤，搜集证据，并得出结论。

　　科学态度:

　　学生对结构与力的关系产生兴趣，真正带着探究的目光去研究建筑的不同结构所带来的不同力的效果，并能与现实人工世界联系起来。

　　科学、技术、社会与环境：

　　了解科学技术的发展能带动社会的发展，能更好的满足人类的生活需求。

　　教学重点：学生通过对比实验认识到三角形、上小下大、上轻下重的结构具有稳定性，并能指出圆柱比其它柱体承受力强，拱形比平面承受力强。

　　教学难点：学生在教师的指导下，设计实验，制定实验步骤，搜集证据，并得出结论。

　　教学流程示意(可选项)

　　板书设计

　　学习效果评价设计

　　评价方式：过程性评价。

　　教师对学生的评价：

　　1.对个人评价：对听讲、发言、操作等方面表现好的个人给予实时的评价，口头表扬。

　　2.对小组评价：对听讲、发言，实验过程认真，操作规范且小组合作较好的小组张贴建筑师徽章。

　　学生对学生的评价：

　　个人发言中其他同学给予评价和补充；实验记录单中的各成员评价表。

　　组对组的评价：

　　实验汇报交流中，开展互评和补充。

　　评价量规

　　科学概念

　　科学探究：

　　科学态度：

　　本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)

　　一、始终关注学生的求知需要，需求产生兴趣

　　苏霍姆林斯基说过，兴趣的源泉还在于运用知识，在于体会到智慧能统帅事实和现象，人的内心里有一种根深蒂固的需要——总想感到自己是发现者、研究者、探寻者。在儿童的精神世界中，这种需求特别强烈。但如果不向这种需求提供养料，即不积极接触事实和现象，缺乏认识的乐趣，这种需求就会逐渐消失，求知兴趣也与之一道熄灭。于是，这节课让学生以准建筑师的身份来研究建筑结构背后的学问，产生需求，与事实和现象始终紧密联系，学生始终是带着目的在学习，因此求知兴趣很浓。

　　二、根据学生的思维特点，适当引导。

　　本课实验较多，对三年级学生观察和动手能力是一个考验，因此发挥教师的引导作用就尤为必要，在引导中尽量用浅显易懂的语言或场景帮助孩子们理解严谨的科学概念。

　　三、充分利用实验记录单的功能。

　　实验记录单不应该成为流程式的存在，它应该在实验教学中扮演中极其重要的角色，是学生开展自主学习的重要媒介。本节课的实验记录单是为学生订制的专属记录单，一是充分考虑了学生的学习能力，二是结合了新课标对三年级学生的要求。除了实验流程部分外，该实验记录单还增加两个部分，一是开头处小组角色分工名字的填写，二是结尾处组内对成员进行评价。将每个人的名字写在对应的角色下，能让学生产生责任感，更好的投入到实验中，而实验后的组员评价也是组员与组员之间的互相监督。