第6课 蛋壳与薄壳结构（教学设计）-2023-2024学年五年级科学下册同步精品课堂系列（苏教版）

2.6蛋壳与薄壳结构 【教学内容】 本课从关注蛋壳的结构特征到认识其抗压能力，并以建筑上常用的拱结构为桥梁，发展到认识与蛋壳相似的薄壳结构。本课教学内容分三部分。第一部分，研究鸡蛋壳的形状特点。这里包括两个活动：一是指导学生观察并描述蛋壳的特点，激发他们的学习兴趣；二是研究蛋壳的精妙之处，通过试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物，发现蛋壳抗压能力的优势。第二部分，观察比较蛋壳和拱的外形，认识拱形建筑和建筑上的拱结构，并通过测试拱的承重能力，发现拱也具有抗压能力强的特点。第三部分，通过阅读了解人们受蛋壳的启示发明了薄壳结构，并在建筑等领域广泛应用。 【教学目标】 尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。 【重点与难点】 重点：研究蛋壳和拱的承重能力。难点：研究拱的承重能力。 【教学准备】 教师材料：拱形建筑、薄壳建筑的视频或图片等。 学生分组材料：完好的鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖、A4卡纸等。 【教学时间】 1课时 【教学过程设计】 一、导入新课 1、猜一猜： 尖尖脑袋圆圆肚， 母鸡身体藏着多。 咯嗒咯嗒屁股落， 孵出小鸡真可爱。 2、观察这些建筑的外形，它们和鸡蛋有什么相似之处吗？ 二、新课讲授 （一）鸡蛋壳的形状特点 材料准备： 鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖等。 1.观察并描述鸡蛋壳的特点 （1）观察方法 眼睛直接观察 借助放大镜观察 用手摸 观察顺序：外→内 （2）观察结果 鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。 （3）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。 用手掰一掰鸡蛋壳，有什么发现？ 明确：易碎。 （二）研究蛋壳的精妙之处 1、试试用手能把1 枚鸡蛋握碎吗？ 注意：用力要均匀，不能掐、磕。 明确：不易握碎。 通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。 蛋壳这么薄，为什么禁得住这样的挤压？ 明确：鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。 2、哪种情况的蛋壳不容易被戳破？ ①鸡蛋壳放在塑料瓶盖上，空壳朝上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。 ②鸡蛋壳倒扣在桌面上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。 注意：铅笔要从同一高度下落，蛋壳无裂纹。 明确：凹形容易被戳破，凸形不容易被戳破。 解释：为什么凹面朝上容易被戳破，凸面朝上不易戳破？ 明确：凸面朝上，受力均匀，蛋壳没破；凹面朝上，受力不均，蛋壳破裂。 3、 4 枚鸡蛋能支撑多重的物体？ 将 4 枚鸡蛋立在桌面上（每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定），在上面放一块平板，再在平板上逐个加放重物。 注意：重物要轻放，逐步放，越往后重物越要小心轻放。 实验现象：鸡蛋能承受很多本书的重力。 实验结论：从外部给蛋壳施压，蛋壳具有较大的承重力。 解释：蛋壳为什么能承受这么大的压力？ 明确：鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。 （二）观察比较蛋壳和拱的外形 1、在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？或者说像什么？ 明确：这条线是拱形，蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。 2、外形为弧形的建筑结构被称为拱。如，玉带桥、无梁殿。无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构。 3、你见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构？ 预测：常见的拱形：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名拱形建筑：法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。 4、蛋壳抗压力能强，拱结构也具有这样的特点吗？我们来测一测拱的承重能力吧。 （1）材料准备：A4纸、木块、垫圈 （2）实验步骤 ①平行摆放两块小木块，小木块间距离小于A4纸的宽度。A4纸平放两木块之上，做成平桥。 ②同样的A4纸拱成拱形，两底边用木块抵住，做成拱桥。 ③分别在平桥和拱桥上逐个加放垫圈，直到桥面坍塌。 （3）注意：桥墩不可移动，桥墩距离一样。 垫圈大小一样，要轻放。 （4）实验记录 （5）实验结论：拱形桥面的承重能力比平桥的桥面承重能力强。 5、拱为什么能承受巨大的压力？ 明确：拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。 （三）认识薄壳结构 1、薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到怎样的启示？ 明确：人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在