4.2 提高纸桥的承重本领（教学设计）科学沪教科技版二年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦提高纸桥承重本领，通过改变纸的形状（波浪形、拱形）、增加夹层等方法，理解结构与功能的关联。课堂导入回顾上节课易变形纸桥的问题，提出改进任务，结合生活中的桥引导猜想，搭建学习支架。 此设计以科学思维和探究实践为核心，通过小组绘制改进方案、两次测试优化模型，如用圆柱形笔制作圆筒桥墩、波浪形桥面，培养学生发现与解决问题的能力。对学生提升创新与合作意识，对教师提供清晰流程和实操活动，助力高效教学。

沪教科技版（2024年）科学二年级上册教学设计 课题 4.2 提高纸桥的承重本领 课型 新授课 教学目标 科学观念：知道改变纸的形状、增加桥面夹层等方法能提高纸桥承重本领，理解“结构改变影响功能”，建立纸桥结构与承重能力的关联认知。 科学思维：通过分析纸桥变形原因、设计改进方案、优化模型，培养“发现问题—分析问题—解决问题”的初步思维，学会基于测试结果调整思路。 探究实践：能独立绘制纸桥改进设计图，运用折、卷、粘等方法加工纸张，完成改进型纸桥制作与承重测试，清晰表达设计思路与改进过程。 态度责任：激发工程设计的创新兴趣，在小组合作中养成分工协作、乐于分享的品质，培养严谨测试、勇于改进的科学态度与安全操作意识。 教学重难点 重点：掌握“改变纸的形状（如波浪形、拱形）、增加桥面夹层”等提高纸桥承重的方法，能按要求完成纸桥改进、测试与结果记录。 难点：根据纸桥第一次测试的问题（如桥面塌陷、边缘变形），提出针对性的改进方案，理解“不同结构对承重能力的影响”并应用于实践。 教学过程 环节一、情境与问题 1. 回顾旧知：教师展示上节课学生制作的“易变形纸桥”，提问：“上节课我们发现，纸桥放上重物后容易变形，大家还记得当时遇到的问题吗？”引导学生说出“桥面塌下去”“承重本领弱”等。 2. 提出任务：“今天我们的核心任务就是——设计改进方案，让纸桥的承重本领变得更强。”教师出示改进要求：“用一张新纸，可借助剪刀、少量胶水，对原来的纸桥思路进行改进，让它能承受更多重物。” 3. 猜想交流：“怎样才能让纸桥更结实呢？大家看看桌上的固体胶、圆柱形笔，结合生活中的桥（如拱桥），大胆猜一猜。”学生自由发言，教师梳理关键词：“折成波浪形”“卷成圆筒当桥墩”“做夹层”“折成拱形”，为后续设计铺垫。 环节二、探究与发现 1.设计与制作：绘制方案，加工纸桥 （1）小组设计：发放“纸桥改进设计单”，要求小组讨论后完成：①画出改进纸桥的样子；②标注“用了什么形状”“怎么固定”；③写出需要的材料（一张A4纸、剪刀、胶水等）。教师巡回指导，提醒“桥面宽度仍要能让金属块并排放置，跨度还是20厘米”。 （2）制作技巧指导：“大家可以用固体胶、圆柱形笔辅助——比如把纸绕着笔卷成圆筒当桥墩，或者正反折出整齐的波浪形桥面；折的时候要保证边角对齐，各部分宽度一致，这样结构更稳固。” （3）动手制作：学生分组操作，教师重点关注：①剪刀安全使用（尖不对人）；②胶水用量（少量避免浸湿纸张）；③结构合理性（如夹层是否贴合桥面）。对操作较慢的小组，提示“先固定主要结构，再调整细节”。 2.测试与改进：实践验证，优化模型 （1）统一测试标准：教师说明规则：“‘河岸’距离还是20厘米，用边长2厘米的金属块做重物，轻轻逐块放在桥面中间，直到纸桥出现明显变形，记录此时承受的‘金属块数量’，这就是纸桥的承重能力。” （2）第一次测试与记录：学生分组测试，教师发放“测试记录表”，引导填写：“这是我们制作的纸桥模型，用到的材料和工具有______，纸套桥面内的形状是______，固定的方式是______。第一次测试时纸桥能承受______个金属块的重量。” （3）分析问题与改进：“第一次测试后，我们发现了什么问题？比如‘桥面中间塌陷’‘圆筒桥墩歪了’？针对这些问题，我们可以怎么改？”学生小组讨论改进方案，如“桥面塌陷就加一层波浪形夹层”“桥墩歪了就用胶水固定得更牢”。 （4）第二次测试与完善：学生实施改进后再次测试，补充记录：“通过测试我们发现______，因此我们______改进了纸桥模型，现在纸桥能够承受______个金属块的重量。” （5）小组展示：邀请2-3组上台介绍，用规范句式分享改进过程，教师点评：“他们把平面桥面改成波浪形，承重从2个变成5个，说明改变形状真的能提高承重！” 环节三、拓展与迁移 1.展示与交流：各小组将改进后的纸桥放在展示区，标注“承重数量”，学生轮流观察，提问：“哪组纸桥承重本领最强？它用了什么特别的设计？”引导学生发现“波浪形+圆筒桥墩”“拱形桥面”等高效结构。 2.模仿与设想：“请大家说说，承重强的纸桥有什么共同特点？如果让你再改进一次，你能超越它吗？可以从‘结构组合’（如波浪形桥面+拱形支撑）提出新设想。”学生口头分享新方案，教师鼓励创新。 3.总结规律：教师带领学生归纳：“提高纸桥承重的方法有——改变纸的形状（波浪形、拱形）、增加夹层、加桥墩支撑，这些都是通过优化结构实现的。” 环节四、巩固与练习 1. 选择题 （1）下列方法中，能有效提高纸桥承重本领的是（ ） A. 把纸撕成小块 B. 将纸折成波浪形 C. 用手按住纸桥 （2）制作改进型纸桥时，不建议使用的是（ ） A. 少量胶水 B. 安全剪刀 C. 大量橡皮泥 （3）纸桥承重测试中，“明显变形”的标准是（ ） A. 桥面轻微晃动 B. 桥面塌陷接触桌面 C. 放上1个重物后移动动 2.填空题 （1）提高纸桥承重的常见方法有改变纸的形状、________、________。 （2）用圆柱形笔辅助制作时，可将纸卷成________，作为纸桥的________。 3. 判断题 （1）纸桥的桥面越宽，承重本领一定越强。（ ） （2）制作前绘制设计图，能让纸桥制作更顺利。（ ） （3）胶水涂得越多，纸桥结构越稳固。（ ） （4）拱形桥面比平面桥面的承重能力更强。（ ） （5）多次测试并改进，能不断提高纸桥的承重本领。（ ） 环节五、总结与评价 1.这节课你学会了什么？ 今天我们从猜想、设计，到制作、两次测试改进，终于让纸桥的承重本领变强了。关键就是抓住‘优化结构’这个核心，生活中的大桥也是这样设计的。 2.自我评价和小组互评。 3.作业布置： 请大家回家后，和爸爸妈妈一起用今天学到的方法，用一张卡纸制作‘超强纸桥’，测试它最多能承受多少个乒乓球，带纸桥和测试视频（或照片）来学校，评选‘承重小达人’。 板书设计 提高纸桥的承重本领 核心问题：纸桥变形→怎样变强？ 改进方法：①改变形状（波浪形、拱形） ②增加夹层 ③加桥墩支撑 关键原理：结构优化→提高承重 探究流程：猜想→设计→制作→测试→改进​ 教学反思 本节课通过完整探究流程，学生能掌握基本改进方法，但部分小组改进思路单一（仅用一种方法），需在设计环节引导“结构组合”；测试时应强调“轻放重物”保证公平性。后续可展示学生家庭作业中的优秀作品，深化“结构与功能”的认知。同时，要持续强化学生安全使用工具的意识，确保课堂活动安全有序。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $