教科版科学六年级上册教材分析第二单元

教科版科学六年级上册教材分析——第二单元《形状与结构》

一、元教学的意义。

自然存在的或是人工制造的物体，他们所具有的形状与结构都不是任意的，而是反映着大自然的客观规律或是表现了人类的智慧和科技发展的成果。儿童每天都看到各种不同形状的物体，他们有时会产生这样的问题：这个物体为什么是这个样子的？

这个样子有什么好处？物体的样子，也就是它的形状与结构包含了很多的科学原理，有的是比较直观和有趣的，引导儿童关注和研究物体的形状与结构，可以激发他们**的兴趣，发展他们的科学**能力。

引领儿童从什么角度去研究物体的形状和结构呢？学生已经认识了改变物体运动状态的一些力，知道了力可以改变物体的运动状态。事实上力无处不在，静态的物体也无不受到力的作用，形状和结构就影响着物体承受力的大小。

本单元根据儿童认知水平，从不同形状结构的物体与它能承受力大小的视角，引领学生**常见的形状和结构。本单元选取了几种最常见的形状结构，如横梁的形状、拱形、框架结构作为研究的对象，提供丰富有趣的材料，联系学生身边事物和社会生产实际，为学生的**活动创造了良好的条件。

本单元教学展开的思路是，条形材料怎样抵抗弯曲——弧形结构——框架结构——结构科学在塔和桥上的应用——设计建造桥的模型，综合运用本单元的知识。

本单元活动涉及了**过程的各个方面：提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验和制作、搜集信息、思考与推理、表达与交流，教学中要引领学生经历这些**的过程，加深学生对科学**的认识，提高他们的**能力。要注重以设计为核心的技术教育，指导学生进行挑战性的设计、制作。

通过本单元的学习，要促进儿童在以下方面有所发展：

1．了解一些常见的结构，知道物体结构是多种多样的；

2．能说明结构上的力的作用，知道力有使物体产生形变的作用；

3．知道不同形状结构承受力的大小不同，改变形状结构可以改变承受力的大小；

4．能设计、制作桥的模型，能够对桥模型的结构进行介绍和评价，并找出可以改进的地方。加深对设计重要性的理解，提高动手设计制作的能力；

5．经历不同方面、不同层次的**过程，提高**的兴趣和能力；

6．通过对我国古代和现代桥梁的了解，增强爱国主义情感，体会到科学和技术对社会的巨大影响；

7．通过了解物体的形状结构，感受形状结构的美；

8．逐步养成注意观察物体结构，分析受力状况的习惯。

二、理解·思考·研讨。

1．本单元第一课、第二课的内容有：研究纸的厚度与抗弯曲能力大小的关系，研究横梁是平放还是立放，认识改变薄形材料的形状可以增强材料的抗弯曲能力。这些内容有什么内在的逻辑联系？

2．在原《自然》低段教材中有“搭纸桥”“捆支架”两课，通过实验认识“纸桥的承受力大小与它们的形状有关系”和“三角形支架不容易变形”。本单元作为高年级《科学》课教材，也有这两方面的认识。比较一下，两者在要求上、编排上有哪些不同？

3．在“找拱形”一课中，安排了找塑料瓶的形状设计包含了哪些科学道理的活动，活动的科学内涵是什么？让儿童了解一些生物体上的拱形结构有什么科学意义？

4．本单元选取了塔和桥的结构来作研究材料，有哪些有利的地方？“塔的研究”“桥的研究”两课在单元教学中起什么作用，地位如何？

5．你认为“设计建造我们的桥”在单元教学中的地位怎样？让学生介绍评价桥的活动有什么意义？怎样教学好这个环节？

三、活动分析和建议。

1．纸的厚度与抗弯曲能力的实验。

把材料做成“t”“工”“0”等异型形状，用框架结构代替实心横梁，都利用到了抗弯曲能力与材料“厚度”的关系。本单元第一课首先引导学生研究纸的厚度与其抗弯曲能力的关系，为后面展开的研究奠定认知的基础。做好“纸的厚度与抗弯曲能力大小”的实验，要注意以下几个方面的问题：

这是一个对比实验，实验提供的纸条要长宽相同，只有厚度不同，还要指导学生控制架空的长度相同，放垫圈的位置相同，弯曲的程度相同。为了保证纸条弯曲的程度相同，要控制纸条垫起相同的高度，每次实验以纸条弯曲接触到桌面为准。

做不同厚度的纸条可以用相同的纸粘贴而成，纸条厚度就用粘在一起的张数表示。选用的纸不能太薄，太薄的纸自重影响大，它连自身重量都不能承受或几乎不能承受就弯曲了，无法进行对比。选用0.

5左右的卡纸比较合适。

这个实验效果十分明显，得出的结论可以是描述性的：厚度增加，抗弯曲能力大大增加。或者厚度增加一倍，抗弯曲能力的增加大大超过一倍……

2．形状与抗弯曲能力实验。

第二课的这个实验，要求学生自己设计各种各样的形状来试验，而不是教师给他们几种形状去研究。教材测试记录表中画的几种形状是列举性的，不是规定性的。研究的最终目的也不是要找到哪一种形状抗弯曲能力最强，而是发现改变薄形材料的“—”字形形状，都可以增大它的抗弯曲能力。

为学生提供实验的纸不能太薄，只太薄保持不住形状，也就无法研究下去了。用类似图画纸、牛皮纸那样厚的纸比较合适，容易折叠又比较容易保持住形状。实验要控制的不变条件是纸的长、宽和厚度；架空的距离；放垫圈的位置。

唯一改变的是纸条的形状。

3．分析塑料瓶各部分的形状包含的科学道理。

在我们的生活中拱形的应用非常广泛，启发学生去观察研究最常见的塑料饮料瓶的形状结构，自己悟出其中的道理是很有意义的。塑料瓶的底部一般都不是平的，而是向内凹进去，这样的底部更能承受由上向下的压力。有的还有更为复杂的形状，分析起来，几乎都与增大强度有关。

这部分的研究开放性较强，因为瓶子形状的设计还要考虑美观、容易生产、使用方便等方面，所以学生的见解不一定相同。只要见解有道理即可，不必强求一致，我们更追求的是：让学生学会观察、学会分析、独立思考。

4．“塔的研究”的研究。

物体都有个稳定性的问题，研究这个问题，不但可以加深对框架结构的认识，也对认识其他物体的形状结构有益。本课以铁塔为什么稳定不倒为起点和终点，中间过程采用塑料瓶，通过实验和制作来**物体稳定性问题。“推测——实验、制作和探索——将探索结果与假设相比较”是本课**过程的全过程。

本课首先要学生把关于铁塔不容易倒的原因的猜想写下来。然后给材料研究，这部分提出了三个问题：怎样放，最容易倒？

怎样放，不容易倒？怎样做，最不容易倒？相信学生通过摆弄材料会悟出一些道理来。

小头向下最容易倒，小头向上不容易倒，里面再装一些沙子最不容易倒。这三种情况学生一定都会发现。也许他们还会发现用砂堆在瓶底周围也不容易倒。

提供两个同样的空塑料瓶，是为了便于对比。只用一个来做，进行前后实验现象对比也是可以的，因为三种情况稳定性差别比较明显。

接着的问题是“要想使物体不容易倾倒，可以用些什么方法？”这里的“物体”是指一切物体，不再专指塑料瓶，“方法”是经过归纳了的一般方法，不再只是塑料瓶的方法。在此处没有按常规汇报交流，取得一致定论，而是接着要求学生做一个高塔，尽量使它不容易倾倒。

这样使下面的制作活动更具有探索性、挑战性。这里不是制作框架式高塔，主要考虑是不与上课重复和节约时间。

根据学校实际，提供的材料可以更换。但材料一定要有结构，能改变上下的大小，改变上下的轻重，能增大底面。学生制作塔的方法一定是各不相同的，这里面渗透着他们的思考和创造。

在制作后，要让学生说说为什么要采用这些方法来制作高塔。

如果这是一座真正的高塔，它的抗风能力与框架结构的高塔有什么不同？”是启发学生认识框架结构的抗风能力比实体塔强。本课没有涉及塔基问题，实际上铁塔都打了塔基并把铁塔与塔基相连，实质是增加下部的重量。

学生如果能发现这点，应当给予肯定。

最后进行的铁塔形状和结构的再思考，强调了将探索结果与最初的猜想相比较进行反思的方法。这是**能力的一个方面。

5．联系当地实际进行教学。

物体的形状、结构随处可见，如教室里就可以看见横梁、可以看见课桌椅的木条或扁管（横切面为长方形的铁管），学校里可以看见棚架、房子的结构，等等。教师要充分利用这些教学资源让学生观察。还可以在互联网上收集**我们需要的资料和**，也可以让学生收集，培养他们收集信息的能力。

第7课“桥的研究”可以结合当地的实际，比较具体深入地研究本地的桥，也可以联合语文老师，指导学生调查家乡的桥，写“家乡的桥”“桥的变化”“著名的桥”……引导学生把科学技术与社会联系起来，培养学生热爱家乡，关心社会，有社会责任感的思想感情。

6．让孩子设计建造好他们的桥。

最后一课“设计建造我们的桥”兴趣性、综合性很强。学生们为了完成创造性制作任务，在小组内合作学习，学习过程包容了自主开放的**过程、设计过程、制作过程，学习过程从课内延伸到了课外。在经历设计、制作的过程中，学生们努力运用所学物体形状结构的知识及其它经验；能够体会到设计的重要性，巩固学过的制定设计方案的方法；能够学到动手的技能和技巧。

在交流评价中能够体会到交流与讨论可以引发新的想法，能够发展尊重他人、认真倾听、敢于发表意见和虚心接受意见诸多品质。

所以，教师要重视上好最后一课，指导孩子们设计建造好他们的桥。

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