教学目标
科学概念
● 拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。
过程与方法
● 根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。
情感、态度、价值观
● 认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性。
教学准备
为小组准备：做拱形的纸，铁垫圈若干。
教师自己准备：相关的图片资料。
学生自己准备：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。
教学过程：
一、激趣导入
让学生看一些拱桥的图片。问为什么桥要做成拱形，特别是在古代，材料还不是很多，强度也不是很好的年代。其原因在那里？同学们原意和老师一起来解开这个千古之謎吗？
二、拱形承受压测试。
1、实验：做一个纸拱，试试它能承受压力吗？
2、学生分组进行实验(要求学生做好分工与记录)
3、要求：测试纸拱能承受多大压力。
观察纸拱随着压力的增强，形状有什么变化。
4、分组表述自己的实验结果。
三、让拱形承受更大的压力。
提出问题让学生自主解决：
1、怎样使纸拱能承受更大的压力。
2、提示：根据拱形受压变形的现象，寻找克服变形的方法。
3、学生组实验：要求学生做好工，并注意哪些量是要求不变的。
四、长寿的石拱桥
通过资料让学生感受我国历史上丰富多彩和发达的造桥工艺。
教学目标：
知识方面：
理解科学概念：拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。
能力方面：
能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。能根据观察到的拱形产生的形变推想它受力的状况。
情感态度价值观方面：
让学生了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。
教学重点：
学生在实践探究中能根据拱形的形变来分析拱形受力的.状况。
教学难点：
学生能根据拱形受力后形状的变化，分析出拱形受力的状况。
教学准备：
学生：拱纸3条、垫圈30个、实验记录单、螺帽若干个
教师：拱纸10条、平纸3条、垫圈30个、实验记录单、螺帽25个、课件
教学过程：
一、课前回顾 复习旧知
1、横梁的抗弯曲能力与什么有关？
2、纸梁的宽度、厚度与抗弯曲能力有什么关系？
3、为什么改变形状能提高材料的抗弯曲能力？
二、创设情景 导入新课
1、导入：同学们，（师出示一张纸）看老师手中的这张纸。（把它平放着，用手托住纸的两端将纸平放在两手之间，纸塌下去了）它连自身的重量都承受不起，这样柔软无力的纸你能用什么办法让它至少能承受自身重量不塌下去吗？然后思考如何让一张纸承受更大的压力呢？
2、还记得我们学过的课文《赵州桥》吗？
课件展示美丽的赵州桥图片及多幅拱形建筑图片。提问：观察这些图片在形状上有什么特点？（拱形）“这座赵州桥离我们这么久远，为什么还这么牢固呢？学生观察，发表各自建议。谈话：是这座赵州桥里面有拱形吗？还有很多建筑物也设计成拱形，如天安门城楼、法国铁塔、相城中心商贸城、悉尼大桥等，为什么人们要把建筑物设计成拱形呢？”拱形真的有这么大的力量吗？（板书课题：拱形的力量）今天就让我们一起来研究一下“拱形的力量”（板书）
三、动手操作 验证假设
1、师：要了解拱形的力量有多大，我们不妨拿一张拱纸和一张平纸来做个比较，（出示拱纸、平纸）
2、师：（1）这两张纸的材料和大小都一样，跨度都是12厘米，现在如果在纸的中间轻轻地放垫片（出示垫片），你们估计一下哪张纸的承重能力强一些？
（2）检验一下，以碰到这个面为标准。请数好。
3、相同材料和大小的纸，哪种形状的承重能力强一些？
4、现在你的脑海中冒出了什么问题？
为什么拱形纸的承重能力比较强呢？你能做出自己的解释吗？
5、刚才大家只关注纸能承受几颗垫片，忽略了它在承重过程中形状的变化，看一看当老师在两种纸上各放1个垫片时，平纸和拱纸的形状各有什么变化？放2个、3个垫片呢？
6、学生汇报：平纸向下凹，拱纸的脚（拱脚）向两边推（伸展）开去。
如果再在上面加一个垫片，平纸往下凹得更厉害了，拱脚也向两边推（伸展）得更开了。
7、（1）静止的拱脚向两边推开，说明肯定对它施加了一个力，我们把这个力称为外推力，那么这个外推力来自于哪里呢？（垫片向下的压力）
师出示悬空的垫片，这样吗？压在拱纸上的垫片对拱纸产生了一个向下的压力。
（2）垫片的压力是向下的，而“拱纸”的拱脚怎么会向两边推（伸展）呢？谁能解释一下这种现象？（向下压的力传向两边，所以，“拱脚”才会向两边推。）
8、小结：
（1）动画演示（拱形受力状况）。
（2）出示文字（拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，产生外推力。）
四、总结提高 理论升华
当我们把台历纸弯曲成拱形的时候，两边用书抵住，再放上硬币，大家猜一猜又会发生什么样的奇迹呢？学生动手操作，发现拱形结构能承受较大的力。
深入组内，观察学生的实验过程。
总结：当我们使用相同材质的纸板时，我们把拱脚的位置垫得越高，这个拱形能够承受的压力就越大。
课件展示，图示解析：当拱形受到一个压力的时候，它就会把这个压力分解成向下的压力和向外的推力，此时当我们抵住这个力，拱形就能承载很大的重量。拱形是所有结构中唯一一个产生外推力的结构，所以拱形结构又叫推力结构。
五、搭建一拱 参与体验
1、师：刚才研究的拱都是老师发给大家的，想不想亲自动手来造一个拱呢？（投影：齐心协力来造拱）。
2、10个学生为一组搭建一个拱。
3、其他同学自由选择：
①看同学造拱，参与讨论。
②改进或继续拱纸的研究。
4、拱的承重测试。
5、对做得好的学生奖励拱形结构的知识小卡片。
六、探索奥秘 拓展延伸
同学们，今天我们探究拱形的力量，探究得很有力度，我们通过实验探究，弄清拱形能承受更大的力的秘密。对了解生产、生活中的拱形，起到一定的作用。其实我们生活中，有很多的拱形形状的物体（课件展示）。还有在我们的身体内就存在着拱形的物体。（课件展示）大家可以在下课之后去发现我们身边存在的拱形。看能不能用学到的科学知识解释它们。
七、课外作业
制作一座纸桥
之前我们已经学习了抵抗弯曲的方法，还有桥的不同种类，课下请同学们结合所学过的知识，组内研究并制作一座桥。
1教学目标
1.认识拱形能够向下并向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。
2.能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况，并通过瓜皮拱的受力情况推测拱形受力时各部分相互挤压的作用，进一步理解拱形承重的原因。
3.能积极参与合作学习，并在研究过程中边实验边改进，不断加深研究。
2重点难点
重点：
1.认识拱形受力时可以将力分散，并向下和向外传递，在拱足处转化成外推力和向下的力。
2.知道抵住外推力，可以使拱形承受更大的压力。
难点：瓜皮拱的受力情况推测拱形受力时各部分相互挤压的作用，进一步理解拱形承重的原因。
3教学过程
3.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】导入
1.图片：各种拱形结构的建筑物(课件出示)——这些建筑在结构上有什么共同的特点?(拱形结构，板书拱形)
2.古今中外，从城市到相间，拱形建筑到处可见，让我们一起来认识一下拱形。
活动2【活动】研究拱形
(二)研究拱形
1.人们为何要将建筑物做成拱形?你是怎么想的?，真的如大家所说，拱形能承受很大的力吗?让我们一起来研究一下拱形的力量，导入及板书
2.要研究拱形的力量，必须先要制作拱，看看我是怎么做的(演示纸拱的制作)
3.猜猜看，这个纸拱能承受多大的压力，也就是能承受多少个垫圈?
4.到底怎样，让我们一起通过实验来测试一下，请大家先了解一下实验的要求：(课件展示)
5.分组实验探究
6.交流板书：可承受一定的压力
7.在刚才的实验中，你还发现了什么?(拱足怎么啦?)板画(师板画拱形——同时介绍拱形的拱顶和拱足)
(1)拱足向外移动了，这是什么原因造成的?
(2)拱顶受到的压力到了拱足变成了向外的推力，拱足部分真的有两个外推力吗，我们不妨体验一下：两人合作，一人拱顶处使力，另一人两个手指抵住拱足，体验外推力;
8.除了外推力，向下的压力还有吗?(演示实验：沙平面受力压痕，板画完整的受力图)
9.现在谁来说说看拱形受力有什么特点。课件：拱形受力时可以将力分散，向下和向外传递，在拱足处转化成外推力和向下的力。
10.进一步探究：如果我们不抵住拱足处的外推力，拱就会变形，那你有什么好的方法让纸拱不变形?(课件)这样做，承受的压力可能会怎样，真的吗?那我就按照你们的方法来试试看(演示实验)
11.交流：发现了什么?(1)承载力变大，(2)板画：形状又有改变)
12.从中你会提出什么新的探究问题?(怎样才能使纸拱承载更大的压力;如果我们用四本书分别抵住拱足处的外推力，拱承受的力将会……六本呢?真的如大家所说吗?你觉得这个实验怎么做，实验时还要注意什么?课件4本书及温馨提示：6人一组，跨度不变，书本紧靠拱。
14.交流：说说你的发现——抵住拱足的力量越大，拱形承受的压力越大。课件： 结论
活动3【练习】延伸与拓展
1.研究瓜皮拱
课件：(1)梯形的五块瓜皮做成拱瓜皮为什么不垮呢?
(2)受压时会有什么现象发生?说明了什么?
课件结论：拱形受压，不单拱顶和拱足处受到力，其实拱形的每一个地方都受到力的作用。
瓜皮拱把受到的力向下、向外传递给相邻的部分，拱形的各部分相互挤压，结合得更紧密。所以在一定的重物下瓜皮拱不垮。
2. 课件师述：拱形建筑，肯定不是靠人的力量抵住拱的外推力的，比如拱桥的拱足会顶住河的两岸，抵住外推力时需要的的力量来自于河堤的岩石或地面，力量强大，可以保证拱桥的稳定和坚固。
3.课件运用：现在你能解释为什么古代的城门大多是拱形?
拱形的力量教学反思
(一)教学设计反思
1、第一个实验环节中(探究纸拱是否有力量)不该过早揭示结论，而是让学生自己发现并总结，使之成为学生的内化知识。
2、第二个实验环节应由教师抛出问题“怎样让纸拱不变形?”再由学生自主提出将拱足抵住。并设计实验。
(二)教学过程反思
1、教学板块衔接处不够顺畅，一时紧张竟遗忘一个穿插小实验(让学生两人合作用手指抵住拱足感受其向外推力)
2、由于时间控制不够到位，以致结尾处未对西瓜皮拱的承重原理进行分析阐述，从而缺少对本课知识点的牵引与加固。
(三)存在问题反思
1、设计的教学内容环节较匆忙，没有给学生留下充分活动、感知、体验的时间。
2、教学板块设计意图应以学生探究为目的，而不是教师传授知识让学生验证。
3、运用教学语言不够熟练，精简，并出现了多次口误。这是不应该的。
(四)改进措施反思
1、教学设计应更严密、更科学。尤其要预留出学生活动的时间。
2、提高自己的教学素养，提高自己教学语言表达能力。多听、多学、多练。整堂课学生们在一种欢快的气氛中学习新知识。在教学中，让学生分组自己动手去掂一掂，让学生自主探索，为学生学习数学提供了一个广阔的空间，培养学生的动手操作的实践能力和探索精神，也提高了学生的综合能力。让学生在操作中思考，在交流中思考，在思考中探索获取新知识，充分发挥学生的主体性和积极性。
经过这次课堂教学的反思在日后的常规教学中我一定注意自身教学语言的规范精炼，不断扎实自己的科学基本功，并时刻铭记新课改标准的要求、指示：教学过程中应以学生为主体，让学生探究性学习，以“玩”的形式学习。
【微语】生命是情，一世是爱，生生世世是我永恒不变的真心！
温馨提示：
