教科版小学六年级科学上册第二单元形状与结构《找拱
形》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）知道圆顶形、球形等弧形结构与拱形有密切联系，可以承受很大的压力；
（2）了解生物体中存在着拱形结构；
（3）了解生活中有许多拱形结构的应用，发展观察、联想和逻辑推理能力。

2.过程与方法
（1）用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释；
（2）用画力的方向让学生的思维显性化。

3.情感态度和价值观
（1）关注生物体构造与其生活的联系和科学技术在生产生活中的应用；
（2）体验科学与技术相结合的乐趣。

【教学重点】
圆顶形、球形等和拱形有哪些相似的特点。

【教学难点】
对常见弧形结构承受力的特点作出解释。

【教学方法】
探究法、讨论法
【课前准备】
乒乓球、塑料瓶
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、情景导入
今天，先让我们一起去逛逛美丽的中国吧！去看看河北赵县的赵州桥、黄土高原上的窑洞、北京的国家大剧院、北京丰台区永定河上的卢沟桥、上海国际会议中心和国家体育场（鸟巢）等。

每个地方都有不一样的特色，都有不一样的风
景。

这些建筑物与拱形有哪些相似的地方呢？（都是弧形结构）今天就让我们一起去找一找生活中的拱形所包含的科学原理吧！
二、新课探究
弧形结构，是呈弧形展开的构造形迹或构造带的统称。

弧形结构包括圆顶形、球形、拱形。

（一）认识圆顶形和球形
我们已经认识了拱形，首先让我们认识一下圆顶形和球形。

例如锅盖、粮仓这样的形状就是圆顶形或半球形；足球、瑞典国家体育馆这些形状就是球形。

（二）圆顶形和球形的承载能力
1.观察乒乓球
乒乓球壳并不厚，很薄；捏乒乓球皮，感觉比较软。

但是当我们向下压时，感觉很硬。

三个剖开的乒乓球壳承载了一大摞书；整个乒乓球不容易压瘪，乒乓球原封不动。

2.为什么圆顶形和球形能够承载那么大的压力呢？
图示展示。

拱形以拱顶和拱足中心连线为轴旋转，就成了圆顶形；球形是以拱足连线为轴旋转形成的。

因此：圆顶形可以看成拱形的组合；球形在各个方向上都可以看成拱形。

3.比较圆顶形和球形承载压力的特点
讨论：还有哪些类似拱形的形状？
例如：悉尼歌剧院、杰佛逊纪念堂和南京展览中心等。

生活中的例子：小勺把上凹形的槽；纸碟上压的凸凹痕；电灯泡；发卡。

（三）塑料瓶的形状
分部分观察、用手捏的方法分析塑料瓶形状。

塑料饮料瓶的观察记录表
想一想：塑料饮料瓶的形状设计包含了哪些科学原理？
1.圆顶形受压均匀且很难变形；
2.圆柱形节省材料；
3.瓶子的花纹能起到防滑的作用。

（四）生物体中的拱形
人的头骨近似于球形，可以很好地保护大脑；拱形的肋骨护卫着胸腔中的内脏；人的足骨构成一个拱形，它可以更好地承载人体的重量。

还有龟壳、蛋壳、贝壳等都是拱形结构，可以很好地保护自身，具有承载外部压力大的特点。

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三、拓展延伸
国家体育场（鸟巢）坐落于奥林匹克公园建筑群的中央位置，地势略微隆起，高低起伏的波动的基座缓和了容器的体量，而且给了它戏剧化的弧形外观。

汇聚成网格状——就如同一个由树枝编织成的鸟巢。

国家大剧院中心建筑为半椭球形钢结构壳体，整个壳体风格简约大气，其表面由18398块钛金属板和1226块超白透明玻璃共同组成，两种材质经巧妙拼接，呈现出唯美的曲线，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。

四、课堂小结
圆顶形、球形等有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。

五、课堂练习
（一）判断
1.圆顶形、球形等和拱形有共同的特征，可以承受很大的压力。

（√）
2.蛋壳、龟壳、贝壳都是拱形结构，可以很好地保护自身。

（√）
3.球形是以拱足连线为轴旋转形成的。

（√）
4.瓶子设计成这样的形状就是因为美观。

（×）
（二）填空
1.球形任何一个地方受力，力都可以向四周（均匀）分散开来，所以球形比任何形状都要（坚固）。

2.在我们的周围也有很多利用弧形的例子，例如（勺把上的凹槽）、（电灯泡）。

3.生物体中的拱形有（龟壳）、（贝壳）和（蛋壳）等。

六、家庭作业
查阅资料，说一说世界上还有哪些建筑物是拱形结构的？
【板书设计】
找拱形
圆顶形和球形
生物体中的拱形
【教学反思】
“找拱形”在学习“拱形的力量”探究活动中，通过实验研究认识了拱形受力的特点。

本课“找拱形”就是要在圆顶形、球形、不规则弧形结构中找出拱形的特征和异同，使学生对拱形结构的认识进一步扩大和加深。

试图引导学生在“解释圆顶形、球形承受压力特点”“推理塑料饮料瓶形状设计中的科学道理”“寻找生物体中的拱形”等探究活动中用已有知识解读物体的形状与结构，对弧形结构的物体作出合理的解释，发展学生的联想和逻辑推理能力。

学生可以举出很多生活中的拱形结构，先观察乒乓球的特点，帮助学生理清它们与拱形的关系，然后进一步探究它们的受力情况。

观察到三个半乒乓球能承受三十本以上的科学书，学生感叹承受压力之强时，抛出问题“为什么轻轻的乒乓球能够承受如此大的重量？”，进一步分析圆顶形为什么能承载如此重量，是
因为有与拱形相似的结构特点，最后总结“因为它是拱形的组合”，拱形受力后会向下向外传递力，抵住拱足就能抵消外力，承载重压。

在课堂最后，寻找生活中的拱形。

对于人体，学生是既熟悉又陌生，并没有深入去了解过，接触的也只是乌龟、鸡蛋、贝壳等一些常见物体。

课堂让学生看一看、摸一摸人体当中的拱形，并小组交流达成共识，如从上到下，头骨、耳廓、牙齿、下巴、肋骨、脊柱、关节、足弓等部分的拱形以及他们的作用等都做相关的总结介绍，希望通过人体模型的呈现能更直观地讲授课本知识，提高学习兴趣。