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1、6蛋壳与薄壳结构教学设计课题蛋壳与薄壳结构单元仿生学科科学年级五下学习目标1、知道蛋壳的形状特点。目标解读：知道蛋壳和拱形相似的特点，知道虽然蛋壳本身薄而脆，但是它具有很大的承重力。因为蛋壳的形状类似于球形，它能够把外来的力均匀地沿着整个表面分散开来，并把这些力均匀地扩散到壳体各处，所以整体可以承受较大的压力。2、能够通过观察、实验和逻辑推理，运用已有的知识对常见的拱形结构承重力的特点做出解释。目标解读：能够通过观察、实验和逻辑推理，知道拱形可以向下和向外传递承受的压力，因此能够承受很大的压力。3、能够识别生活中的拱形结构的物体，通过分析建筑中拱形的承重结构，感受科学技术对我们生活的影响。重点
2、能够通过观察、实验和逻辑推理，运用已有的知识对常见的拱形结构承重力的特点做出解释。难点能够识别生活中的拱形结构的物体，通过分析建筑中拱形的承重结构，感受科学技术对我们生活的影响。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课复习导入：我们身边有很多物品，其形状和功能与生物有很大联系，请举出三例，并说明它们都模仿了哪些生物？板书课题思考并回答相关问题激趣导入讲授新课活动一：观察鸡蛋壳鸡蛋呈现卵圆形，一头圆，一头稍尖。鲜蛋的外观特点是鸡蛋壳上有一层鲜亮的光泽，摸起来是光滑的手感，颜色比较深，如果仔细看的话鲜蛋的鸡蛋外壳还比较细腻，没有那么粗糙C将鸡蛋对着阳光照看，新鲜鸡蛋呈微红色，半透明状，蛋黄
3、轮廓清晰，不新鲜的鸡蛋则是模糊的。蛋壳的结构是多孔的，一般蛋壳是多孔透气的，以便于内部生命演化时的新陈代谢。活动二：探究蛋壳结构1.用手能把1枚鸡蛋握碎吗？对教师所提问题展开回答。温故知新勤思考，聚集焦点解新疑C实验材料：生鸡蛋若干。实验步骤：用力握住1枚鸡蛋，尝试将其握碎。实验现象：我们发现，一个人使劲地握住1枚鸡蛋，无论怎样用力，都不能把鸡蛋握碎。实验分析：当一个人用手握鸡蛋的时候，力是平均地分到鸡蛋外壳上面的，圆形外壳可以均匀地分散外部受到的力，这样会使几个方向的外力互相抵消，从而达到平稳，因此，外力再大鸡蛋也不容易握碎。如果打破了这个平衡，不是让鸡蛋外壳均匀地受力，而是简单地用一根手指
4、把外力给鸡蛋，鸡蛋就很容易破碎了。实验结论：用手不容易握碎鸡蛋。2.哪种情况的蛋壳不容易被戳破。实验猜想：用铅笔戳蛋壳，我认为是凹面朝上更容易被戳破。实验材料：4枚鸡蛋、1支铅笔、透明胶带、剪刀、塑料瓶盖。实验步骤：(1)为了使实验数据更加准确，建议2个蛋壳来自同1枚鸡蛋。(2)先用剪刀将2个半蛋壳修剪成一样的高度。(3)将2个半蛋壳如图所示放置，一个凹面朝上，一个凸面朝上。(4)将铅笔放在15厘米高处，垂直落下。(5)多尝试几次，观察蛋壳的破碎情况。实验现象：我们发现，凸面朝上时，蛋壳没破；凹面朝上时，蛋壳裂开。实验分析：构成蛋壳的物质具有很好的抗压性，即能承受很大的压力，但抗拉性却较差，即
5、经不起较大的拉力。蛋壳的外形弯曲均匀且对称，当蛋壳外部某一部分受到压力时，这个压力便均匀地传给其分组实验并1己录科学探索求真知，名师点拨解疑难。余各部分，并且巧妙地相互抵消，所以不容易破。但是，当这个压力是从蛋壳内侧向外施加时，蛋壳各部分受到的便是拉力了，所以就容易破裂。实验结论：凸面朝上，受力均匀，蛋壳不易破；凹面朝上，受力不均，蛋壳容易破裂。3.测试鸡蛋的承重能力。课件出示相关资料活动三：蛋壳结构与拱形结构之间的关系1 .观察蛋壳的形状。在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？通过画线发现，这条线呈弧形，形状像拱桥。2 .认识拱形。外形为弧形的建筑结构被称为拱。拱桥是用拱作为主要承重结构的桥
6、。拱形承重的秘密。拱形以拱顶和拱足中心的连线为轴旋转，就形成了圆顶形，而且组成的半球形的拱足之间可以看成是紧紧相连的。拱形承载重量时，能把压力向下、向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住拱足，就抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。3 .生活中的拱形建筑与建筑上的拱结构。人们依据拱形可以承受很大压力的特点设计和建造了很多拱形建筑，如：拱桥、拱门、拱形屋顶等。(1)玉带桥。全国各地有许多桥梁名叫“玉带桥”。其中最著名的一座位于北京颐和园昆明湖长堤上，建于清乾隆年间(公元17367795年)。该桥单孔将跨1138米，矢高约7.5米，全部用玉石琢成
7、，桥面是双反向曲线，组成波形线桥型，配有精制白石栏板，显得格外富丽堂皇。其他的如江西省信丰县玉带桥，等等。(2)无梁殿。公元1381年，位于南京紫金山下，矗立起了一座宏伟的砖石建筑一无梁殿。600多年过去T,无梁殿殿几经战火，历经沧桑，但凭借它一身坚固的石砖结构，才得以完好地保存至今。无梁殿殿内现为阵亡将士公墓祭堂。南京灵谷寺景区内的无梁殿是用于供奉无量寿佛的，大家都知道古代的房子基本上都是木制的，这座建筑采用的是砖石结构，不设木梁，故又称“无梁殿”。国民政府将无梁殿改建为纪念国民革命军阵亡将士公墓的祭堂，现在无梁殿被用作辛亥革命人蜡像馆。北京的两座无梁殿分别位于故宫和天坛公园，若说起名气，可
8、能去过天坛公园的人见过位于天坛公园的无梁殿，而故宫的无梁殿由于修缮和保护问题很多人可能都见过。(3)其他拱形建筑与建筑上的拱结构。(4)人体内的拱形结构。头骨：人的头骨近似于球形，可以很好地保护大脑。肋骨：拱形的肋骨保护着胸腔中的内脏。足弓：人的足骨构成一个拱形，它可以更好地承载人体的重量。活动四：测试拱形结构的承重能力课件出示相关资料活动五：薄壳结构1.认识薄壳结构。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，因此在建筑中被广泛使用。薄壳结构
9、是一种孤形薄膜状的空间结构，属薄壁结构。采用钢、木、塑料制成，轻巧、坚固并能节省材料。如用钢筋混凝土则能浇筑成各种形状，如筒形薄壳、圆锥面薄壳、抛物面薄壳和马鞍面薄壳等。一般用于工业和民用房屋的屋盖、容器、拱坝等。如国家大剧院、悉尼哥剧院等C2.薄壳结构。除了建筑，你还见过哪些薄壳结构的物品？生活中的许多日常用品，如灯泡、安全帽、锅盖、帐篷等都是薄壳结构的物品。这些物品外形类似一个空心球体的上半部。也称圆顶形，圆顶的横切面并不一定是完整的圆形，亦可以呈椭圆形。课堂练习幻灯呈现课堂小结通过本课的学习你有哪些收获？板书本课思维导00与拱形相似/玉带桥目有很大的承重力T索壳的凸面朝上，皿力强T特点、/Z凹面朝上，容易破裂）z拱形桥比平面桥一l拄奥承三Q强拱形建筑及建筑物上的拱形结构/国家大剧院薄充卜思尼歌剧院结构卜灯泡“安M
