用紙造一座“橋”教學(xué)設(shè)計 杭州市蕭山區(qū)第一實驗小學(xué)：楊素春【整體設(shè)計說明】一、教材分析用紙造一座“橋”是教科版六上形狀與結(jié)構(gòu)單元的第八課。形狀與結(jié)構(gòu)單元內(nèi)容可以分為兩大部分：第一部分（1-7課）是探究形狀結(jié)構(gòu)的科學(xué)道理。其中，第1-6課是分別研究條形、拱形、框架等結(jié)構(gòu)，第7課是認(rèn)識橋梁的結(jié)構(gòu)。第二部分（8課）是設(shè)計科學(xué)合理的形狀結(jié)構(gòu)。可以說，第一部分內(nèi)容是學(xué)生通過各種方法的探究所要掌握的科學(xué)概念的基點，而第二部分則是對前面所掌握的科學(xué)概念的應(yīng)用。用科學(xué)思維、科學(xué)知識動手解決實際碰到的問題，是用紙造一座“橋”在本單元中作為總結(jié)應(yīng)用類設(shè)計制作課文存在的重要任務(wù)，在教學(xué)中既能梳理知識，又能通過評價促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，尋找科學(xué)與技術(shù)的整合。用“紙”造一座橋，紙易于裁，又比較結(jié)實，它可以為“小小建筑師”們提供很大的想象和創(chuàng)造的空間。本課要求學(xué)生在規(guī)定時間里，用一張報紙，用少量的膠帶建造一座橋，要求橋能跨越35厘米寬的“峽谷”，橋面寬度大于10厘米，能承載200克重的“車輛”。學(xué)生在經(jīng)歷設(shè)計、技術(shù)制作和交流評價的過程中，能夠發(fā)展諸方面的素養(yǎng)，也可以為本單元的學(xué)習(xí)評價提供一定的依據(jù)。本課有兩個活動。第一，用紙造橋要考慮哪些問題。本部分是對學(xué)生如何設(shè)計作指導(dǎo)。用紙造橋，需要綜合考慮許多因素，如材料的特性和數(shù)量，形狀和結(jié)構(gòu)，部件的組合和連接，等等。教科書用卡通討論的形式作了一些提示，希望通過這四個發(fā)言打開學(xué)生的思路，學(xué)生可能就會由此想到彼。最后整理思路，設(shè)計方案并制作。第二，介紹評價我們的橋。這是制作好橋后的活動，是一個必要的過程，可以達(dá)到前面教學(xué)不能達(dá)到的目的，如培養(yǎng)表達(dá)、傾聽、評價等方面的能力。二、學(xué)生分析：六年級的學(xué)生已經(jīng)多次接觸設(shè)計制作類課文，例如做一個指南針做一個生態(tài)瓶 做個太陽能熱水器減少對土地的侵蝕（設(shè)計建造我們的家園） 設(shè)計制作小賽車等，知識面有所拓寬，動手能力有所提高，已經(jīng)學(xué)會開始用科學(xué)的方法、思維解決實際問題，初步具有目標(biāo)明確的設(shè)計制作能力，并有一定的自探自悟意識，但還是需要教師適時的引導(dǎo)，尤其是制作過程中的一些技術(shù)指導(dǎo)。在長期的科學(xué)探究學(xué)習(xí)過程中，已形成一定的團(tuán)隊合作意識，能互相協(xié)力去達(dá)成目標(biāo)。有一定的介紹、評價科技制作成果的能力，但往往局限于表象。通過本單元的學(xué)習(xí)，已經(jīng)了解了薄板型材料增加抗彎曲能力的方法、橋的不同結(jié)構(gòu)，用紙造一座橋，他們已經(jīng)能從形狀、結(jié)構(gòu)等知識的角度考慮達(dá)成目標(biāo)，但綜合應(yīng)用時往往顯得顧此失彼，不夠周到。三、整體設(shè)計理念：腦科學(xué)研究表明：人的大腦獲取信息的途徑是身體的五種感官，獲取的不同信息有大腦的不同部位儲存起來。只有當(dāng)學(xué)習(xí)者處于一個有著多種多樣的聯(lián)系與刺激的環(huán)境中，學(xué)習(xí)者才能更好的建構(gòu)自己有價值的知識并迅速發(fā)展其他思維能力。“動手做”正是一種積極的學(xué)習(xí)方式，但學(xué)生還必須有“動腦”的理性體驗。像用紙造一座橋這些設(shè)計制作活動就是旨在讓學(xué)生動手動腦學(xué)科學(xué)，它承載著科學(xué)教育中設(shè)計與技術(shù)的內(nèi)容要求和功能。在設(shè)計制作活動中，學(xué)生通過完成帶有技術(shù)目標(biāo)的任務(wù)，提高解決技術(shù)問題的能力和技術(shù)設(shè)計的能力，包括確定一個簡單的問題，提出解決的方案、實施提出的解決方案，對產(chǎn)品和設(shè)計的評價，針對問題或設(shè)計和解決方案進(jìn)行交流，增強(qiáng)對科學(xué)與技術(shù)的理解。因此教學(xué)設(shè)計時“做中學(xué)”是基本理念，“動手做”是主要教學(xué)形式。讓學(xué)生在目標(biāo)明確的前提下有充分時間整理已有知識，設(shè)計方案，制作作品；在展示評價作品時學(xué)會提高交流，達(dá)到以踐行作梳理，以評價促發(fā)展的目標(biāo)。四、設(shè)計安排：為了讓學(xué)生有充分設(shè)計、制作、展示、評價的時間和空間，本課教學(xué)時間安排為2課時，第一課時以學(xué)生設(shè)計、制作紙橋為主，第二課時以學(xué)生展示、評價紙橋為主。第一課時以“任務(wù)驅(qū)動”探索式的教學(xué)方法為主，讓學(xué)生經(jīng)歷明確任務(wù)（了解目標(biāo)指向）-自主設(shè)計（個體梳理知識）-展示改進(jìn)設(shè)計方案（集體梳理知識）-成品制作（發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)造）的過程。第二課時以直觀展示法的教學(xué)方法為主，讓學(xué)生經(jīng)歷展示制作成果（直觀互動了解）-評價制作成果（評價促進(jìn)發(fā)展）-改進(jìn)設(shè)計制作（新發(fā)展創(chuàng)造）的學(xué)習(xí)過程。第一課時教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念 設(shè)計和建造橋需要綜合考慮許多因素，如造橋的要求，材料的特性和數(shù)量、形狀和結(jié)構(gòu)等。 過程與方法 經(jīng)歷設(shè)計、制作的過程，體會設(shè)計的重要性。 應(yīng)用形狀結(jié)構(gòu)的知識及經(jīng)驗設(shè)計和制作。情感、態(tài)度、價值觀發(fā)展樂于動手、善于合作、認(rèn)真傾聽、不怕困難的品質(zhì)。【說明】小學(xué)科學(xué)課程是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程。科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵非常豐富，其基本要素有-對科學(xué)知識的積累和應(yīng)用，對科學(xué)探究的過程和方法的了解和實踐，對科學(xué)相關(guān)的積極向上的情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)。本教學(xué)目標(biāo)的表述就是以這三大要素為脈絡(luò)的。但這三個分目標(biāo)在教學(xué)過程中的達(dá)成并不是獨(dú)立進(jìn)行的，而是需要相互整合。本課教學(xué)的顯性載體是學(xué)生經(jīng)歷用紙造橋的經(jīng)過。在設(shè)計和建造橋的過程中，學(xué)生需要有一定橋的知識、形狀結(jié)構(gòu)的等知識的積累，在設(shè)計和制作會碰到知識應(yīng)用的實際問題，如何在解決問題中通盤考慮設(shè)計、制作橋的的許多綜合因素，是學(xué)生在本課學(xué)習(xí)中應(yīng)該知道的科學(xué)概念。在整節(jié)課中，學(xué)生將經(jīng)歷用科學(xué)思維、科學(xué)知識解決實際問題的過程，認(rèn)識到制作設(shè)計的重要性；在設(shè)計制作的過程中需要通過小組合作來實現(xiàn)思維碰撞，產(chǎn)生好的主意，通過動手實現(xiàn)自己的設(shè)計，經(jīng)歷從想法到作品的美妙過程。因此確立了以上的教學(xué)目標(biāo)。課前準(zhǔn)備：教師：小車 課件 報紙 鉤碼（鉤碼4只包裝1盒）。小組：報紙一張、膠帶、剪子、尺子、實驗報告1張、 教學(xué)過程與方法一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入1、學(xué)生復(fù)習(xí)：觀察這些橋，它們在形狀結(jié)構(gòu)上屬于哪些種類，造橋的材料是什么？橋面的形狀分別有什么特點？（教師板書：橋）課件展示4種橋的圖片（上拱橋、索橋、梁橋），每種橋提供兩個不同角度觀察的圖片學(xué)生觀察后集體交流。（教師在學(xué)生交流時引導(dǎo)復(fù)習(xí)：薄板型橋面為了增大抗彎曲能力而通過改變形狀增加厚度。）2、明確任務(wù)師出示報紙: 一張報紙，薄而柔軟，用它能造一座橋嗎？好象是不可能完成的任務(wù)，*班的小建筑師能接受這個挑戰(zhàn)嗎？（教師補(bǔ)完整板書：用紙造一座“橋”）課件展示挑戰(zhàn)：用1張杭州日報報紙、30厘米膠帶建造一座橋，要求橋能跨越30厘米寬的河面，寬度大于10厘米，能承載200克重的車輛。二、自主設(shè)計（個體梳理舊知識）1、學(xué)生個體思考：從任務(wù)的字面理解，你想到了什么？說說我們完成任務(wù)需要解決的最主要的問題是什么？集體交流。（教師引導(dǎo)：材料只有1張報紙，膠帶或膠水不能超額；橋跨越30厘米，也就是橋墩間距30厘米，因此大部分結(jié)構(gòu)橋長30厘米，寬10厘米。需要解決的最主要的問題是紙橋在小車壓力的作用下不發(fā)生彎曲和破壞。教師板書）2、學(xué)生小組討論：我們學(xué)過哪些增加抗彎曲能力的方法？今天這些方法中，哪些適宜用在今天的造橋中的？為什么？集體交流。（教師引導(dǎo)：1、可以通過改變橋面的形狀來增加抗彎曲能力，例如O L 等。2、通過改變橋的結(jié)構(gòu)增加抗彎曲能力，例如拱形、索橋等。教師板書）3、學(xué)生小組合作：在實驗報告上畫出設(shè)計圖紙。（教師巡查指導(dǎo)）三、展示改進(jìn)設(shè)計方案（集體梳理知識）1、【利用實物投影】學(xué)生展示小組的設(shè)計方案，（2組）并派代表簡單介紹設(shè)計時如何解決使紙橋在小車壓力的作用下不發(fā)生彎曲和破壞的問題。2、其他各組學(xué)生提出適當(dāng)建議。（教師根據(jù)其他各組學(xué)生的建議適當(dāng)提示：怎樣牢固的連接各部分。）3、學(xué)生小組再次改進(jìn)設(shè)計方案。（可以重新設(shè)計畫圖，也可原圖修改。）四、成品制作（發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)造）技術(shù)指導(dǎo)：教師提問：可能會用哪些技術(shù)或要用到哪些對報紙的處理方法？學(xué)生討論，教師圍繞“量、裁、折、卷、粘”對學(xué)生進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。學(xué)生制作紙橋提醒：造好的橋先不能過分承重和過久承重，如果壓塌一次，恢復(fù)形狀后載重量就會大大減少。（準(zhǔn)備一張備用的報紙，一旦壓爛了，如有時間按原樣再造一座）（課結(jié)束前如果完成的小組放實驗室，如果沒完成允許在校的中午時間繼續(xù)制作，也允許學(xué)生重新制作）五、小結(jié)教師談話：用紙造橋，橋上還要承重200克的小車，真是“不可能完成的任務(wù)”，相信我們的小建筑師們肯定能把這不可能變成現(xiàn)實。板書設(shè)計： 用紙造一座“橋” 問題： 壓力不彎曲、破壞 改 形狀 O L 結(jié)構(gòu) 拱形 索翹 設(shè)計 制作【說明】本課時教學(xué)以學(xué)生設(shè)計、制作紙橋為主。六年級的學(xué)生通過本單元的學(xué)習(xí)，已經(jīng)了解了薄板型材料增加抗彎曲能力的方法、橋的不同結(jié)構(gòu)，用紙造一座橋，他們已經(jīng)能從形狀、結(jié)構(gòu)等知識的角度考慮達(dá)成目標(biāo)。已經(jīng)多次接觸設(shè)計制作類課文，動手能力有所提高，已經(jīng)學(xué)會開始用科學(xué)的方法、思維解決實際問題，初步具有目標(biāo)明確的設(shè)計制作能力，能互相協(xié)力去達(dá)成目標(biāo)，并有一定的自探自悟意識，但制作橋時應(yīng)該綜合考慮許多因素不夠周到，需要集體智慧的碰撞，需要教師適時的引導(dǎo)。鑒于學(xué)生特點和教材特點，為了激發(fā)學(xué)生制作紙橋的興趣，導(dǎo)入時利用橋的實體圖和一張紙造橋的極大反差，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)暴：這是不可能完成的任務(wù)，使學(xué)生產(chǎn)生了試一試的動力。然后在教學(xué)過程中采用“任務(wù)驅(qū)動”探究式的教學(xué)方法。“任務(wù)驅(qū)動”是指教學(xué)全過程中，以具體任務(wù)為中心,通過完成任務(wù)的過程，探究完成任務(wù)的知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和相對獨(dú)立地分析問題、解決問題的能力。教師首先向?qū)W生明確布置本課時的學(xué)習(xí)任務(wù)，（鑒于學(xué)生實際原教材紙橋跨度35厘米改成30厘米）讓學(xué)生帶著明確的目的經(jīng)歷設(shè)計、制作的過程，在教師的適時引導(dǎo)下，在設(shè)計過程中經(jīng)歷分析問題、解決問題等能力的培養(yǎng)，在制作過程中體會設(shè)計的重要性。在設(shè)計過程中，學(xué)生開展自主探究，而我要做的只是合理指導(dǎo)。學(xué)生自主設(shè)計探討時，我關(guān)注學(xué)生的主體意識，讓學(xué)生有更多的機(jī)會自己去思考、體驗?zāi)酥羷?chuàng)造，使其享受探究的樂趣、活動的愉悅；針對小學(xué)生在設(shè)計中產(chǎn)生的朦朧的感性認(rèn)識，展示創(chuàng)新設(shè)計方案，注意培養(yǎng)學(xué)生 “借鑒間接經(jīng)驗，分析成敗原因”的科學(xué)探究方法，即同伴合作，相互學(xué)習(xí)，反思個人之短，博采眾人之長。逐步將其引向理性思考，并提醒學(xué)生要用事實來驗證自己的想法。最后制作紙橋更是將學(xué)生逐步推向深度探究。但是制作過程中“量、裁、折、卷、粘”等技術(shù)看似簡單，實則對學(xué)生來說也有一定難都，還是需要教師指導(dǎo)。第二課時教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念 設(shè)計和建造橋需要綜合考慮許多因素，如造橋的要求，材料的特性和數(shù)量、形狀和結(jié)構(gòu)等。 過程與方法 經(jīng)歷介紹交流的過程，體會展示制作成品的喜悅感和成就感。 根據(jù)自己的設(shè)計制作展示成品，會介紹自己的設(shè)計過程和作品。 情感、態(tài)度、價值觀 發(fā)展尊重他人、認(rèn)真傾聽、敢于發(fā)表意見的品質(zhì)。【說明】表達(dá)和交流是科學(xué)探究的重要活動之一。在我們的科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生把自己的設(shè)計制作中的科學(xué)認(rèn)識表示出來，進(jìn)而進(jìn)行相互傳播，交換各自的認(rèn)識，形成新的認(rèn)識。學(xué)生在完成用紙造一座橋的設(shè)計制作過程后，會產(chǎn)生一種喜悅感和成就感，他們希望有讓自己展示的機(jī)會，得到大家的認(rèn)同，那么安排一次我們的橋展示評獎大會是學(xué)生所喜歡的。在這過程中，學(xué)生經(jīng)歷展示、表達(dá)介紹、交流發(fā)展的過程，在介紹時是對自己小組紙橋制作知識和技能的回顧和總結(jié)，在回答他人提問時是對自己傾聽能力的鍛煉，在質(zhì)疑他人小組作品時是對自己鑒賞能力的考驗。紙橋展示評獎大會從知識上是一種復(fù)習(xí)，從過程和方法上使學(xué)生經(jīng)歷介紹自己的設(shè)計過程和作品的機(jī)會，從情感上培養(yǎng)了尊重他人、認(rèn)真傾聽、敢于發(fā)表意見的品質(zhì)。學(xué)生從評價和被評價的過程中得到了發(fā)展。因此確立以上的教學(xué)目標(biāo)。課前準(zhǔn)備：教師了解學(xué)生紙橋成品，拍攝照片做成幻燈片。教室位置布置成展會半圓形。教學(xué)過程和方法一、談話導(dǎo)入教師：我們的小建筑師為完成制作紙橋這個不可能的任務(wù)付出了很多的精力各小組通過合作都拿出了精彩的作品，我們先來看看大伙的創(chuàng)世之作。課件展示學(xué)生作品的照片。揭示本課任務(wù)：（板書）我們的橋展示評獎大會二、學(xué)生小組討論：我們可以怎樣介紹自己的橋？學(xué)生集體交流。教師小結(jié)引導(dǎo)：課件展示增大橋面的抗彎曲能力的方法。設(shè)計的想法是怎樣形成的，出示設(shè)計圖或設(shè)計過程。應(yīng)用了哪些形狀方面的知識。應(yīng)用了哪些結(jié)構(gòu)方面的知識。我們的橋哪里受壓力，哪里受拉力制作過程中遇到了什么困難，怎么解決的。哪些地方限于技術(shù)，做得不夠好。哪些地方是具有明顯的優(yōu)勢的。三、 介紹評價我們的橋教師說明：設(shè)立成功獎、創(chuàng)意獎、最佳“發(fā)言人” （規(guī)范學(xué)生的介紹：我們小組。我們發(fā)現(xiàn)。等）1、小組派代表作介紹，并在介紹后做承重測試。2、其他各組成員對制作的橋作評價。四、總結(jié)評獎以學(xué)生的建議為主，組組有獎。教師談話：社會建設(shè)中有許多橋梁的建設(shè)，除了美觀，更重要的是牢固實用，能為大家的生活提供方便。這就需要建筑師設(shè)計是有一個完美的設(shè)計。我們做紙橋，有沒有更好的設(shè)計呢，我們可以在課外繼續(xù)研究。五、延伸年級制作比賽：要求用5報紙、膠帶建造一座橋，要求橋能跨越35厘米寬的河面，寬度大于20厘米，比承重的能力。 2周后操場比賽。板書設(shè)計：我們的橋展示評獎大會成功獎創(chuàng)意獎 最佳“發(fā)言人【說明】第二課時以學(xué)生展示、評價紙橋為主。我們六年級的學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了一定的展示介紹、評價的能力，知道這樣的設(shè)計制作成果展示評價的過程，但是具體到某一次的制作成果展示評價大會上，會局限于對制作成果表象的評價或介紹，難以結(jié)合設(shè)計制作的要點進(jìn)行介紹評價，或者介紹的內(nèi)容單一無重點。要真正能通過展示、評價幫助學(xué)生復(fù)習(xí)知識，提高表達(dá)、交流、傾聽、樂于科技設(shè)計制作等綜合素養(yǎng)，因此，在教學(xué)時間安排時單獨(dú)1課時開展我們的橋展示評獎大會，并與第一課時時間留有空擋，給學(xué)生充分準(zhǔn)備的時間。第二課時以直觀展示教學(xué)為主。為