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一、教材分析
本课内容来自粤教科技版教材五年级下册第2单元“桥梁”的第2课《平直的梁桥》。结合以往的教学经验和学生实际，教师将教学内容进行了重新整合和创新编排，课题改为“梁桥的秘密”，第一部分为探究提高桥面承重的方法，第二部分为设计制作梁桥模型，第三部分为联系生活实际，拓展延伸。本课的重点是通过研究影响梁桥桥面承重的因素，设计和制作小桥，探究发现梁桥的秘密：梁既能够增加承重，又能够支撑桥面。
二、教学过程
1.现象导入，任务驱动
师：同学们，这里有条河，如果我想过河，有什么办法？
生：可以搭桥。
师：这方法真不错！在搭桥时，先在河的两岸建一个桥墩，然后在桥墩铺设一个桥面（边讲边搭建模型），这样就有了一座简单的小桥，就像老师做的这个模型一样。（板书：桥）这座简单的小桥有什么缺点呢？（将重物放置在桥面上）
生：容易塌。
师：没错，它的承重力不够强。（演示：重物放在桥面上；板书：承重能力）
师：你们能不能想办法对它（边拿纸边说）进行加工、改造，提高它的承重能力？（板书：在承重能力后面加↑）
【点评：过河、建桥、利用桥梁跨越两岸是生活中真实的情境。基于对日常生活的观察，五年级的学生已经对桥梁的结构有了一定的认识，然而，对于桥梁的巧妙设计、结构原理等与技术和工程领域知识相关的认知还比较缺乏。因此，本课的导入从建桥开始，由真实的生活触发学生提出问题，并尝试利用纸桥模型对桥的结构进行探究，引导学生发现用纸张模拟的平板桥的桥面承重能力不强。同时，利用一个富有挑战性的问题，使学生聚焦于桥面的
承重问题。】
2.初步探究增加承重能力的方法
师：老师给大家准备了一张A4纸和两个相距15cm的桥墩，请大家以小组为单位进行探究。要求：（1）能够承重1个以上的模型重物；（2）看谁想到的方法多；（3）把想到的方法记录在探究卡上。时间5分钟。开始！（学生进行初步探究，教师一边巡视，一边指导、评价。）
师：探究时间到。哪个小组分享一下你们的研究成果：进行了几次尝试？用了哪些方法增加它的承重力？
生1：先将纸对折，再将纸的两边对折（边讲边折），对折三次（见图1）。
师：你们小组用的是对折的方法。很好，掌声鼓励。其他小组有不同的做法吗？
生2：我们小组做的桥面是平的，左右两边折
起来。
师：来，我们试试能承受多少重物（放重物），这个小组的方法可行吗？
生：可行。
师：掌声鼓励（板书：见图2）。
生3：我们小组是折成城垛形的，可以承重10个以上重物。
师：是真的吗？（边问边测试）
生：是真的！
师：这种方法很有创意（板书：见图3）！
生4：我们小组是折成波浪形的，可以承重20个
重物。
师：我们来测试一下，是否真的能够承重20个重物。
师：哇，太了不起了（板书：见图4）！
师：同学们，你们刚才想了许多方法来增加纸的承重能力，那么这些不同的方法都让纸发生了什么改变？
生1：增加了纸的厚度。
生2：改变了纸的形状。
生3：纸的结构也发生了改变。
师：通过实验探究，我们发现增加厚度、改变形状和结构，可以提升纸的承重能力。
【点评：教师设置了具体的探究任务，如桥墩的数量、桥墩的间隔、放置的重物等。其目的是让学生尝试改变纸的形状、增加纸的厚度等，观察其是否能增加承重能力。这个活动的设计，既培养了学生严谨实验的态度和基于证据的意识，也是为下一个活动的开展积累丰富的研究素材。】
3.深入探究，设计与制作梁桥模型
师：如果我们把桥面做成这样（手举波浪形、城垛形纸），行吗？为什么？
生：不行。如果桥面是波浪形、城垛形，就不能使车平稳地通行，车会摇摇晃晃，轮胎也有可能被
扎破。
师：你看问题看得非常准！这样的桥面虽然能够承重，但它不利于通行。
【点评：通过推进式的对话，教师引导学生根据日常生活经验认识到建造桥梁时，不但要考虑桥面的承重能力，还要考虑桥面要怎样设计才能满足通行的功能，为进一步探究梁桥的结构提供了思维基础。】
师：建造桥梁，不仅要考虑承重问题，还要考虑平稳通行问题。请大家利用刚才的研究成果，设计和制作一座既能够承重，又可以平稳通行的小桥。为了增加挑战性，我把桥墩距离增加到25cm，桥面宽
10cm，建成后还能通行25辆小车（手提重物展示）。老师给大家提供了2张A4纸、两个距离25cm的桥墩、一把尺子、25辆模型小车。请每个小组用3分钟讨论、设计方案，并记录在探究卡上。（学生讨论、设计纸桥，教师边指导边评价。）
师：下面请各小组根据设计方案，制作小桥，并进行测试，时间为5分钟。（学生制作纸桥，教师指导。）
师：时间到！究竟你们制作的小桥是否达成要求呢，我们邀请一些小组举行小桥模型制作的发布会，要求：（1）说一说你的模型是否完成。（2）设计、制作的小桥是否满足了要求。（3）请其他小组同学提出建议和意见。
生1：大家好，我们的模型完成了，也满足了要求。我们用了两张纸，上面铺了一张纸，下面那张纸折叠了四次，比較厚，用来支撑中间，这样保持两边平衡，可以放稳20个重物。我们的分享完毕，谢谢大家。请大家提出建议和意见。
生2：我观察到模型右边有点塌，请问车在上面行驶会不会掉下来？
生1：我们只用了5分钟来完成模型，比较快，所以出现了失误。谢谢你。 师：他们是否真的达到了要求（用尺子测量）？桥面宽为10.5cm，跨度25cm，非常标准！刚刚其他小组同学提出质疑，这座桥建得有点小问题，希望你下次再建桥的时候，一定要注意让它更加牢固。如果重新给你两张纸，你会从哪些方面来进行改进？
生1：如果再给我两张纸，我会用一张纸固定桥面，另一张做桥面的改造。
师：还有其他小组想分享吗？
生3：大家好，我们的模型完成了，可以承载25辆小车的重量，下面还能通过一条小船。小桥分为两层（边讲边指着桥），下面这层是波浪形的，我们参考了快递箱的结构，夹层外再覆盖一层纸；还多做了一层防护的围栏，防止车辆掉下；还设置了行人的通道。谢谢大家，请问大家有什么疑问吗？
生4：你好，你们为什么要折成波浪形？
生3：因为波浪形类似三角形，很牢固，就像快递箱夹层一样。
生4：好的，谢谢。
师：这个小组的方法很独特，下面是波浪形的纸，上面加一张平坦的纸，很巧妙。外面还加了护栏，非常科学合理，承重力也非常强，非常不错。
生5：大家好！我们小组的小桥一开始没有完成，主要是开始将改变形状的纸夹在另外两张纸的中间，它不太牢固（边讲边展示），弯曲了一点。后来，莫老师跟我们分享了刚才这个小组的方法，我们做了改进，将下面的纸折成波浪形，把它搭在桥墩上面（边讲边放），再铺一个平整的桥面，最后把25个小重物放上去，最后成功了。（边讲边放重物，成功后，同学们鼓起了掌。）
师：同学们的掌声特别热烈，是不是发现这座桥做得特别牢固、平整？非常了不起！同学们有没有发现，各小组设计的小桥有什么相同点？
生6：都用了增加厚度和改变形状的方法。
师：说得很好！还有发现吗？
生7：莫老师演示的桥，做桥面的那张纸跟下面锯齿形的纸融合在一体，两张纸就不容易分开，很牢固。一些小组设计的桥，两张纸容易分离，就不够牢固。
师：你观察得非常细！
生8：我发现各小组制作的小桥都是分为两层，下面一层改变了纸的形状与结构，用来增加承重；上面一层是一个平整的桥面，利于通行。
师：你非常了不起！我们从刚才的设计和制作活动中可以看到，各组都在桥面下面增加了一些结构，这些结构既增加了桥面的承重能力，又对桥面起到了支撑的作用。其实，在真正的桥梁建设中，工程师们也运用了这样的结构。这类结构，我们把它叫作“梁”（板书课题：梁）。这种以梁作为主要承重结构的桥，就是梁桥（板书课题：梁桥）。它既能够承重，又能够使小车平稳地通行，还非常牢固（见图5）。你觉得这座桥最重要的承重结构是什么？
生9：我觉得是起支撑作用的结构。
师：这个结构叫什么？
生9：梁。
师：是的，这就是“梁桥的秘密”。（板书：“的秘密”）
【点评：在教师设置的层层深入的问题情境中，学生完成了建造一个既能承重又能使人、车平稳通行的桥梁模型的挑战性任务。为了解决这个工程问题，教师组织学生分小组围绕任务进行研讨，尝试根据一定的科学原理或在实践中形成的认识进行设计。
在这个环节中，教师对任务以及所需的材料做了精心的设计，提出了“桥墩距离25cm，桥面宽10cm”的设计要求，引导学生充分利用两张210mm×297mm的A4尺寸的纸张设计桥梁。学生在此过程中，发现可以对一张纸进行简单加工，如改变纸的形状、增加纸的厚度等，将其作为主要的支撑结构，并将另一张纸对折后形成平直的桥面，这样就达到了既能承重又能满足人、车通行的要求。在这个活动中，教师利用具有驱动性的任务，激励学生在完成实践性任务的过程中，像设计师一样去思考和设计，并测试、调整和完善自己的设计。学生充分应用了本课所涉及的科学知识和思维方法，成功完成了建造一座既能承重又能满足通行需求的桥梁模型的任务。
在这个环节最后，教師及时引导学生观察和思考桥梁模型中的一个关键结构——梁，帮助学生认识原来自己的设计中竟应用了“梁”的结构，从而在原有认知的基础上建构了新的概念。】
4.联系生活，了解梁的应用
师：你们有没有发现，日常生活中哪些地方用到了梁？
生1：我们屋顶就用到这种支撑结构。
师：（指了指天花板）是不是有梁？
生2：是！
师：还有吗？
生3：凳子上面也有梁。
师：掌声送给你，你有一双非常敏锐的眼睛！
生4：我发现纸箱里面也用到了梁。
师：非常好！
生5：我们睡的床垫下面也有梁。
师：说得真好！你的眼睛好像有透视功能，还能看到床垫下面的梁，说明你平时非常善于观察和发现生活中的科学问题。
（展示图片）日常生活中，梁的应用非常广泛。除了建桥用到了梁，我们学校的空中连廊也用到了梁，请同学们把热烈的掌声送给善于观察的我们！
【点评：学生在制作桥梁模型的过程中，不知不觉中地应用了“梁”的结构。教师通过引导学生寻找“梁”在生活中的应用实例，帮助学生形成知识迁移，提升思维深度。】
5.拓展延伸，制作更长的桥
师：同学们，刚才，我们用2张A4纸搭建一座桥面跨度为25cm、宽为10cm的梁桥，能够通行25辆小车模型，非常厉害。下面我向大家介绍一座特别、特别、特别厉害的桥——港珠澳大桥。请看视频。（播放《港珠澳大桥》视频）
师：看完视频，你是否为我们的祖国感到骄傲和自豪？课后，请大家也完成一件令人感到骄傲和自豪的事：搭建一座跨度更长的桥。要求桥墩之间距离为50 cm、桥面宽为10 cm、能通行50辆小车模型。请同学们课后继续研究。这节课上到这里，同学们再见！
生：老师再见！谢谢老师！
【点评：科学课的学习不应局限于教材的内容或素材。教师适时地结合新闻热点补充新的素材，既拓宽了学生的视野，又引发了学生对祖国科技进步的自豪感，培养了学生的爱国情感。在本课的最后，教师没有把下课的铃声作为教学的终点，而是通过提出新的挑战性任务，激发学生的探究欲望，为后续进一步研究各种类型桥梁的内容做好铺垫。】
（本课获2018年广东省小学科学优质课评比一等奖第一名，代表广东省参加中国教育学会科学教育分会“2018年度课堂教学观摩与展示系列活动·中小学科学课堂教学研究与优质课展示活动”）
（作者单位：1.广东省东莞市松山湖中心小学2. 广东省东莞市青少年活动中心3.广东省广州市黄埔区教育研究中心）
责任编辑：孙昕
heartedu_sx@163.com
本课内容来自粤教科技版教材五年级下册第2单元“桥梁”的第2课《平直的梁桥》。结合以往的教学经验和学生实际，教师将教学内容进行了重新整合和创新编排，课题改为“梁桥的秘密”，第一部分为探究提高桥面承重的方法，第二部分为设计制作梁桥模型，第三部分为联系生活实际，拓展延伸。本课的重点是通过研究影响梁桥桥面承重的因素，设计和制作小桥，探究发现梁桥的秘密：梁既能够增加承重，又能够支撑桥面。
二、教学过程
1.现象导入，任务驱动
师：同学们，这里有条河，如果我想过河，有什么办法？
生：可以搭桥。
师：这方法真不错！在搭桥时，先在河的两岸建一个桥墩，然后在桥墩铺设一个桥面（边讲边搭建模型），这样就有了一座简单的小桥，就像老师做的这个模型一样。（板书：桥）这座简单的小桥有什么缺点呢？（将重物放置在桥面上）
生：容易塌。
师：没错，它的承重力不够强。（演示：重物放在桥面上；板书：承重能力）
师：你们能不能想办法对它（边拿纸边说）进行加工、改造，提高它的承重能力？（板书：在承重能力后面加↑）
【点评：过河、建桥、利用桥梁跨越两岸是生活中真实的情境。基于对日常生活的观察，五年级的学生已经对桥梁的结构有了一定的认识，然而，对于桥梁的巧妙设计、结构原理等与技术和工程领域知识相关的认知还比较缺乏。因此，本课的导入从建桥开始，由真实的生活触发学生提出问题，并尝试利用纸桥模型对桥的结构进行探究，引导学生发现用纸张模拟的平板桥的桥面承重能力不强。同时，利用一个富有挑战性的问题，使学生聚焦于桥面的
承重问题。】
2.初步探究增加承重能力的方法
师：老师给大家准备了一张A4纸和两个相距15cm的桥墩，请大家以小组为单位进行探究。要求：（1）能够承重1个以上的模型重物；（2）看谁想到的方法多；（3）把想到的方法记录在探究卡上。时间5分钟。开始！（学生进行初步探究，教师一边巡视，一边指导、评价。）
师：探究时间到。哪个小组分享一下你们的研究成果：进行了几次尝试？用了哪些方法增加它的承重力？
生1：先将纸对折，再将纸的两边对折（边讲边折），对折三次（见图1）。
师：你们小组用的是对折的方法。很好，掌声鼓励。其他小组有不同的做法吗？
生2：我们小组做的桥面是平的，左右两边折
起来。
师：来，我们试试能承受多少重物（放重物），这个小组的方法可行吗？
生：可行。
师：掌声鼓励（板书：见图2）。
生3：我们小组是折成城垛形的，可以承重10个以上重物。
师：是真的吗？（边问边测试）
生：是真的！
师：这种方法很有创意（板书：见图3）！
生4：我们小组是折成波浪形的，可以承重20个
重物。
师：我们来测试一下，是否真的能够承重20个重物。
师：哇，太了不起了（板书：见图4）！
师：同学们，你们刚才想了许多方法来增加纸的承重能力，那么这些不同的方法都让纸发生了什么改变？
生1：增加了纸的厚度。
生2：改变了纸的形状。
生3：纸的结构也发生了改变。
师：通过实验探究，我们发现增加厚度、改变形状和结构，可以提升纸的承重能力。
【点评：教师设置了具体的探究任务，如桥墩的数量、桥墩的间隔、放置的重物等。其目的是让学生尝试改变纸的形状、增加纸的厚度等，观察其是否能增加承重能力。这个活动的设计，既培养了学生严谨实验的态度和基于证据的意识，也是为下一个活动的开展积累丰富的研究素材。】
3.深入探究，设计与制作梁桥模型
师：如果我们把桥面做成这样（手举波浪形、城垛形纸），行吗？为什么？
生：不行。如果桥面是波浪形、城垛形，就不能使车平稳地通行，车会摇摇晃晃，轮胎也有可能被
扎破。
师：你看问题看得非常准！这样的桥面虽然能够承重，但它不利于通行。
【点评：通过推进式的对话，教师引导学生根据日常生活经验认识到建造桥梁时，不但要考虑桥面的承重能力，还要考虑桥面要怎样设计才能满足通行的功能，为进一步探究梁桥的结构提供了思维基础。】
师：建造桥梁，不仅要考虑承重问题，还要考虑平稳通行问题。请大家利用刚才的研究成果，设计和制作一座既能够承重，又可以平稳通行的小桥。为了增加挑战性，我把桥墩距离增加到25cm，桥面宽
10cm，建成后还能通行25辆小车（手提重物展示）。老师给大家提供了2张A4纸、两个距离25cm的桥墩、一把尺子、25辆模型小车。请每个小组用3分钟讨论、设计方案，并记录在探究卡上。（学生讨论、设计纸桥，教师边指导边评价。）
师：下面请各小组根据设计方案，制作小桥，并进行测试，时间为5分钟。（学生制作纸桥，教师指导。）
师：时间到！究竟你们制作的小桥是否达成要求呢，我们邀请一些小组举行小桥模型制作的发布会，要求：（1）说一说你的模型是否完成。（2）设计、制作的小桥是否满足了要求。（3）请其他小组同学提出建议和意见。
生1：大家好，我们的模型完成了，也满足了要求。我们用了两张纸，上面铺了一张纸，下面那张纸折叠了四次，比較厚，用来支撑中间，这样保持两边平衡，可以放稳20个重物。我们的分享完毕，谢谢大家。请大家提出建议和意见。
生2：我观察到模型右边有点塌，请问车在上面行驶会不会掉下来？
生1：我们只用了5分钟来完成模型，比较快，所以出现了失误。谢谢你。 师：他们是否真的达到了要求（用尺子测量）？桥面宽为10.5cm，跨度25cm，非常标准！刚刚其他小组同学提出质疑，这座桥建得有点小问题，希望你下次再建桥的时候，一定要注意让它更加牢固。如果重新给你两张纸，你会从哪些方面来进行改进？
生1：如果再给我两张纸，我会用一张纸固定桥面，另一张做桥面的改造。
师：还有其他小组想分享吗？
生3：大家好，我们的模型完成了，可以承载25辆小车的重量，下面还能通过一条小船。小桥分为两层（边讲边指着桥），下面这层是波浪形的，我们参考了快递箱的结构，夹层外再覆盖一层纸；还多做了一层防护的围栏，防止车辆掉下；还设置了行人的通道。谢谢大家，请问大家有什么疑问吗？
生4：你好，你们为什么要折成波浪形？
生3：因为波浪形类似三角形，很牢固，就像快递箱夹层一样。
生4：好的，谢谢。
师：这个小组的方法很独特，下面是波浪形的纸，上面加一张平坦的纸，很巧妙。外面还加了护栏，非常科学合理，承重力也非常强，非常不错。
生5：大家好！我们小组的小桥一开始没有完成，主要是开始将改变形状的纸夹在另外两张纸的中间，它不太牢固（边讲边展示），弯曲了一点。后来，莫老师跟我们分享了刚才这个小组的方法，我们做了改进，将下面的纸折成波浪形，把它搭在桥墩上面（边讲边放），再铺一个平整的桥面，最后把25个小重物放上去，最后成功了。（边讲边放重物，成功后，同学们鼓起了掌。）
师：同学们的掌声特别热烈，是不是发现这座桥做得特别牢固、平整？非常了不起！同学们有没有发现，各小组设计的小桥有什么相同点？
生6：都用了增加厚度和改变形状的方法。
师：说得很好！还有发现吗？
生7：莫老师演示的桥，做桥面的那张纸跟下面锯齿形的纸融合在一体，两张纸就不容易分开，很牢固。一些小组设计的桥，两张纸容易分离，就不够牢固。
师：你观察得非常细！
生8：我发现各小组制作的小桥都是分为两层，下面一层改变了纸的形状与结构，用来增加承重；上面一层是一个平整的桥面，利于通行。
师：你非常了不起！我们从刚才的设计和制作活动中可以看到，各组都在桥面下面增加了一些结构，这些结构既增加了桥面的承重能力，又对桥面起到了支撑的作用。其实，在真正的桥梁建设中，工程师们也运用了这样的结构。这类结构，我们把它叫作“梁”（板书课题：梁）。这种以梁作为主要承重结构的桥，就是梁桥（板书课题：梁桥）。它既能够承重，又能够使小车平稳地通行，还非常牢固（见图5）。你觉得这座桥最重要的承重结构是什么？
生9：我觉得是起支撑作用的结构。
师：这个结构叫什么？
生9：梁。
师：是的，这就是“梁桥的秘密”。（板书：“的秘密”）
【点评：在教师设置的层层深入的问题情境中，学生完成了建造一个既能承重又能使人、车平稳通行的桥梁模型的挑战性任务。为了解决这个工程问题，教师组织学生分小组围绕任务进行研讨，尝试根据一定的科学原理或在实践中形成的认识进行设计。
在这个环节中，教师对任务以及所需的材料做了精心的设计，提出了“桥墩距离25cm，桥面宽10cm”的设计要求，引导学生充分利用两张210mm×297mm的A4尺寸的纸张设计桥梁。学生在此过程中，发现可以对一张纸进行简单加工，如改变纸的形状、增加纸的厚度等，将其作为主要的支撑结构，并将另一张纸对折后形成平直的桥面，这样就达到了既能承重又能满足人、车通行的要求。在这个活动中，教师利用具有驱动性的任务，激励学生在完成实践性任务的过程中，像设计师一样去思考和设计，并测试、调整和完善自己的设计。学生充分应用了本课所涉及的科学知识和思维方法，成功完成了建造一座既能承重又能满足通行需求的桥梁模型的任务。
在这个环节最后，教師及时引导学生观察和思考桥梁模型中的一个关键结构——梁，帮助学生认识原来自己的设计中竟应用了“梁”的结构，从而在原有认知的基础上建构了新的概念。】
4.联系生活，了解梁的应用
师：你们有没有发现，日常生活中哪些地方用到了梁？
生1：我们屋顶就用到这种支撑结构。
师：（指了指天花板）是不是有梁？
生2：是！
师：还有吗？
生3：凳子上面也有梁。
师：掌声送给你，你有一双非常敏锐的眼睛！
生4：我发现纸箱里面也用到了梁。
师：非常好！
生5：我们睡的床垫下面也有梁。
师：说得真好！你的眼睛好像有透视功能，还能看到床垫下面的梁，说明你平时非常善于观察和发现生活中的科学问题。
（展示图片）日常生活中，梁的应用非常广泛。除了建桥用到了梁，我们学校的空中连廊也用到了梁，请同学们把热烈的掌声送给善于观察的我们！
【点评：学生在制作桥梁模型的过程中，不知不觉中地应用了“梁”的结构。教师通过引导学生寻找“梁”在生活中的应用实例，帮助学生形成知识迁移，提升思维深度。】
5.拓展延伸，制作更长的桥
师：同学们，刚才，我们用2张A4纸搭建一座桥面跨度为25cm、宽为10cm的梁桥，能够通行25辆小车模型，非常厉害。下面我向大家介绍一座特别、特别、特别厉害的桥——港珠澳大桥。请看视频。（播放《港珠澳大桥》视频）
师：看完视频，你是否为我们的祖国感到骄傲和自豪？课后，请大家也完成一件令人感到骄傲和自豪的事：搭建一座跨度更长的桥。要求桥墩之间距离为50 cm、桥面宽为10 cm、能通行50辆小车模型。请同学们课后继续研究。这节课上到这里，同学们再见！
生：老师再见！谢谢老师！
【点评：科学课的学习不应局限于教材的内容或素材。教师适时地结合新闻热点补充新的素材，既拓宽了学生的视野，又引发了学生对祖国科技进步的自豪感，培养了学生的爱国情感。在本课的最后，教师没有把下课的铃声作为教学的终点，而是通过提出新的挑战性任务，激发学生的探究欲望，为后续进一步研究各种类型桥梁的内容做好铺垫。】
（本课获2018年广东省小学科学优质课评比一等奖第一名，代表广东省参加中国教育学会科学教育分会“2018年度课堂教学观摩与展示系列活动·中小学科学课堂教学研究与优质课展示活动”）
（作者单位：1.广东省东莞市松山湖中心小学2. 广东省东莞市青少年活动中心3.广东省广州市黄埔区教育研究中心）
责任编辑：孙昕
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