2.形状与抗弯曲能力
【教材简析】
增强材料抗弯曲能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的科学道理根源于改变材料的宽度和厚度。《形状与抗弯曲能力》是《形状与结构》单元的第2课，本节课是在第一课的基础上继续探究增强材料抗弯曲能力的方法，学生有了第一课的学习基础，不难理解为什么改变形状就可以改变抗弯曲能力了。
教材首先以5幅图呈现了生活中6种不同形状的钢材，并以钢材为什么要做成“U”“T”“工”等形状来引入，旨在让学生提出本课要研究的问题——材料形状与抗弯曲能力有关吗？
接着进入形状与抗弯曲能力的探究，用同样的纸张做成像条形钢材那样的各种形状，测量他们的抗弯曲能力，并与平展的纸比较，让学生认识到材料形状与抗弯曲能力有关，更进一步的道理，教科书用资料形式给出，学生可以通过阅读来理解。
在研究瓦楞纸板形状结构的环节中，教科书呈现了三层和五层两种瓦楞纸板，学生仔细观察可以发现三层或五层的瓦楞纸板，中间一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板粘在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的强度大大增加，比把三层或五层薄纸板平粘在一起强度大多了。研究瓦楞纸板不但可以加强对“形状与抗弯曲能力关系”的认识，而且可以让学生有新的发现或产生疑问，把科学知识带入实际生活中，从而引导学生的研究和认识向较复杂的形状结构前进。
【学情分析】
通过第1课的学习，学生已经知道增加宽度可以增强材料的抗弯曲能力，增加厚度可以大大增强材料的抗弯曲能力。而且，通过前三年的科学学习，学生已具备初步的思维能力、能够自主设计实验方案，也能够运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力。但学生对形状与抗弯曲能力既没有感性认识的基础，也没有理性认识的基础。
【教学目标】
科学概念目标
1.改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
2.把薄板形材料弯折成“V”“T”等形状，虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度，增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。
科学探究目标
1.做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。
2. 观察瓦楞纸板的结构，并对其抗弯曲能力做出分析。
科学态度目标
1.养成根据现象提出问题，根据实验结果作出解释的习惯。
2.能如实地记录和描述纸的形状与抗弯曲能力关系的证据。
科学、技术、社会与环境目标
初步了解“改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力”知识在日常生活中的应用。
【教学重难点】
重点：纸的形状与抗弯曲能力大小的关系
难点：解释为什么改变形状，可以改变材料的抗弯曲能力
【教学准备】
教师：多媒体课件，各种形状的铝材，木架、实验用的A4打印纸若干张、钩码、瓦楞纸板
小组：木架、实验用的A4打印纸若干张、垫片若干、瓦楞纸板、小刀、双面胶、学生活动手册。
【教学过程】
一、聚焦：揭示课题（预设5分钟）
[材料准备：A4打印纸，钩码，木架]
1.出示一张A4打印纸，把A4纸平放在两个木架上，并在上面放钩码。
提问：纸张发生了什么现象？（预设：纸张塌下去了……）
提问：还是用这张纸，老师要让它承受住这个钩码的重量而不塌下去，你们觉得可能吗？（预设：不可能）
2.教师演示改变纸张的形状之后（改成“W”形），纸张承受住了钩码的重量，
并未塌下去。
提问：有什么问题想提吗？（预设：为什么改变形状，纸张承受住了钩码的重量？）
提问：纸张承受住了钩码的重量说明了什么？（预设：说明抗弯曲能力增强了）
提问：那是不是可以说，改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力？（预设：可以）
3.揭示课题：形状与抗弯曲能力（板书）
二、探索：形状与抗弯曲能力（预设15分钟）
[材料准备：木架、实验用的A4打印纸若干张、垫片若干、双面胶、学生活动手册]
1.提问：纸张由平放改变成其他的形状，它的抗弯曲能力都有提高吗？（预
设：可以）
2.出示A4打印纸，提问：在这张纸长度不变的基础上，你能折出哪些形状呢？
3.学生折出不同形状的纸，并在活动手册上画出其侧面的形状，同时预测各种形状放垫片的数量。
纸的形状与抗弯曲能力的测试记录表
4.用垫片测试各种形状的抗弯曲能力的实验指导。
提问：什么条件不能改变？（预设：同样的纸、纸张的长度、跨度、垫片的放置位置等）
提问：怎么计算垫圈的个数？判断的标准是什么？实验时还要注意什么？
5.每个小组选择1至2种形状开始实验并做好记录。
三、研讨：实验发现（预设10分钟）
[材料准备：没有改变形状的A4打印纸、改变形状的A4打印纸、学生活动手册]
1.学生反馈交流：你们组测试的数据是怎样的？与没有折的纸进行比较，你发现了什么？
小结：改变材料的形状可以改变材料的抗弯曲能力（板书）。
2.提问：为什么改变了形状就能增强抗弯曲能力呢？
3.教师出示一张没有改变形状的纸和改变形状的纸相比较，引导学生观察纸的宽度和厚度，并得出：把薄板形材料弯折成“V”“T”字等形状，虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度，增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。
四、拓展：瓦楞纸板的研究（预设10分钟）
[材料准备：瓦楞纸板、小刀]
1.出示瓦楞纸板。提问：它也是由一层层薄薄的纸粘成的，为什么它有这么坚硬呢？
2.各小组拿出瓦楞纸板，观察瓦楞纸板的结构。
出示观察要求：
（1）弯一弯纸板，感觉一下它的抗弯曲能力有多大。
（2）可借助小刀解剥纸板，看看它的内部结构是怎样的，各部分的厚薄和软硬是怎样的。
3.纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了？请试着作出自己的解释。
4.改变材料的形状可以改变材料的抗弯曲能力，这在生活和生产中有着广泛的应用，你能举出几个例子吗？（教师可结合学生的举例，出示各种形状的铝材并以课件介绍生活中的例子）
【板书设计】
6.形状与抗弯曲能力
宽度减少、厚度增加 V形
——形 U形
抗弯曲能力增加 W形
【作业设计】
1.下面三种形状中的哪种形状是增强抗弯曲能力实验中抗弯曲能力最强的（）
A. B. C.
2.研究发现，改变了纸的形状后，纸的抗弯曲能力（）
A.增强
B.改变
C.减弱
3.物体的抗弯曲能力与物体的（）没有关系
A.形状
B.重量
C.厚度
4.铁路上的钢轨做成“工”字型的目的是（）
A.节省钢材
B.便于安装
C.增强抗弯曲能力又节省材料