苏教版（2017年）科学五年级下册
《蛋壳与薄壳结构》教学设计
课题
2.2蛋壳与薄壳结构
课型
新授课
教学目标
科学观念：
1、学生能够了解蛋壳的形状特点以及薄壳结构的概念。
2、知道薄壳结构在生活中的应用及其优势，如承受力强、节省材料等。
科学思维：
1.通过观察、实验、分析等活动，探究蛋壳的承重奥秘，培养学生的观察能力、实验操作能力和思维能力。
探究实践：
1.能够运用类比推理，从蛋壳结构联想至薄壳结构在建筑等领域的运用，提升学生知识迁移能力
态度责任：
1.在小组合作探究过程中，培养学生的合作意识与团队精神，学会倾听他人意见，共同解决问题。
教学重难点
重点：认识蛋壳的拱形结构特点及其承重原理。
难点：探究并理解蛋壳拱形结构能承受较大压力的力学原理，能用简单易懂的方式向他人解释。
教学环节
教学过程
课堂导入
一、导入新课。
师：出示一枚鸡蛋，提问：你们认识这是什么吗？你认为它有什么特点？
生：鸡蛋是易碎品，超市出售的鸡蛋总是用塑料或者纸盒包裹的；
鸡蛋是椭圆形的；
鸡蛋壳很薄；
师：那你们觉得鸡蛋壳是很脆弱的吗？老师现在请一位同学来试着用手指捏一捏这个鸡蛋，看看能不能把它捏破。
请一位同学上台尝试，其他同学仔细观察。顺势引出课题：“小小的鸡蛋壳看似脆弱，却蕴含着大大的奥秘，今天就让我们一起走进《蛋壳与薄壳结构》，探寻其中的秘密。
二、探究鸡蛋壳的结构
薄薄的蛋壳结构上究竟有什么精妙之处？接下来通过几个小实验一探究竟：
（一）探究一：用手能把一枚鸡蛋握碎吗？
1.用手紧紧握住蛋壳，蛋壳会碎吗？要注意：握鸡蛋时，要均匀用力握，不能掐、磕。
学生以小组为单位体验握鸡蛋实验。同学们尝试从外面施加均匀的握力，鸡蛋并没有碎。
（二）探究二：哪种情况的蛋壳不容易被戳破？
1、每组准备两只尖头铅笔，将铅笔笔尖悬空相同高度，分别坠落在蛋壳外侧和内侧同一位置，哪种情况蛋壳不容易被戳破？要注意：半个蛋壳的断裂面要尽可能地平整一些且不能有裂纹哦。
学生分组实验。汇报实验结果：笔尖落在蛋壳内侧（凹面）时，蛋壳裂开了被戳破了。但是笔尖落在蛋壳外侧（凸面）时，蛋壳没有碎、没有破。
师生小结：鸡蛋壳能承受较大的外力，但却很难承受从内部施加的压力。
（三）探究三：鸡蛋能支撑多重的物体？
1、把四枚鸡蛋立起来，放在塑料瓶盖上，上面盖上同样的瓶盖；放上一块平板，在平板上放重物（书），测试四枚鸡蛋能够支撑多重的物体（书本），观察它能承受多大重力。过程中注意书本要轻轻放，要居中放不能倾斜一侧。每放一本要观察鸡蛋是否有开裂的痕迹。
学生分组实验。汇报：我们小组的承受了十五本书的重量，但是蛋壳还没有任何要裂开的预兆，可能还能承受更多重量。
通过一个视频看看四枚小小的鸡蛋到底能承受多大力（播放视频）
师生小结：鸡蛋壳在外力较为均匀时，能承受很大的压力。
三、鸡蛋壳的启发
师：刚才的几个探究实验让我们明白了鸡蛋壳外部的结构是蛋壳如此坚固的关键，那外部结构有什么特点？我们在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？（弧线）说明蛋壳外部是拱形的。而蛋壳外面可以看成是无数条拱形拼接成的。到这里，你有什么新的想法吗？
师：观察下面建筑，说一说它们有什么共同点？有什么是来自蛋壳的启发呢？
生：拱形结构
探究四：拱形结构的承重能力
师：是不是拱形结构的承重能力要比平面更强？你会如何设计实验来证明？
生：用两张A4卡纸分别做成平桥和拱桥的桥面，在桥面上放置重物，比较两者的承重能力。
学生分组实验。汇报实验结果：重物放上平桥，平桥很快就塌陷了，而拱形能承受更多重物，说明拱形结构能承受更大的力。
结论：拱形受压时会把这个力传给相邻的部分，抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力，所以拱形所能承受的力量更重。很多建筑师受到启发，建造了一系列的拱形建筑。（出示图片）拱形结构更坚固、承重能力更好，因而拥有拱形结构的蛋壳也很坚固。
四、薄壳结构
阅读资料：学家给像鸡蛋壳这类的结构起了个名字叫“薄壳结构”（板书“薄壳结构”），无论是薄壳结构还是拱形结构都有稳定、承重能力好等优点。
师：在哪里看到过运用了薄壳结构的建筑那？比如说国家大剧院、台北小巨蛋、东京巨蛋、欧洲广场建筑、意大利悉尼歌剧院。（播放视频）
除了建筑物，你还在哪里见过类似的薄壳结构？
五、课堂小结
课堂
小结
根据本节课的学习，我们明白了鸡蛋壳的拱形结构受压时会把这个力传给相邻的部分抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力，所以拱形所能承受的力量更重。人类从蛋壳这样的天然壳体中受到启发，利用混凝土以及其他合金材料的可塑性，将各种形式的薄壳结构运用到大跨度的建筑中。这些薄壳结构的建筑能够达到力学设计的基本要求——用料少，抗压能力强。