2023-2024第5課《橋梁里的框架》教學(xué)

設(shè)計一一粵教粵科版科學(xué)五年級下冊

一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容選自粵教粵科版科學(xué)五年級下冊第5課《橋梁

里的框架》。該章節(jié)主要圍繞橋梁的結(jié)構(gòu)原理，特別是框架結(jié)構(gòu)展開，

包括框架的概念、分類、特點及其在橋梁中的應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中，已經(jīng)對簡單機

械和結(jié)構(gòu)有了一定的了解，例如掌握了基礎(chǔ)的杠桿原理和穩(wěn)定性概念。

在此基礎(chǔ)上，《橋梁里的框架》將幫助學(xué)生將知識擴展到實際生活中

的大型結(jié)構(gòu)，理解橋梁中框架結(jié)構(gòu)對于承重和穩(wěn)定性的重要性。通過

本節(jié)課，學(xué)生將能夠?qū)⒁阎姆€(wěn)定性原理與橋梁的實際構(gòu)造結(jié)合起來,

認(rèn)識到科學(xué)原理在工程實踐中的應(yīng)用。

二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力：首先，提升

學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的科學(xué)思維，通過探究橋梁框架的設(shè)計原理,

理解結(jié)構(gòu)與承重性能之間的關(guān)系。其次，強化學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新

能力，鼓勵他們在學(xué)習(xí)橋梁框架知識的基礎(chǔ)上，設(shè)計并優(yōu)化橋梁模型，

提高解決問題的實際操作能力。再次，深化學(xué)生的科學(xué)探究精神，通

過小組合作、實驗探究等活動，激發(fā)他們對科學(xué)現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。最后，加強學(xué)生的跨學(xué)科整合能力，讓他們在實際

工程案例中，結(jié)合數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)科知識，全面提升綜合素養(yǎng)。

三、重點難點及解決辦法

重點：橋梁框架結(jié)構(gòu)的特點與承重原理的理解，橋梁模型的設(shè)計與優(yōu)

化。

難點：如何將理論知識應(yīng)用于實際橋梁模型的構(gòu)建中，解決實際承重

問題的策略。

解決辦法與突破策略：

1.利用多媒體教學(xué)資源，如動畫、實物模型等，直觀展示橋梁框架

結(jié)構(gòu)及其承重原理，幫助學(xué)生形象理解。

2.設(shè)計課堂實踐活動，讓學(xué)生分組進(jìn)行橋梁模型的搭建，通過動手

操作體驗，加深對框架結(jié)構(gòu)承重特性的認(rèn)識。

3.引導(dǎo)學(xué)生通過討論、反思，分析模型搭建過程中遇到的問題，教

師提供針對性的指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生找到解決問題的方法。

4.鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，優(yōu)化橋梁模型，通過對比實驗，讓學(xué)生

觀察不同設(shè)計對承重性能的影響，從而突破難點，提升學(xué)生的工程實

踐能力。

四、教學(xué)資源

1.硬件資源：橋梁模型教具、測量工具（如尺子、天平等）、建筑材

料（如塑料管、膠帶等）。

2.軟件資源：科學(xué)教學(xué)課件、橋梁結(jié)構(gòu)動畫、結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件（簡化

版）。

3.課程平臺：學(xué)校局域網(wǎng)教學(xué)平臺，用于上傳下載教學(xué)資源，提交

學(xué)生作品。

4.信息化資源：多媒體投影、電子白板、平板電腦。

5.教學(xué)手段：小組合作、實驗探究、案例分析、設(shè)計挑戰(zhàn)、展示交

流。

五、教學(xué)流程

一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《橋梁里的框架》這一章節(jié)。在開始

之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否見過各種各

樣的橋梁？”（展示橋梁圖片）這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切

相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們

一同探索橋梁框架的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解橋梁框架的基本概念?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是

橋梁承重的一種重要形式，它通過構(gòu)建穩(wěn)定的幾何形狀來分散和承擔(dān)

力量。（解釋框架結(jié)構(gòu)的特點和優(yōu)勢）

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的橋梁案例。這個案例展

示了框架結(jié)構(gòu)在實際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決承重問題。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強調(diào)框架結(jié)構(gòu)的承重原

理和設(shè)計要點這兩個重點。對于難點部分，我會通過實物模型和動畫

演示來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與橋梁框架相

關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行橋梁模型的搭建實驗。這

個操作將演示框架結(jié)構(gòu)的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和橋梁模型。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“橋梁框架在實際生活中的應(yīng)用”這一主

題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成

員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將提出一些引導(dǎo)性問題，幫助學(xué)

生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。

3.成果分享：每個小組將分享他們的討論成果和設(shè)計思路。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了橋梁框架的基本概念、重要性和應(yīng)用。通過

實踐活動和小組討論，我們加深了對框架結(jié)構(gòu)承重原理的理解。我希

望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中關(guān)注和思考橋梁工程的

實際應(yīng)用。如果有任何疑問，歡迎隨時提問。

六、知識點梳理

1.橋梁的定義與功能

-橋梁是連接兩個地點，使人們能跨越障礙（如河流、峽谷等）的建

筑物。

-橋梁的主要功能包括：交通、通信、水利等。

2.橋梁的基本結(jié)構(gòu)

-橋梁主要由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)組成。

-上部結(jié)構(gòu)包括橋面、梁、拱等，承擔(dān)著承受車輛和行人荷載的作用。

-下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺、基礎(chǔ)等，起到支撐和穩(wěn)固橋梁的作用。

-附屬結(jié)構(gòu)包括欄桿、排水設(shè)施等，用于保證橋梁的安全與舒適。

3.框架結(jié)構(gòu)的概念

-框架結(jié)構(gòu)是一種利用剛性的連接將分散的支撐點連接成一個整體

的結(jié)構(gòu)形式。

-框架結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)定性，能有效地承受和分散荷載。

4.框架結(jié)構(gòu)在橋梁中的應(yīng)用

-框架結(jié)構(gòu)在橋梁設(shè)計中應(yīng)用廣泛，如梁矯、拱橋等。

-框架結(jié)構(gòu)有助于提高橋梁的承載能力和穩(wěn)定性。

5.橋梁框架的設(shè)計原理

-橋梁框架設(shè)計需要考慮以下因素：荷載、材料、幾何形狀、連接方

式等。

-合理的框架設(shè)計可以優(yōu)化橋梁的受力分布，提高橋梁的耐用性和安

全性。

6.橋梁模型的搭建與優(yōu)化

-模型搭建：通過實際操作，了解橋梁框架的結(jié)構(gòu)特點和搭建方法。

-模型優(yōu)化：在搭建過程中，不斷調(diào)整和改進(jìn)橋梁框架的設(shè)計，提高

其承重能力。

7.橋梁框架的承重原理

-橋梁框架通過將荷載傳遞給橋墩、橋臺等支撐結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)承重作用。

-承重原理包括：力傳遞、力分配、力平衡等。

8.橋梁框架在實際生活中的應(yīng)用案例

-分析不同類型的橋梁框架在實際生活中的應(yīng)用，了解其優(yōu)點和局限

性。

-案例學(xué)習(xí)：斜拉橋、懸索橋、拱橋等。

9.跨學(xué)科知識的整合

-在學(xué)習(xí)橋梁框架的過程中，結(jié)合數(shù)學(xué)、物理、工程學(xué)等多學(xué)科知識。

-了解橋梁框架設(shè)計與材料選擇、力學(xué)原理、幾何形狀等方面的聯(lián)系。

10.科學(xué)探究與創(chuàng)新能力

-鼓勵學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)科學(xué)探究精神。

-在橋梁模型搭建和優(yōu)化過程中，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊合作精

神。

七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測

**課堂小結(jié)：**

今天我們學(xué)習(xí)了橋梁里的框架，了解了橋梁的基本結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)的

概念及其在橋梁中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)橋梁框架的設(shè)計原理，我們知道

了如何優(yōu)化橋梁模型以提高其承重能力。以下是本節(jié)課的主要知識點

小結(jié)：

1.橋梁結(jié)構(gòu)包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)是橋梁

承重的重要形式。

2.框架結(jié)構(gòu)通過剛性的連接將分散的支撐點連接成一個整體，具有

高穩(wěn)定性和良好的荷載分散能力。

3.橋梁框架設(shè)計考慮荷載、材料、幾何形狀和連接方式等因素，合

理的框架設(shè)計可以優(yōu)化受力分布，提高橋梁的耐用性和安全性。

4.通過實踐活動，我們學(xué)習(xí)了橋梁模型的搭建與優(yōu)化，加深了對框

架結(jié)構(gòu)承重原理的理解。

**當(dāng)堂檢測:**

為了檢驗學(xué)生對本節(jié)課知識點的掌握情況：設(shè)計r以下檢測題：

**選擇題：**

i.以下哪種結(jié)構(gòu)不屬于橋梁的上部結(jié)構(gòu)？

A.橋面

B.橋梁

C.橋墩

D.拱

2.框架結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是什么？

A.耐用性

B.穩(wěn)定性

C.造價低

D.施工簡單

**簡答題：**

1.請簡要解釋橋梁框架的承重原理。

2.在設(shè)計橋梁框架時，應(yīng)考慮哪些因素？

**實驗設(shè)計題：**

假設(shè)你需要設(shè)計一座小型的人行橋，請簡述你的設(shè)計思路，包括：

1,橋梁的總體布局（如長度、寬度、形狀等）。

2.框架結(jié)構(gòu)的選擇和理由。

3.預(yù)期的承重能力和穩(wěn)定性分析。

**案例分析題：**

請結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識，分析以下橋梁案例中框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和優(yōu)

八占、、?

案例：某城市的一座跨河拱橋，該橋采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，橋長

150米，橋面寬20米，拱高30米。

**課堂小結(jié)與當(dāng)堂檢測的關(guān)系：**

課堂小結(jié)旨在幫助學(xué)生回顧和鞏固本節(jié)課的核心知識點，而通過當(dāng)堂

檢測，教師可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對知識點的掌握情況，以便針對性地進(jìn)

行教學(xué)調(diào)整。檢測題的設(shè)計與教材內(nèi)容緊密結(jié)合，旨在考察學(xué)生的理

解力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。

八、板書設(shè)計

①重點知識點

-橋梁結(jié)構(gòu)分類：上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)

-框架結(jié)構(gòu)定義：剛性連接、整體穩(wěn)定性

-橋梁框架設(shè)計要素：荷載、材料、幾何形狀、連接方式

-承重原理：力傳遞、分配、平衡

-實踐活動：模型搭建、優(yōu)化、承重實驗

②關(guān)鍵詞

-橋梁、框架、穩(wěn)定性、承重、設(shè)計、優(yōu)化

-模型、實驗、荷載、材料、形狀、連接

③重點句

-“框架結(jié)構(gòu)是橋梁承重的關(guān)鍵」

-“設(shè)計合理的橋梁框架可以優(yōu)化受力分布J

-“實踐活動能加深對框架結(jié)構(gòu)承重原理的理解?！?/p>

板書設(shè)計示例：

橋梁結(jié)構(gòu)

I——上部結(jié)構(gòu)

I——下部結(jié)構(gòu)

1——附屬結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)

I-----定義：剛性連接

I整體穩(wěn)定性

1——設(shè)計要素

I——荷載

I——材料

I——幾何形狀

1——連接方式

承重原理

力傳遞

力分酉己

力平衡

實踐活動

I——模型搭建

I——設(shè)計優(yōu)化

1——承重實驗

板書設(shè)計要求條理清晰，通過樹狀圖的形式直觀展示知識點之間的層

級關(guān)系，突出重點，便于學(xué)生理解和記憶。同時，通過簡潔明了的圖

示和關(guān)鍵詞，增加板書的藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主

動性。

九、教學(xué)反思

在今天的課堂中，我們探討了橋梁里的框架這一主題。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們

對橋梁的構(gòu)造和框架結(jié)構(gòu)非常感興趣，他們積極參與討論，對實踐活

動投入了極大的熱情?？吹剿麄儎邮执罱蛄耗Ｐ?，不斷嘗試和優(yōu)化,

我深感欣慰。

課堂上，我嘗試通過生動的案例和實物模型，讓學(xué)生直觀地理解框架

結(jié)構(gòu)在橋梁中的重要作用。從學(xué)生的反饋來看，這種方法效果不錯,

他們能夠較快地掌握框架結(jié)構(gòu)的承重原理。然而，我也注意到，部分

學(xué)生在理論聯(lián)系實際的過程中，還存在一定的困難。如何更好地幫助

他們將理論知識應(yīng)用到實踐中，是我接下來需要思考和改進(jìn)的地方。

此外，在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生們表現(xiàn)出了較高的積極性，他們提出了

許多有創(chuàng)意的想法。但在引導(dǎo)他們深入思考問題時，我發(fā)現(xiàn)自己的提

問方式還有待改進(jìn)，需要更加具有針對性和啟發(fā)性，以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)

問題、解決問題。

在課堂小結(jié)和當(dāng)堂檢測環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生能夠較好地掌握本節(jié)

課的知識點，但仍有個別學(xué)生在某些細(xì)節(jié)上理解不夠深入。針對這一

情況，我計劃在課后對他們進(jìn)行個別輔導(dǎo)，幫助他們鞏固知識點。

反思今天的課堂教學(xué)，我認(rèn)為在以下幾個方血需要加強：

1.實踐活動的設(shè)計和指導(dǎo)，要更注重讓學(xué)生動手操作，提高他們的

實踐能力。

2.提問和引導(dǎo)方式要更加精準(zhǔn)，激發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新

意識。

3.加強對學(xué)生的個別輔導(dǎo)，關(guān)注每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，確保他們

能夠跟上教學(xué)節(jié)奏。

十、典型例題講解

例題1：請簡要解釋橋梁框架的承重原理。

解答：橋梁框架的承重原理是通過將荷載傳遞給橋墩、橋臺等支撐結(jié)

構(gòu)，實現(xiàn)承重作用。具體來說，當(dāng)荷載作用于橋面時，橋面將荷載傳

遞給梁，梁將荷載傳遞給橋墩，最終由橋墩將荷載傳遞到地基。在這

個過程中，荷載被分散到整個橋梁結(jié)構(gòu)上，從而實現(xiàn)橋梁的承重功能。

例題2：在設(shè)計橋梁框架時，應(yīng)考慮哪些因素？

解答：在設(shè)計橋梁框架時，應(yīng)考慮以下因素：

1.荷載：包括車輛、行人和自然力（如風(fēng)、地震等）的荷載。

2.材料?：選擇合適的建筑材料?，如混凝土、鋼材等，以滿足橋梁的

承重要求。

3.幾何形狀：合理的幾何形狀可以提高橋梁的承重能力和穩(wěn)定性。

4.連接方式：選擇合適的連接方式，如焊接、螺栓連接等，以保證

橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

例題3：某城市計劃修建一座跨河拱橋，請簡述你的設(shè)計思路，包括：

1.橋梁的總體布局（如長度、寬度、形狀等）。

2.框架結(jié)構(gòu)的選擇和理由。

3.預(yù)期的承重能力和穩(wěn)定性分析。

解答：

L總體布局：橋梁長度為150米，寬度為20米，采用拱形結(jié)構(gòu)c拱

的形狀為半圓形，拱