小学科学大象版（2024）二年级下册（2024）2 称重纸桥教学设计

这是一份小学科学大象版（2024）二年级下册（2024）2 称重纸桥教学设计，共8页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程，小结等内容，欢迎下载使用。
二年级学生对“桥”并不陌生，在生活中见过石桥、木桥、公路桥等不同类型的桥，对桥的功能（连接两岸、供人或车辆通行）有初步的认知，这为探究纸桥的承重功能奠定了生活基础。从思维与实践能力来看，经过《纸蜻蜓》的学习，学生已具备一定的动手操作能力和小组合作经验，能够完成裁剪、折叠等基本操作，也初步了解了“对比实验”的思路，但对“结构影响承重能力”的认知较为模糊，难以自主设计合理的纸桥结构。此外，该阶段学生的抽象逻辑思维仍处于发展阶段，对实验现象的分析能力较弱，在探究不同纸桥结构的承重差异时，需要教师通过直观演示、分步引导等方式帮助其梳理思路。学生对动手制作类活动兴趣浓厚，这有利于调动其参与纸桥设计、制作与测试活动的积极性。
二、教材分析
《承重纸桥》是大象版小学科学二年级下册第一单元《小小工程师》的第二课，承接《纸蜻蜓》的工程探究思路，进一步深化“结构与功能”的核心观念。教材以“设计并制作能承重的纸桥”为核心任务，按照“认识桥的结构—设计纸桥—制作纸桥—测试承重—改进纸桥”的工程探究流程编排。教材开篇通过展示不同类型桥的实景图，引导学生观察桥的共同结构（桥面、桥墩）；随后呈现了三种常见的纸桥结构（平板桥、拱形桥、折叠桥）的制作示意图，降低了学生的设计与制作难度；接着设置了“测试纸桥承重能力”的探究活动，引导学生通过对比测试，发现不同结构纸桥的承重差异；最后通过“改进纸桥”的任务，培养学生的工程优化意识。教材内容注重引导学生从观察生活中的桥入手，逐步过渡到纸桥的设计与制作，强调动手实践与思维探究的结合，符合二年级学生的认知特点，能进一步提升学生的工程探究能力。
三、核心素养教学目标
科学观念：通过观察与实践，知道桥一般由桥面和桥墩两部分组成；了解平板桥、拱形桥、折叠桥等不同纸桥结构的特点，知道结构不同，纸桥的承重能力不同，进一步强化“结构与功能相适应”的科学观念。
科学思维：能通过观察不同类型桥的结构，提出“为什么有的纸桥能承受更重的物体”等探究问题；能通过对比测试，分析不同纸桥结构与承重能力的关系，培养初步的分析与归纳能力。
探究实践：能参考教材示意图，设计并制作至少两种不同结构的纸桥；能规范开展纸桥承重测试实验，能用画图、文字等方式记录实验结果；能在小组合作中完成设计、制作、测试、改进等任务，提升动手实践与团队协作能力。
态度责任：激发对桥梁设计与工程探究的兴趣，养成主动观察生活中桥梁的习惯；在实验过程中养成尊重事实、认真记录的科学态度；在小组合作中学会分工协作，乐于分享自己的设计与发现。
四、教学重难点
教学重点：认识桥的基本结构（桥面、桥墩）；能设计并制作平板桥、拱形桥、折叠桥等不同结构的纸桥；通过对比测试，探究不同纸桥结构的承重差异。
教学难点：规范制作不同结构的纸桥（尤其是拱形桥和折叠桥的结构稳定性）；控制对比测试的变量（如桥面宽度、桥墩间距、纸张材质等），并根据测试结果分析结构与承重能力的关系。
五、教学过程
情境导入：观察生活中的桥，引发探究兴趣
情境创设：教师出示教材第6页的实景插图（石桥、木桥、公路桥的画面），提问：“同学们，仔细观察这些图片，你们认识它们吗？这些桥有什么作用？它们都由哪些部分组成呢？”随后教师展示一座简易的平板纸桥，将一个小砝码放在桥面上，纸桥立刻塌陷，提问：“这座纸桥为什么会塌？怎样才能让纸桥承受更重的物体呢？”
师生互动：
生1：“这些是桥，能让人们从河的一边走到另一边。”
生2：“桥有桥面，还有下面支撑的部分。”
生3：“纸桥太脆弱了，所以会塌。我们可以把纸折一折，让它变得更结实。”
师：“大家观察得很仔细！桥一般由桥面（供人或车辆通行的部分）和桥墩（支撑桥面的部分）组成。今天我们就一起来当‘小小工程师’，设计并制作一座能承重的纸桥，探究怎样的纸桥结构能承受更重的物体。（板书课题：承重纸桥）”
设计意图：通过教材中的桥的实景图，激活学生对桥的已有认知，帮助学生建立桥的基本结构概念；通过简易纸桥塌陷的演示，创设问题情境，引发学生的探究兴趣，自然引出本节课的核心任务——制作承重纸桥。
探究新知一：认识桥的结构，设计纸桥方案
观察分析，明确结构：
师：“请大家再次观察教材第6页的桥的插图，仔细看看每座桥的桥面和桥墩是什么样子的。不同的桥，结构不一样，它们的承重能力也不一样。比如石桥的桥面比较厚，桥墩很粗壮，所以能承受很重的车辆。”
师：“我们要用A4纸和胶带制作纸桥，桥墩可以用书本代替（将两本书放在桌子上，作为桥墩，间距固定为15厘米）。请大家思考：我们可以设计成哪些不同结构的纸桥呢？”
参考教材，确定方案：
师：“教材第7页给我们提供了三种纸桥结构的示意图，分别是平板桥、拱形桥和折叠桥。大家看看这些纸桥的结构有什么不同？”
生1：“平板桥就是一张平的纸放在桥墩上；拱形桥的桥面是弯的，像彩虹一样；折叠桥是把纸折成了波浪形。”
师：“大家看得很清楚！这三种纸桥的结构不同，承重能力可能也不一样。现在请小组内讨论，你们想制作哪两种结构的纸桥进行对比测试？并画出你们的设计草图，标注出桥面和桥墩的位置。”
（学生小组讨论，绘制设计草图，教师巡视指导，引导学生参考教材示意图，确保设计草图清晰、合理）
分享方案，完善设计：
师：“哪个小组来说说你们的设计方案？打算制作哪两种纸桥？为什么这样选择？”
生1：“我们小组打算制作平板桥和拱形桥，想看看弯的桥面是不是比平的桥面更能承重。”
生2：“我们想制作折叠桥和平板桥，因为折叠桥有很多褶皱，可能会更结实。”
师：“大家的设计方案都很合理！在制作之前，老师要提醒大家：制作纸桥时，桥面的宽度要一致，桥墩的间距要固定（15厘米），这样才能保证对比测试的公平性。”
设计意图：通过观察教材插图，帮助学生明确桥的基本结构；借助教材提供的纸桥结构示意图，降低学生的设计难度；通过绘制设计草图和分享方案，培养学生的设计意识和表达能力；强调对比测试的公平性，为后续实验的规范开展奠定基础。
探究新知二：制作纸桥，规范完成作品
教师示范，强调要点：
师：“现在老师以拱形桥为例，按照教材第7页的示意图示范制作过程。第一步，将A4纸对折，在对折后的纸上画出拱形的轮廓；第二步，沿着轮廓裁剪，得到两个相同的拱形；第三步，用胶带将两个拱形的底部粘在一起，形成桥面；第四步，将制作好的拱形桥面放在两个书本（桥墩）之间，调整位置，确保桥面平稳。”
师：“制作折叠桥时，要将A4纸沿着同一方向均匀折叠，形成波浪形；制作平板桥时，直接将A4纸平铺在桥墩上即可。制作过程中，胶带要适量使用，不要过多，以免增加纸桥的重量。”
学生制作，教师指导：
师：“现在请大家按照自己小组的设计方案，分工合作制作纸桥。1人负责裁剪，2人负责折叠和粘贴，1人负责检查纸桥的结构是否稳定、桥面是否平整。制作过程中如果遇到困难，可以参考教材示意图，也可以向老师求助。”
（学生小组合作制作纸桥，教师巡视指导，重点关注拱形桥的拱形是否对称、折叠桥的褶皱是否均匀、纸桥是否能平稳放在桥墩上，帮助动手能力较弱的学生完成制作）
作品检查，确保合格：
师：“大家的纸桥都制作完成了！现在请小组内检查自己的作品：桥面是否平整？桥墩间距是否为15厘米？纸桥是否能稳定放置，不会轻易倾倒？如果有问题，及时调整。”
（学生检查作品，教师随机抽查，确保每小组的纸桥都符合测试要求）
设计意图：通过教师示范和教材示意图的指导，帮助学生掌握不同结构纸桥的制作方法；强调制作要点和作品检查，确保纸桥的结构稳定、符合测试要求；小组分工合作，提升学生的动手实践能力和团队协作能力。
探究新知三：测试承重，探究结构与承重的关系
明确测试规则：
师：“现在我们要对制作好的纸桥进行承重测试。测试规则是：将纸桥平稳放在桥墩上，然后将小砝码（每个10克）一个一个轻轻地放在桥面中间，直到纸桥塌陷；记录纸桥塌陷前能承受的砝码数量，并用‘能承受X个砝码’的形式记录在教材第8页的实验记录单上。测试时，要轻轻放砝码，避免用力过猛压塌纸桥；每次测试一种纸桥后，要将砝码整理好，再测试另一种纸桥。”
开展测试，记录数据：
（学生小组合作开展测试，教师巡视指导，重点关注学生是否规范放置砝码、是否准确记录数据，及时纠正不规范的测试操作。对于测试中纸桥未塌陷但出现明显弯曲的情况，引导学生判断此时纸桥已无法继续承重，记录当前的砝码数量）
分析数据，得出结论：
师：“各个小组的测试都完成了，现在请大家分享一下你们的测试结果。制作平板桥和拱形桥的小组，你们的结果是什么？”
生1：“我们小组的平板桥能承受2个砝码，拱形桥能承受5个砝码，拱形桥的承重能力更强。”
师：“制作平板桥和折叠桥的小组，你们的结果呢？”
生2：“我们的平板桥能承受1个砝码，折叠桥能承受4个砝码，折叠桥比平板桥更能承重。”
师：“大家的测试结果很相似！结合教材第8页的‘结论提示’，我们可以得出：在相同条件下，平板桥的承重能力最弱，拱形桥和折叠桥的承重能力更强。这是因为拱形结构和折叠结构能将物体的重量分散到桥墩上，减少桥面的压力，所以承重能力更强。”
师：“生活中的很多桥也采用了拱形结构，比如教材第6页的石桥，就是利用了拱形结构承重能力强的特点，才能承受很重的车辆和行人。”
设计意图：通过明确测试规则，引导学生规范开展承重测试；注重实验数据的记录与分析，培养学生尊重事实、严谨科学的态度；结合教材结论提示和生活实例，帮助学生理解不同纸桥结构与承重能力的关系，突破教学重难点，强化“结构与功能相适应”的科学观念。
探究新知四：改进纸桥，提升承重能力
提出改进任务：
师：“通过测试我们知道，拱形桥和折叠桥的承重能力比平板桥强。但我们的纸桥还有改进的空间，怎样才能让我们的纸桥承受更重的物体呢？请大家参考教材第9页的‘改进提示’，小组内讨论改进方案。”
小组讨论，确定方案：
（学生小组讨论，教师巡视指导，引导学生从“增加桥面厚度”“优化结构”“增加桥墩支撑”等方面提出改进方案，如“将两张纸叠在一起制作拱形桥，增加桥面厚度”“在折叠桥的褶皱处增加胶带固定，增强结构稳定性”等）
师：“哪个小组来说说你们的改进方案？为什么这样改进？”
生1：“我们小组打算把两张A4纸叠在一起制作拱形桥，这样桥面更厚，应该能承受更重的砝码。”
生2：“我们想在折叠桥的下面加两个小纸筒作为辅助支撑，增加桥墩的稳定性。”
动手改进，测试效果：
师：“大家的改进方案都很有创意！现在请大家按照自己小组的方案，动手改进纸桥，然后进行再次测试，看看改进后的纸桥承重能力是否提升了，并记录改进后的测试结果。”
（学生小组合作改进纸桥，完成后进行测试，教师巡视指导，引导学生对比改进前后的测试数据，感受改进带来的变化）
分享交流，总结经验：
师：“哪个小组来分享一下你们的改进成果？改进后的纸桥能承受多少个砝码？和改进前相比有什么变化？”
生1：“我们用两张纸制作的拱形桥能承受8个砝码，比原来的5个多了3个，承重能力提升了很多！”
生2：“我们给折叠桥加了辅助支撑后，能承受6个砝码，比原来的4个多了2个，确实更结实了。”
师：“大家都成功改进了纸桥！通过这个过程我们发现，增加桥面厚度、优化结构、增加支撑等方法都能提升纸桥的承重能力。工程师在设计桥梁时，也会通过不断优化结构、选择更合适的材料来提升桥梁的承重能力，保证通行安全。”
设计意图：通过“提出方案—讨论确定—动手改进—测试总结”的环节，培养学生的工程改进意识和创新思维；引导学生结合测试结果提出合理的改进方案，体现科学探究与工程实践的紧密结合；通过分享交流，让学生积累工程改进的经验，进一步理解“结构与功能相适应”的科学观念。
巩固提升：拓展延伸，联系生活
观察生活，深化认知：
师：“请大家翻开教材第9页的‘生活中的桥’插图，看看这些桥采用了什么结构？为什么要采用这样的结构？”引导学生观察插图中的斜拉桥、拱桥，了解这些桥的结构特点及其承重优势。
师：“生活中还有哪些物体的结构和我们制作的纸桥结构相似，也是利用了‘分散重量’的原理来增强承重能力的？”
生1：“家里的折叠椅子，折叠结构能让椅子更结实。”
生2：“纸箱的侧面有很多褶皱，能承受更重的东西。”
课后任务，实践拓展：
师：“课后请大家和家人一起，用家里的废旧纸张（如快递盒、杂志纸）制作一座‘超级承重纸桥’，尝试采用多种结构组合的方式，看看它最多能承受多少重量。下节课我们一起来展示你的作品，并分享你的制作经验。”
设计意图：通过观察教材中的生活桥梁插图，将课堂学习与生活实际联系起来，深化学生对结构与承重关系的认知；课后实践任务将探究活动延伸到课外，进一步激发学生的动手兴趣和创新能力，巩固所学知识。
六、小结
本节课我们作为“小小工程师”，完成了承重纸桥的设计、制作、测试与改进任务。首先，我们通过观察教材中的桥的插图，认识了桥的基本结构（桥面、桥墩），并参考教材示意图设计了自己的纸桥方案；然后，我们分工合作制作了不同结构的纸桥（平板桥、拱形桥、折叠桥等），掌握了基本的制作方法；接着，我们通过规范的承重测试，发现了不同结构纸桥的承重差异，知道了拱形结构和折叠结构的承重能力比平板结构强；最后，我们通过改进纸桥，提升了它的承重能力，积累了工程改进的经验。通过本节课的学习，我们进一步强化了“结构与功能相适应”的科学观念，提升了动手实践和团队协作能力，也激发了对工程设计的探究兴趣。希望同学们以后能多观察生活中的建筑和物品，思考它们的结构特点和功能，养成主动探究、乐于思考的科学习惯。