师：同学们好，今天我们一起来学习苏教版小学科学五年级下册第二单元第二课。搭支架需要的材料有木棒、橡皮筋，或者吸管、大头针、胶带。另外还要准备工具：剪刀、尺子、记录本和笔，相信大家已经准备好了。

　　上周末有个野餐采摘活动，小明和家人准备了折叠凳、折叠桌和小型人字梯。在观察和使用过程中，他发现这些物体在结构上有共同特点，大家知道是什么共同特点吗？

　　生：它们都使用了三角形结构，都能起到支撑作用。

　　师：非常对！像这样起到支撑作用的构架，科学上称之为支架。通常物体的结构都是由支架组成，支架的形状很多。下面我们来观察一些物体的结构，找一找有哪些形状的支架，哪种形状的支架使用得比较多。大家找到了吗？

　　生：这里有三角形支架、四边形支架、五边形支架。

　　师：没错，其中三角形支架使用广泛。难道三角形支架更加稳固？各种形状的平面支架稳固性如何？我们需要测试比较一下。怎么比较呢？下面就让我们一起来搭不同形状的支架，然后用力往两边拉拽，研究哪种支架不易变形、最稳固。大家一起来搭一搭、比一比吧。

　　研究哪种形状的支架不易变形最稳固，实验材料有吸管、大头针，或者小木棒、橡皮筋。用大头针做连接物，依次将吸管的首尾顺次连接。使用大头针时注意安全，这样一个三角形支架就搭好了。用同样的方法搭出四边形、五边形、六边形支架，我们来比比看，哪种形状的支架不易变形、最稳固？

　　（学生操作）

　　师：三角形支架往两边拉一拉很稳固，四边形支架拉一拉易变形、不稳固，五边形支架拉一拉更易变形，不稳固，六边形支架拉一拉变形更厉害，也不稳固。通过实验我们发现，三角形支架最稳固结实，所用材料也最少。难怪人们如此广泛地使用它。平时人们也会用到其他形状的支架，那有办法让这些易变形的支架结构变得稳定牢固吗？请大家想一想，将方法画在记录纸上，想到几种画几种，然后增加吸管或木棒来进行加固。对于同一种支架，大家想到哪些加固方法呢？像这样对角线加固可以吗？这些方法行不行呢？它们都能使易变形的支架变得稳定吗？我们也来看一看效果。

　　（稳固平面支架操作）

　　师：稳固平面支架，准备吸管和大头针，将吸管架到平面支架上，增加三角形结构。我们来比比看架梁前后的效果。四边形变稳定了，五边形也稳定了，六边形也稳定了。这些不稳定的结构都可以通过架梁的方式，增加其三角形结构，使它变得稳定。大家成功了吗？这些方法都可以，不稳定的支架结构可以通过架梁的方式增加其三角形结构，使它变得稳定。

　　现在平面支架变稳定了，那么立体支架呢？这是一个立方体，它由多个四边形支架组成，它的结构也不稳定。有办法使易变形的立方体支架变得稳定吗？大家是否也想到用架梁的方式增加其三角形结构呢？怎么架呢？像这个样子，对角线增加一根还是两根？两种方法哪种承受力会更好呢？我们也来看看测试的结果。未加固前，立方体支架不能承受科学书；加固以后，分别承受8本和14本科学书，承受力明显增加。看来不稳定的立体支架也可以通过架梁的方式，增加其三角形结构，使它变得稳定。

　　同学们，支架结构是变稳定了，可是这也让我们多用了很多材料，增加了它自身的重量。那提升支架的稳定性，除了增加三角形结构之外，还有没有别的办法呢？

　　生：使用结实的材料。

　　师：对，看一个小小的铁架，它至少可以支撑起50本科学书。还可以从什么地方考虑呢？

　　生：从连接方式选用更加合适的。

　　师：非常好，连接方式多种多样，如绳索捆绑、螺栓固定、焊接、钉钉子、榫卯结构等等。榫卯是中国古代木匠在建造房屋和家具时常用的绝技。这两个木质构件，一个部分突出的部分，我们称它为榫，凹进的部分是卯，凹凸部位相结合，连接非常紧密。有了这么多的方式，让支架更加稳固就不成问题了。

　　我们知道三角形结构稳定，那其他形状的结构就没有好处了吗？

　　生：三角锥和立方体内部空间更大，上部面积大，便于摆放物品。

　　师：没错，其实人们也很巧妙地使用四边形的不稳定结构，在生活中广泛应用，大家看看它们收缩自如，存放时节省空间，多好呀。当然，稳固是物体质量的重要方面，尤其是在建筑物上。这是世界三大奇塔之应县木塔和埃菲尔铁塔，我们比较着来看看这两座塔有什么区别。它们分别位于中国山西和法国巴黎，分别建于1056年和1889年，相差800多年的历史。塔高分别为67.31米和324米，都是当时非常高的建筑。材料使用红松木料和钢材，也是当时极为牢固的材料。塔重2600多吨和7000吨，都很重。连接上，埃菲尔铁塔使用259万只铆钉，而应县木塔没有一钉一卯，全部使用榫卯结构。我们来看看细部的特征，榫卯连接紧密极了，大家还从中发现什么特点呢？