1、教科版 六年级下册 小小工程师单元 4.设计塔台模型 教学设计及反思单元单元小小工程师小小工程师课题课题4.设计塔台模型4.设计塔台模型课时课时1 1核心 概念核心 概念13.工程设计与物化13.工程设计与物化学习内容及要求学习内容及要求13.1工程需要定义和界定 13.1工程需要定义和界定 56年级定义简单工程问题，包括材料、时间或成本等限制条件，提出验收标准。56年级定义简单工程问题，包括材料、时间或成本等限制条件，提出验收标准。13.2工程的关键是设计13.2工程的关键是设计56年级利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。56年级利用
2、示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性科学观念科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维科学思维（对客观事物的认识方式）探究实践探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力）态度责任 态度责任（科学态度 社会责任）教学目标教学目标科学观念科学观念工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。科学思维科学思维能反思自己的设计，不断改进。探究实践探究实践能根据建造塔台的具体任务，综合考
3、虑相关因素，制订出建造方案。能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。态度责任态度责任对工程设计抱有极强的兴趣。感受到科学知识对设计好塔台的重要作用。本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。教学 重点教学 重点认识并理解工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及其之间的关联。学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？教学 难点教学 难点能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，在限制条件下设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。教师：1.爱牛课件优化 2.吸管，吸管连接件 3.塔台招标书教学 准备教学
4、准备学生：学生活动手册、剪刀、图片。教学过程教学过程教学环节教学环节教学活动教学活动设计思路设计思路教学备注教学备注上课仪式上课仪式教师自我介绍：教师自我介绍：同学们好！好，我们开始上课了。我们将要继续探索工程世界，今天我们是设计师。1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。一、聚焦一、聚焦1.教师出示教科书塔台图片和设计模型对比图，让学生观察。大家知道在工程设计中制作模型的作用和意义吗？2.小结：设计制作模型能够呈现工程师的设计，要针对设计进行测试、评估、改进，直至符合建设要求，因此制作模型在工程设计中具有不可替代的重要作用。3.我们从今天开始，一起像工程师一样，来设计、制作
5、、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。二、探索二、探索（一）明确工程要求1.教师出示教科书中建造塔台的要求。提问：我们要做一个什么样的塔台？我们一起来看看学校对建造塔台有什么要求。教师提示学生阅读教科书中要求。2.学生阅读并明确教科书中要求。学生自主阅读要求材料后全班进行总结交流。教师引导学生进行分析，找出其中的关键内容，汇总出工程要求的关键点：塔台高度60厘米。底部能够移动。坚固并有承重能力。具有抗风抗震能力。节省材料。美观。教师提示：设计作品的关键是达到坚固、美观、价廉的平衡。教师提出对于设计图纸和设计活动的要求：设计图纸清楚明了，有条理，表达方式全面，有文字、图画、数字、标记等
6、。小组分工明确、系统，有序开展设计活动。3.分析工程要求的层次。教师引导：我们面临的工程任务的要求，哪些是必须达到的？哪些是重点考虑的？哪些是均衡整合考虑完成的？学生交流分析，总结得出工程设计活动的三个层次。（1）高度、安全、承重是必须要达到的要求。（2）底部能够移动、具有抗风抗震能力、坚固耐用是重点考虑的要求。（3）成本、美观、设计方式、分工等是均衡整合考虑完成的要求。（二）确定选取材料教师出示教科书内容，配合课件展示材料选取要求。展示材料实物，学生观察材料，准备开展设计活动。（三）阅读塔台模型制作评价表1.教师引导：我们来阅读教科书中的塔台模型制作评价表。2.学生阅读后结合工程要求，了解细
7、化评价标准和相应分值，明确塔台模型设计具体要求。三、三、制订方案制订方案（一）依据评价表思考问题教师利用教学课件出示教科书中的5个问题，并引导学生思考。1.为了尽可能达到60厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？2.哪些设计是为了稳固塔台模型？教师出示正方形和三角形的教具，提问：你们觉得正方形和三角形哪个形状更稳定？学生自由发言，教师进行演示实验，学生观察两个形状受力后的变化。教师请学生亲自感受体验，再次感受三角形的承重能力。小结：三角形更加稳固，在塔台模型设计中我们要多设计三角形来保证塔台模型的稳固和承重能力。3.如何保证塔台不倒下？如何保证塔台的倾斜角最小？4.什么因素会导致塔台产生
8、倾斜角？5.如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？教师利用教学课件出示简单的抗震设计示意图，讲解抗震基本设计原理，与学生交流共同汇总三种抗震方法，供各小组在塔台模型设计中借鉴。第一种：耐震，可以在塔台模型中加入大量三角形。第二种：制震，可以在塔台模型底部加大面积或加大重量。第三种：免震，可以在塔台模型底部加滚珠。谈话：以上这些问题大家不用马上回答，各小组在设计中思考、交流、讨论，共同研究解决方案。（二）开展设计活动1.出示教科书中的学生交流图。教师利用多媒体课件出示教科书中的学生交流图，学生阅读对话框中的提示内容。2.交流设计关键点。学生进行全班交流，相互提示交流塔台模型设计的关键点。（三）
9、展示设计成果1.谈话：请各组成员一起来介绍、展示设计方案。同学们一起交流，各组讲解尽可能详实、完整，这样更有利于相互理解、相互交流、相互帮助。2.学生介绍设计方案，全班交流。3.小组设计塔台模型。四、研讨拓展四、研讨拓展（一）我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？在展示设计成果活动中，小组汇报后，教师提出此问题。组织小组间质疑、解释、交流、互动，帮助每一组反思自己的设计方案。（二）我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？在展示设计成果活动中，在第一个问题研讨后，教师提出此问题。教师组织各小组寻找自己设计方案中的问题。学生借鉴其他小组设计方案的优秀经验，小组研讨解决方案，制
10、订调整计划，及时整改设计方案，填补出现的漏洞和问题。五、练一练五、练一练一、选择题一、选择题1下列塔台侧视图中，最稳固的是（）。A B C D2下列世界上的著名建筑，属于框架结构的是（）。A万里长城 B埃菲尔铁塔 C悉尼歌剧院 D金字塔3塔台中多使用（）结构可以使塔台更稳定。A三角形 B梯形 C平行四边形 D六边形4同学们正在讨论塔台模型的设计方案，不正确的观点是（）。A塔台的底座不能做得太大，保证稳固性的同时也需要考虑成本B应该多使用三角形结构，用上所有的吸管和胶带，以确保塔台的抗风、抗震、抗压能力C塔台的设计需要权衡多方面的因素D塔台的设计要重点考虑安全性5框架结构在生活中应用有很多，下图
11、中的电动伸缩门是应用了（）原理。A四边形的稳定性B三角形的稳定性C四边形的易变形性D三角形的易变形性二、判断题二、判断题在线练习：在线练习：公众号：小公众号：小学科学网学科学网1设计图中的表达方式可以是标记、数字、画图、文字等。()2设计塔台时，我们首先得考虑其承重、抗风、抗震等安全性问题，再考虑成本、外观的问题。()3制作模型时，一定要与实际产品尺寸相同。()4制作不倒翁，要使它不容易倒，我们需把重物安装在顶部位置。()5日本是一个经常会发生地震的国家。针对这种情况，如果在日本建造塔台，那么必须重点考虑抗震能力（）。参考答案：参考答案：1C 2B 3A 4B 5C1 2 3 4 5六、整理六
12、、整理老师指导学生进行材料的整理。培养学生使用材料的好习惯。七、板书设计七、板书设计4.设计塔台模型工程要求：1.高度、安全、承重是必须要达到的要求。2.底部能够移动、具有抗风抗震能力、坚固耐用是重点考虑的要求。3.成本、美观、设计方式、分工等是均衡整合考虑完成的要求。核心要求：坚固、美观、价廉的平衡。八、课堂反思八、课堂反思注：爱牛组织老师在课堂实践后的反思，大部分是使用了爱牛配套材料，部分观点仅代表反思老师人个观点，仅供大家参考！注：爱牛组织老师在课堂实践后的反思，大部分是使用了爱牛配套材料，部分观点仅代表反思老师人个观点，仅供大家参考！一、教材分析设计塔台模型是六下第一单元第4课，学生将
13、经历工程设计第2阶段建立模型，即在明确问题情况下，进行模型设计并不断完善的过程。本课有3个活动：1.根据塔台模型要求、材料和塔台模型制作评价表明确模型制作要求和技术难关突破点。2.根据方案设计塔台模型。3.展示交流设计成果。二、课堂反思1.由于工程设计的前提是明确问题，所以开课直奔主题，今天要根据要求设计塔台模型。原设定是把三份材料直接发给学生，根据三份材料思考5个问题并交流技术难关解决方案。这里还是偷了个懒，直接在课件里呈现，如此大量的信息学生不能一下子接收，导致我还是花了4分钟来跟学生解读。2.由于我的班级上个学期学习了老教材形状与结构单元，所以前4个问题没有难住学生，但第5个塔台倾斜问题
14、，学生缺乏经验，于是我拿出我提前做的一个塔台模型，解释柱子不直立，跟笔直发了生了倾斜，但对什么因素会造成这个问题，学生的猜测是搭建时没搭好。建议这个问题可以放在第5课来认识倾斜角并分析塔台倾斜的原因。3.本课重难点是在限制条件下进行塔台设计的活动，由于第3课进行过塔台的设计和展示，学生根据塔台模型制作评价表的要求再次进行设计。预设是20-25分钟，由于前一课的设计图大多孩子都没有按照比例绘制，这为了便于后续制作模型，统一按照1:10比例，要求尽可能精确。学生的表现令我非常意外。4.第三个活动展示设计成果，我安排在第2课时，可以交流哪些设计得好，哪些设计又不够合理实用，可以进行怎样的改进等等。本
15、课最后的总结是古斯塔夫埃菲尔和埃菲尔铁塔。5000多张的设计图，完全照图施工无任何修改，足见钢铁建筑大师计算之精准，设计之合理。引导学生思考：我们自己的设计方案是否考虑到了各个因素，如果还有需要调整的地方，请继续改进你的设计。这里也特别提一下爱牛工具箱里的拉索桥和埃菲尔铁塔组装件，作为竞标会和模型评价的奖励给学生，学生拿奖是最开心的，一个小小的奖品换来孩子对工程领域的热爱，值！4.4.设计塔台模型设计塔台模型六年级下册六年级下册 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师XXXXXX小学科学余小学科学余文江文江 2023春新版 聚聚 焦焦 聚聚 焦焦建立模型是工程设计中的重要环节聚焦：我们也要像工
16、程师一样，设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧！？探探 索索 以小组为单位，用材料制作一个高60厘米的塔台（底部不得粘在桌面上）。要求进行图形和文字的设计，使用所给的材料，塔台必须保证站立且能承受一定的重量和风力，并具有一定的抗震能力，还要尽量节省材料。看一看哪组设计的作品能达到稳固、美观、价廉的平衡。任务：学校给定的要求：塔台高度60厘米。：底部能够移动。：坚固并有承重能力。：具有抗风抗震能力。：美观、节省材料。总结塔台模型建造要求材料：70根20厘米长的吸管、剪刀（1或2把）、胶带、尺子（1或2把）探探 索索 探探 索索 民用建筑工程1方案设计2
17、初步设计3施工设计 探探 索索 施工图建筑图结构图给水排水图采暖通风图电气图基本图纸详图图纸 探探 索索 探探 索索 (播放资源 埃菲尔铁塔)探探 索索 (播放资源 鸟巢)探探 索索 探探 索索 思考几个问题1.如何保证塔台达到要求高度的同时不倒下？2.如何保证塔台的倾斜角最小？3.如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震呢？探探 索索 将塔台将塔台设计图设计图拆分成拆分成几个面几个面俯俯俯俯视视视视图图图图俯俯俯俯视视视视图图图图正正正正视视视视图图图图侧侧侧侧视视视视图图图图塔台实际边长塔台实际边长设计方案设计方案设计方案设计方案 探探 索索 设计塔台模型考虑的因素想一想：研研 讨讨 拓拓
18、展展1.我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？2.我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？练一练练一练一、选 择 题1 下 列 塔 台 侧 视 图 中，最 稳 固 的 是（）。A B C D 2 下 列 世 界 上 的 著 名 建 筑，属 于 框 架 结 构 的 是（）。A 万 里 长 城 B 埃 菲 尔 铁 塔 C 悉 尼 歌 剧 院 D 金 字 塔3 塔 台 中 多 使 用（）结 构 可 以 使 塔 台 更 稳 定。A 三 角 形 B 梯 形 C 平 行 四 边 形 D 六 边 形4 同 学 们 正 在 讨 论 塔 台 模 型 的 设 计 方 案，不 正 确 的 观
19、点 是（）。A 塔 台 的 底 座 不 能 做 得 太 大，保 证 稳 固 性 的 同 时 也 需 要 考 虑 成 本B 应 该 多 使 用 三 角 形 结 构，用 上 所 有 的 吸 管 和 胶 带，以 确 保 塔 台 的 抗 风、抗 震、抗 压 能 力C 塔 台 的 设 计 需 要 权 衡 多 方 面 的 因 素D 塔 台 的 设 计 要 重 点 考 虑 安 全 性5 框 架 结 构 在 生 活 中 应 用 有 很 多，下 图 中 的 电 动 伸 缩 门 是 应 用 了（）原 理。A 四 边 形 的 稳 定 性B 三 角 形 的 稳 定 性C 四 边 形 的 易 变 形 性D 三 角 形
20、的 易 变 形 性C B A B C 练一练练一练二、判 断 题1 设 计 图 中 的 表 达 方 式 可 以 是 标 记、数 字、画 图、文 字 等。()2 设 计 塔 台 时，我 们 首 先 得 考 虑 其 承 重、抗 风、抗 震 等 安 全 性 问 题，再 考 虑 成 本、外 观的 问 题。()3 制 作 模 型 时，一 定 要 与 实 际 产 品 尺 寸 相 同。()4 制 作 不 倒 翁，要 使 它 不 容 易 倒，我 们 需 把 重 物 安 装 在 顶 部 位 置。()5 日 本 是 一 个 经 常 会 发 生 地 震 的 国 家。针 对 这 种 情 况，如 果 在 日 本 建 造 塔 台，那 么 必 须重 点 考 虑 抗 震 能 力（）。
