資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
1.4《設計塔臺模型》教學設計
一、素養目標
1.科學觀念：
（1）工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關聯。
（2）工程設計中蘊含一定的科學知識。
2.科學思維：
能深入思考，發現并解決設計中難點問題，并反思自己設計，不斷改進。
3.探究實踐：
（1）能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。
（2）能根據限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。
4.態度責任：
（1）對工程設計抱有極強的興趣。
（2）愿意與小組成員合作、交流，共同完成設計任務。
（3）具有反思意識，能聽取同學的意見并不斷改進自己的設計。
二、教學重難點
重點: 能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。
難點: 能根據限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。
三、評價任務
評價任務 評價標準 表現程度 自評 互評 師評
☆☆☆ ☆☆ ☆
任務 能依據評價表細化任務要求 能 基本能 不能
制定方案 能考慮各個因素設計調整方案 能 基本能 不能
學習收獲
四、教學過程
學習活動 設計意圖 效果評價
（一）情境導入 1.這是生活中一個真實的塔臺。觀察塔臺結構和外形有什么特點？ 明確： （1）上小下大 （2）三角形框架 （3）鏤空結構 （4）穩固結實 塔臺的這些特點很值得我們在塔臺設計時借鑒。 2.在競標中獲得建造塔臺資格的小組，應該從哪入手？ 明確：從設計塔臺開始。 從這節課開始，我們也要像工程師一樣，設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經歷建造塔臺的過程。 從生活中真實的塔臺導入，聚焦問題，給學生塔臺設計給予提示和幫助。 關注學生能否觀察出塔臺結構和外形的主要特點。
（二）探究活動 一、任務 建立模型是工程設計中的重要環節，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。 對于塔臺的設計方案，學校給定了要求，我們能按照要求來設計這座塔臺嗎 （一）第1項：要求 以小組為單位，用材料制作一個高60厘米的塔臺(底部不得粘在桌面上)。要求進行圖形和文字的設計，使用所給的材料，塔臺必須保證站立且能承受一定的重量和風力，并具有一定的抗震能力，還要盡量節省材料?？纯茨慕M設計的作品能達到穩固、美觀、價廉的平衡。 閱讀要求后，你能提煉出哪些關鍵信息？ 明確： （1）高度(60厘米) （2）底部不粘連桌面 （3）使用固定材料 （4）承重、抗風抗震、穩固、美觀、價廉(節省材料) （5）設計圖文并茂 （二）第2項：材料（每組） 1.限定的材料： 70根20厘米長的吸管、剪刀(1或2把)、膠帶、尺子(1或2把) 2.為什么要限制使用這些材料？ 明確： 吸管，決定設計模型形式與樣式；剪刀，制作模型時會用到的工具；膠帶，決定模型拼接方式；尺子，測量、估算、計算塔高是否達標。 （三）第3項：評價表 1.使用限定的材料設計塔臺怎樣才算做得最好？仔細閱讀塔臺模型制作評價表，有哪些相應的評分標準。 學生閱讀表格回答。 2. 閱讀評價表時，要注意哪些內容？ 明確： （1）整合了任務板塊的哪些要求 （2）明確了模型設計的哪些限制條件（3）工程各要素之間是怎樣相互制約的 評價表將各項要求細化，將不同達成標準量化，有助于我們在設計過程中整合各項因素、達到要求的平衡點。同時在未來測試塔臺活動中也具有重要作用。 二、制定方案 （一）第1項：依據評價表思考問題 （1）為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設計是如何考慮材料使用的 明確： ①上小下大，但底座不能太大 ②盡量瘦長一些 ③用些吸管從中間和側面進行支撐，并幫助延長高度 （2）哪些設計是為了穩固塔臺模型 明確： ①利用框架，相互交錯，用斜杠加固，塔體整體上小下大。 ②接口處用膠布固定牢固。 【溫馨提示】 四邊形物體和三角形物體，哪種形狀的物體更穩定？用食指分別從兩種形狀物體上部中點往下壓，感受它們的承受力，觀察它們形狀的改變。 播放視頻，小結： 三角形是最穩固的形狀，具有一定的承重和抗壓性。用了框架，多使用三角形，使塔臺模型更穩固。 （3）如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最小 什么因素會導致塔臺產生傾斜角？ 播放視頻，然后回答。 明確： ①如何保證塔臺不倒下？ 框架結構，空氣阻力??；上小下大的結構更穩固；上輕下重的結構更穩定（底部加重 ）。 ②如何保證塔臺的傾斜角最小？什么因素會導致塔臺產生傾斜角？ 明確：塔臺每個面的大小，即支柱的長短，會導致塔臺產生傾斜角。同一層的吸管長度相同，斜邊連接的角度相同，塔臺傾斜角最小。 （4）如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？ 明確： 抗風方法：①鏤空設計，②增加三角形結構 防震措施：①加大底部面積或加重底座重量——耐震，②塔臺底部加入彈簧——制震。③塔臺底部加滾珠——免震。 （二）第2項：設計活動 可使用活動手冊，也可使用大一些的白紙作為圖紙進行模型設計。可在設計圖上用數字和單位標注塔臺模型各項尺寸大小，并對關鍵結構進行文字和圖畫的補充或原理的解釋。 1.溫馨提示： （1）關注教科書第12頁插圖中的問題提示，思考交流設計的關鍵點。 （2）協同設計評價表中的各個項目。 2. 圖紙的設計可以參考以下兩種方式： （1）以畫圖為主的設計 將塔臺拆分成底面、上面、側面、護欄、抗震系統等。 （2）加入大量文字的設計 在畫圖的基礎上加入大量文字說明，可以更加明確了設計意圖，能更加清晰地指導建造活動。 （三）第3項：設計成果 1.活動程序及要求 （1）介紹小組設計 依據評價表，介紹小組塔臺設計的優點或設計步驟。 （2）其他小組評議 設計方案是否完備，是否考慮到各個因素。 （3）調整方案 我們的設計方案哪些地方需要調整，打算怎樣進一步調整。 2. 填寫設計成果匯報表 3.教師寄語 建立模型是工程設計中的重要環節，而對模型的設計也需要全面而細致地考慮各種因素，再經過多維度的思考與權衡，才能整合出最為合適的設計。 活動一：幫助學生按照學校要求設計塔臺。 活動二：引導學生全面而細致地考慮設計問題,盡可能幫助學生設計出更符合要求的塔臺模型方案。 活動一：關注學生是否抓住要求的關鍵詞，能否讀懂評價表。 活動二：關注學生能否能制定、評議、調整自己方案。
（三）知識總結 通過這節課的學習，你有哪些收獲？ 談收獲、啟示，實現科學育人。 鼓勵學生多談收獲，及時給予表揚。
五、成果集成
知道工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關聯。工程設計中蘊含一定的科學知識。
六、作業設計
【知識技能類作業】
1.填空題
（1）麗麗小組制作的塔臺模型高62厘米，塔臺模型制作評價表中能得________分。
（2）在設計塔臺模型時，我們應該著重考慮塔臺的結構、______、______等關鍵性問題。
（3）建立模型是_________中的重要環節，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。
2.判斷題
（1）限制條件是人為添加的，設計無法完成時可以適當減少限制條件。( )
（2）框架結構的塔臺模型，抗風能力更強。（ ）
（3）三角形框架與正方形框架相比，具有更穩固、不易變形的優點。（ ）
（4）既要節約材料，又要高度達標，所以把塔臺建得越細越好。（ ）
（5）在繪制塔臺模型設計圖時，可以采用圖畫和文字說明相結合的方式。（ ）
3.選擇題
（1）因為具有穩定性，所以我們常常利用框架來加固框架結構。（ ）
A.三角形、三角形 B.長方形、長方形 C.菱形、菱形
（2）下列有關塔臺模型工程要求的說法中，不正確的是( )
A.塔高，安全性是必須達到的要求
B.材料成本不需要考慮
C.美觀、分工合作是均衡綜合考慮完成的要求
（3）下列三類物體，最不容易倒的是（ ）
【綜合實踐類作業】
依據評價表和同學評議，調整自己的設計方案。
參考答案
1.（1）3 （2）材料 成本 （3）工程設計
2.（1） （2）√ （3）√ （4） （5）√
3.（1）A （2）B （3）A
七、板書設計
設計塔臺模型 建立模型→任務→制定方案
八、教學反思
在閱讀任務要求時，引導學生關注關鍵詞，可以強化學生對重點的感知，也能幫助學生在討論過程中理解具體要求的含義。而后的思考和研討也能幫助學生理解工程任務的層次，在實際設計中掌握好設計關鍵。在展示方案的過程中，組織各組學生有序介紹、展示設計方案、相互交流，各組講解盡可能翔實、完整，這樣更有利于學生的相互幫助與提高。
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第一單元《小小工程師》大單元整體教學設計
教材版本 教科版 單元（或主題）名稱 《小小工程師》
單元主題 學校計劃在操場上建造一座塔臺，供足球教練指揮隊員訓練或領操員領操、教操，于是面向六年級學生展開了一場塔臺招標活動，參加活動的學生需以小組為單位，從選址、材料選擇、塔臺的設計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進行工程整體設計，制作出塔臺模型，獲勝的小組將獲得“塔王”的稱號。“塔王”的稱號將花落誰家呢？
課標要求 核心概念： 技術、工程與社會；工程設計與物化。 學習內容： 12.1 技術與工程創造了人造物，技術的核心是發明，工程的核心是建造： ①知道技術包括方法、程序和產品等；知道發明的常用方法，舉例說出一些典型的發明，知道發明會用到一定的科學原理，很多發明可以在自然界找到原型。 ②知道工程以科學和技術為基礎，知道工程通常由多個系統組成；知道中國主要的大科學工程。 12.2 技術與工程改變了人們的生產和生活： ③知道技術對提高生產效率或工作效率的影響，舉例說明應用適當技術可以提高生產效率或工作效率，應用所學科學原理設計并制作出可以提高效率的作品。 12.3 科學、技術、工程相互影響與促進： ④初步認識技術與工程對科學發展的促進作用，應用儀器設備進行觀察并進行記錄；舉例說明科學發現可以促進新技術發明。 13.1工程需要定義與界定： ①描述簡單的設計問題，包括材料、時間或成本等限制條件。 13.2工程的關鍵是設計： ②利用示意圖、影像、文字或實物等多種方式，闡明自己的創意，初步認識設計方案中各影響因素間的關系。 ③基于有說服力的論證，認同或質疑某些設計方案，并初步判斷其可行性和合理性。 13.3工程是設計方案物化的結果： ④利用工具制作簡單的實物模型，根據實際反饋結果進行改進并展示。 學業要求： 1.能說出技術與工程的基本特點及其對提高生產效率或工作效率的作用。 2.能舉例說出常用的發明方法，能說出一些工程中的主要系統和中國的一些大科學工程；能簡要說明技術與工程對科學發展的促進作用，能嘗試利用儀器設備進行觀測和記錄。 3.能嘗試應用所學科學原理設計并制作簡單的裝置，能進行模擬演示并簡要解釋如何提高效率。能以事實為依據作出判斷。 4.能提出滿足一定限制條件的簡單工程問題，知道驗收標準，了解設計方案中各種因素間的關系。 5.能基于所學科學知識，應用創造性思維的基本方法提出多種設計方案，基于批判性思維評價并優化設計方案。 6.能制作實物模型，并基于證據改進實物模型的設計和制作。樂于嘗試多種設計方案，初步具有質疑、創新的態度；知道技術與工程需要實事求是，能如實記錄相關信息和正確對待作品的缺陷。
教材分析 “小小工程師”單元的學習，讓學生經歷一個工程建造的系統過程。從貼近學生生活的房屋建造工程入手，以建造塔臺為任務目標，讓學生一步步地體驗、學習工程的過程：明確任務—設計—建造（模型）—測試—評估一改進。學生通過實踐，認識工程的各個要素，了解設計是工程的核心，同時滲透工程思維，體會到工程實踐與科學探究的不同魅力，從解決問題的角度培養學生的實踐能力和創造能力。 本單元隸屬于技術與工程領域。在小學階段，沒有對技術與工程做出嚴格的區分，統一表述為工程設計，本單元實則指向的是工程。單元題目以“小小工程師”命名，就是希望學生擔當起工程師的角色，像工程師一樣根據規定的任務目標，運用已有經驗和對科學的理解，設計并建造出相應的產品。本單元學習核心是以建造塔臺為任務目標，讓學生經歷一個“工程”建造的系統過程：明確任務一設計—建造(模型)一測試一評估—改進。通過塔臺建造的實踐活動，學生將初步建立起對工程的了解，感受工程的復雜與魅力，從而讓科學學習的開展更為活潑和真實。 本單元共有七課時： 第1課“了解我們的住房”，從住房的基本結構、必需系統、建造過程三個方面開展學習。通過對自己居住房屋的回憶和分析，學生初步認識工程是由多個系統組成的。通過閱讀房屋建設資料，了解住房建造工程的基本過程，為單元后幾課實施工程實踐活動做鋪墊。 第2課“認識工程”，以港珠澳大橋為例，進行資料搜集與分析，梳理出工程建設的相似步驟，重點明確限制條件下的設計、制作模型測試、評估、改進、修改設計……，直至達成解決問題的循環往復過程。學生從感性角度認識工程，為后五課提升理性認識打好基礎。同時，理解工程與科學技術進步的關系。初步理解“技術發明通常蘊含著一定的科學原理”這一主要概念。 第3課“建造塔臺”，在之前學習的基礎上，開始體驗工程實施過程。以招投標形式明確工程項目要求，體會并感受設計的重要作用。在設計中感受工程設計要考慮的各項因素和其相互之間的聯系，體會工程的多系統與復雜的特性，加深對工程的理解。 第 4 課“設計塔臺模型”，從本課開始，教科書的呈現方式沒有沿用慣常的四個板塊的編寫體例，而是采用工程建設的基本程序來展開。建立模型是工程設計的關鍵步驟，本課是在上一課設計總體方案的基礎上，聚焦塔臺設計這個關鍵點來開展工程實踐活動的。在設計中學生要更多地考慮技術難關的突破，思考達成工程項目要求的方法。 第5課“制作塔臺模型”，本課的重點是動手做。學生基于上一課的設計動手制作塔臺模型。動手制作模型不但是將上一課的設計予以具體實施，而且也是為后幾課的測試、評估、改進打基礎。實施過程不僅要遵循設計圖紙要求，在制作過程中也會有新的發現、感受、改進。 第6課是“測試塔臺模型”。模型的設計是否符合工程要求，是以制作模型測試結果為依據的。以評價表為評價標準，全班進行測試、評價是本課的核心活動。量化各項測試活動，比較分析數據，找到自己模型的優勢與問題，在此基礎上對問題進行梳理與分析，最終明確模型設計或制作方法的修改點，均是本課學習的重點任務。 第7課是“評估改進塔臺模型”。本課重點有兩個：一是評估，二是改進。改進是工程設計的關鍵，滲透在工程的各個環節。本課的改進活動要讓學生認識到“依據”的重要性，要在數據、現象等證（依）據的支持下進行改進與完善。在本課與前幾課的學習中，學生將親歷工程實踐的基本程序，完成建造塔臺模型的過程，獲得小小工程師的角色體驗，對工程的理解一定優于之前的認識。但在本課學習的最后，要讓學生知道工程設計絕不是“一錘子買賣”，可能要經過多次地反復改進直至滿足工程的需要，同時還要提示學生對方案的最終選擇是在權衡多種因素后的取舍。
學情分析 通過幾年的科學學習，大多數學生對科學課產生了濃厚的興趣，對科學本質有一定的了解，科學素養得到相當的培養，已經具備了初步的探究能力，他們對周圍世界產生了強烈的好奇心和探究欲望，樂于動手，善于操作。不過兩極分化很明顯。優等生表現出對科學濃厚、持久的興趣，科學素養發展態勢良好；后進生對科學有種擔憂，隨著年級的升高，課程難度值增加，學習態度不夠認真，加上對科學學科的認識不足，認為本學科不重要，輕視，造成科學素養發展態勢一般。因此，在教學過程中重點引導學生養成合作探索的意識，讓學生在探索中獲得真知，在實踐中提高能力。 單元題目以“小小工程師”命名，就是希望學生擔當起工程師的角色，像工程師一樣根據規定的任務目標，運用已有經驗和對科學的理解，設計并建造出相應的產品。本單元學習核心是以建造塔臺為任務目標，讓學生經歷一個“工程”建造的系統過程：明確任務一設計—建造(模型)一測試一評估—改進。通過塔臺建造的實踐活動，學生將初步建立起對工程的了解，感受工程的復雜與魅力，從而讓科學學習的開展更為活潑和真實。
單元目標 科學觀念： 許多發明創造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。 一項工程是由多個系統組成的，各系統內部需要協同工作。 工程建設需要運用相關科學知識以及技術的支撐來完成。 工程無論大小都要經歷相類似的建設過程。 工程的關鍵是設計，設計需要經歷不斷改進的往復過程，直至滿足建造要求。 工程建設具有復雜性的特點，需要集合多人的智慧共同協作完成。 2.科學思維： 能舉例說出工程與科學技術的關系。 能正確評估本組與他組的塔臺模型，反思并提出建議。 能綜合考慮各種建議，改進原設計方案，并基于調整后的設計方案對塔臺模型進行重整。 3.探究實踐： 能通過觀察、搜集資料、調查、案例分析等方式獲取信息。 能結合自己家的住房，說出住房的基本結構（功能分區）及供水、采光、供暖等主要系統。 通過查閱資料，能簡述出住房及其他工程的建造過程。 能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。 能根據限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。 能根據設計方案制作塔臺模型，并能宣講自己的設計理念與思路。 能按照評價表給定的指標測試塔臺模型。 能根據測試結果梳理塔臺模型存在的問題并初步提出改進設想。 能自覺運用批判性思維和創造性思維開展工程實踐活動。 4.態度責任： 對工程建設抱有極強的興趣與探索愿望，對擔當小小工程師的角色充滿期盼。樂于投入建造塔臺的工程實踐之中，認識到細心、耐心、務實和實事求是的重要性。樂于通過測試的方式發現問題，不斷改進設計，體會堅持與信念的重要性。愿意與同學合作、交流與反思，感受到合作的重要性。 感受到工程與科學技術的密切關系，認識到科學與技術的發展對人類生活的影響。 認識到工程是為滿足人們對美好生活的向往而付諸的行動，意識到人工世界對社會發展的影響。
單元結構化活動
達成評價 圍繞課時學習目標 1.關注課堂問題預設與學生課堂反饋表現。 2.作業設計與學生答題正確率的及時分析。 3.分層設置單元測試。 4.塔臺招標活動表現。
單元課時課型規劃 課時課型課時內容課時目標 （單元目標分配）課時學習任務 （或問題） （一般1-2個） 達成評價1工程技術課 了解我們的住房結合自己家的住房，說出住房的基本結構（功能分區）及供水、采光、供暖等主要系統。說出住房的基本結構（功能分區）及供水、采光、供暖等主要系統。 能簡述出住房及其他工程的建造過程。討論說出住房的基本結構； 交流簡述出住房及其他工程的建造過程，記錄在班級記錄表和信息記錄表中。1工程技術課 認識工程 根據具體工程案例分析工程與技術的關系。知道許多發明創造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。 知道工程建設需要運用相關科學知識以及技術的支撐來完成。能通過閱讀資料知道工程建設需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。 能了解工程建設所需的科學技術支持，分析工程與科學技術的關系。1工程技術課 建造塔臺結合建造塔臺所涉及的各個因素和“標書”樣本制訂出塔臺競標標書。知道對一項工程的設計需要考慮到各因素以及各因素之間的關聯。能夠考慮到建造塔臺所涉及的各個因素。 能夠根據教科書中的“標書”樣本制訂出建造塔臺標書。 能夠利用文字、繪圖的方式表達自己的創意與構想。1工程技術課 設計塔臺模型學會設計塔臺模型根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。 能根據限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。 能深入思考，發現并解決設計中的難點問題。 能反思自己的設計，不斷改進。 1工程技術課 制作塔臺模型學會制作塔臺模型依照設計方案，制作出塔臺模型。能依照設計方案，制作出塔臺模型。 能在制作模型的過程中發現新問題，引發新思考。 能根據塔臺模型制作評價表反思所制作模型的優劣。1工程技術課 測試塔臺模型對塔臺模型進行測試并記錄依據標準對塔臺模型進行測試并記錄，對測試結果進行反思。能依據標準對塔臺模型進行測試并記錄。 能對測試結果進行反思，能歸因問題所在。 能將問題進行梳理、歸納。1工程技術課 評估改進塔臺模型工程要反復評估改進，不斷完善，才能達成最終的工程要求。依據評估標準，開展自評與互評，梳理出需要進一步改進的問題，再次改進設計。能依據評估標準，針對每一組模型開展小組自我評估與組際評估。 能根據評估結果，梳理出需要進一步改進的問題。 根據已梳理的問題，依據塔臺模型制作評價表再次改進設計。
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1.4設計塔臺模型
教科版六年級下冊
內容總覽
新知講解
05
課堂練習
06
課堂總結
07
板書設計
08
作業布置
09
目錄
03
核心素養目標
04
新知導入
01
02
單元主題概述
單元教學結構圖
塔王爭霸賽
單元主題
學校計劃在操場上建造一座塔臺，供足球教練指揮隊員訓練或領操員領操、教操，于是面向六年級學生展開了一場塔臺招標活動，參加活動的學生需以小組為單位，從選址、材料選擇、塔臺的設計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進行工程整體設計，制作出塔臺模型，獲勝的小組將獲得“塔王”的稱號?！八酢钡姆Q號將花落誰家呢
塔王
單元結構化活動
塔臺招標活動
學習“工程”建造知識
方案設計
5.制作塔臺模型

4.設計塔臺模型
3.建造塔臺
6.測試塔臺模型
7.評估改進塔臺模型
1.了解我們的住房
2.認識工程
制作塔臺
測試塔臺
展示交流
核心素養目標
科學觀念
科學思維
探究實踐
態度責任
（1）工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關聯。
（2）工程設計中蘊含一定的科學知識。
能深入思考，發現并解決設計中難點問題，并反思自己設計，不斷改進。
（1）能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。
（2）能根據限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。
（1）對工程設計抱有極強的興趣。
（2）愿意與小組成員合作、交流，共同完成設計任務。
（3）具有反思意識，能聽取同學的意見并不斷改進自己的設計。
新知導入
這是生活中一個真實的塔臺。觀察塔臺結構和外形有什么特點？
（1）上小下大
（2）三角形框架
（3）鏤空結構
（4）穩固結實
塔臺的這些特點很值得我們在塔臺設計時借鑒。
新知導入
在競標中獲得建造塔臺資格的小組，應該從哪入手？
從設計塔臺開始
從這節課開始，我們也要像工程師一樣，設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經歷建造塔臺的過程。
新知講解
建立模型是工程設計中的重要環節，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。
對于塔臺的設計方案，學校給定了要求，我們能按照要求來設計這座塔臺嗎
任 務
新知講解
第1項：要求
以小組為單位，用材料制作一個高60厘米的塔臺(底部不得粘在桌面上)。要求進行圖形和文字的設計，使用所給的材料，塔臺必須保證站立且能承受一定的重量和風力，并具有一定的抗震能力，還要盡量節省材料?？纯茨慕M設計的作品能達到穩固、美觀、價廉的平衡。
任 務
閱讀要求后，你能提煉出哪些關鍵信息？
新知講解
（1）高度(60厘米)
（2）底部不粘連桌面
（3）使用固定材料
（4）承重、抗風抗震、穩固、美觀、價廉(節省材料)
（5）設計圖文并茂
任 務
我提煉的信息
新知講解
尺子(1或2把)
任 務
70根20厘米長的吸管
剪刀(1或2把)
膠帶
第2項：材料（每組）
新知講解
尺子：測量、估算、計算塔高是否達標
吸管：決定設計模型形式與樣式
膠帶：決定模型拼接方式
剪刀：制作模型時會用到的工具
任 務
為什么限定使用這些材料？
新知講解
第3項：評價表
使用限定的材料設計塔臺怎樣才算做得最好？仔細閱讀塔臺模型制作評價表，有哪些相應的評分標準。
任 務
新知講解
（1）整合了任務板塊的哪些要求
（2）明確了模型設計的哪些限制條件（3）工程各要素之間是怎樣相互制約的
閱讀評價表時，要注意哪些內容？
評價表將各項要求細化，將不同達成標準量化，有助于我們在設計過程中整合各項因素、達到要求的平衡點。同時在未來測試塔臺活動中也具有重要作用。
任 務
新知講解
（1）為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設計是如何考慮材料使用的
第1項：依據評價表思考問題
①上小下大，但底座不能太大
②盡量瘦長一些
③用些吸管從中間和側面進行支撐，并幫助延長高度
制定方案
新知講解
（2）哪些設計是為了穩固塔臺模型
制定方案
（1）利用框架，相互交錯，用斜杠加固，塔體整體上小下大。
（2）接口處用膠布固定牢固。
新知講解
溫馨提示
制定方案
四邊形物體和三角形物體，哪種形狀的物體更穩定？
用食指分別從兩種形狀物體上部中點往下壓，感受它們的承受力，觀察它們形狀的改變。
新知講解
三角形是最穩固的形狀，具有一定的承重和抗壓性。
用了框架，多使用三角形，使塔臺模型更穩固。
制定方案
新知講解
制定方案
（3）如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最小
（4）什么因素會導致塔臺產生傾斜角？
新知講解
制定方案
①框架結構，空氣阻力小
②上小下大的結構更穩固
③上輕下重的結構更穩定（底部加重 ）
如何保證塔臺不倒下？
如何保證塔臺的傾斜角最??？什么因素會導致塔臺產生傾斜角？
塔臺每個面的大小，即支柱的長短，會導致塔臺產生傾斜角。
同一層的吸管長度相同，斜邊連接的角度相同，塔臺傾斜角最小。
新知講解
（5）如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？
制定方案
①加大底部面積或加重底座重量——耐震
②塔臺底部加入彈簧——制震
③塔臺底部加滾珠——免震
防震措施
抗風方法
①鏤空設計
②增加三角形結構
新知講解
第2項：設計活動
制定方案
可使用活動手冊，也可使用大一些的白紙作為圖紙進行模型設計?？稍谠O計圖上用數字和單位標注塔臺模型各項尺寸大小，并對關鍵結構進行文字和圖畫的補充或原理的解釋。
新知講解
制定方案
（1）關注教科書第12頁插圖中的問題提示，思考交流設計的關鍵點。
（2）協同設計評價表中的各個項目。
溫馨提示
新知講解
圖紙的設計可以參考以下兩種方式：
制定方案
（1）以畫圖為主的設計
將塔臺拆分成為底面、上面、側面、護欄、抗震系統等。
新知講解
制定方案
（2）加入大量文字的設計
在畫圖的基礎上加入大量文字說明，可以更加明確了設計意圖，能更加清晰地指導建造活動。
新知講解
制定方案
第3項：設計成果
介紹小組設計
其他小組評議
調整方案
依據評價表，介紹小組塔臺設計的優點或設計步驟
設計方案是否完備，是否考慮到各個因素
我們的設計方案哪些地方需要調整，打算怎樣進一步調整
新知講解
制定方案
設計成果匯報表 設計圖 解說 其他組評議 調整與打算
為了穩固塔臺模型，我們設計了四邊形的底座并加了斜杠形成多個三角形以增加穩定性，塔側面的設計中也加入了大量的三角形。為了解決抗風的問題，我們做了底部加大、加重的設計。設計時，我們還考慮到使用膠帶的時候可以用交叉法，使捆綁更牢固。
他們的設計方案比較完備，基本考慮到了各個因素。
我們還需要調整的地方有抗震性能不高，使用的材料過多。我們打算通過增加珠來防震，減少吸管用量來節約成本的方法進行調整。
新知講解
建立模型是工程設計中的重要環節，而對模型的設計也需要全面而細致地考慮各種因素，再經過多維度的思考與權衡，才能整合出最為合適的設計。
教師寄語
課堂練習
1.填空題
（1）麗麗小組制作的塔臺模型高62厘米，塔臺模型制作評價表中能得________分。
（2）在設計塔臺模型時，我們應該著重考慮塔臺的結構、_______、_______等關鍵性問題。
（3）建立模型是_________中的重要環節，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。
3
材料
成本
工程設計
課堂練習
2.判斷題
（1）限制條件是人為添加的，設計無法完成時可以適當減少限制條件。( )
（2）框架結構的塔臺模型，抗風能力更強。（ ）
（3）三角形框架與正方形框架相比，具有更穩固、不易變形的優點。（ ）
（4）既要節約材料，又要高度達標，所以把塔臺建得越細越好。（ ）
（5）在繪制塔臺模型設計圖時，可以采用圖畫和文字說明相結合的方式。（ ）

√
√

√
3.選擇題
（1）因為具有穩定性，所以我們常常利用框架來加固框架結構。（ ）
A.三角形、三角形 B.長方形、長方形 C.菱形、菱形
（2）下列有關塔臺模型工程要求的說法中，不正確的是( )
A.塔高，安全性是必須達到的要求
B.材料成本不需要考慮
C.美觀、分工合作是均衡綜合考慮完成的要求
（3）下列三類物體，最不容易倒的是（ ）
課堂練習
A
B
A
課堂總結
通過這節課的學習，我們知道工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關聯。工程設計中蘊含一定的科學知識。
板書設計
設計塔臺模型
建立模型→任務→制定方案
作業布置
依據評價表和同學評議，調整自己的設計方案。
謝謝
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