資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 小學科學 年級 六年級 學期 春季
課題 設計塔臺模型
教科書 書 名：義務教育教科書科學六年級下冊 出版社：教育科學出版社
教學目標
科學觀念： 1.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。 2.知道工程設計中蘊含著一定的科學知識。 探究實踐： 1.能根據設計塔臺模型的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出設計方案。 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。 3.能深入思考，發現并解決設計中的難點問題。 4.能反思自己的設計，不斷改進。 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，能聽取同學意見并不斷改進自己的設計。 科學思維： 1.能從不同角度分析、思考設計塔臺模型的問題，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。
教學重難點
教學重點： 認識并理解工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及其之間的關聯。 教學難點： 能根據設計塔臺模型的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出設計方案，并能用文字和繪圖的方式表達創意。
教學過程
（一）導入 師：同學們，上節課我們知道學校將要在操場建一座塔臺，供足球教練指揮隊員訓練，我們也以小組的形式參與了塔臺項目的設計。 師問：那你認為在建造塔臺前我們應該首先做什么呢？ 師：老師帶來了一些圖片，看它們是？ 師：是的，建立模型是工程設計中重要的環節，工程師們通常通過建立模型來測試他們的設計。我們在建造塔臺前先要建立塔臺模型，而工程的關鍵是設計。 小結：今天我們就一起來設計學校塔臺的模型。（出示課題） （二）新授 1.師：如果你是工程師，你能為學校設計符合要求的塔臺模型嗎？ 2.師：學校給定了相關要求，我們一起來看看（PPT）： 工程要求： （1）塔臺模型高為60厘米。（底部不得黏在桌面上）； （2）使用固定材料（出示：70根20厘米長的吸管、剪刀、膠帶、尺子），堅固并有承重能力； （3）具有抗風、抗震能力； （4）價廉（節省材料）； （5）美觀。 設計要求： （1）應用文字、圖畫、數字等進行設計； （2）小組分工明確，有組織的開展設計活動。 3.師：這些要求你們都清楚了嗎？ 4.師：老師這里還有一張模型制作評價表，（出示PPT）我們最終制作的模型就是根據這張表進行評價。請同學們結合模型制作評價表思考以下問題，并根據課前查閱的相關資料在小組內進行交流討論。 （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？ （2）哪些設計是為了穩固塔臺模型？ （3）如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最?。?（4）什么因素會導致塔臺產生傾斜角？ （5）如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？ 5.師：討論完了嗎？請與全班同學分享。 6.師小結： （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？ 我們可以在保證塔臺穩定的情況下，盡可能的節省材料用于塔高的搭建。 （2）哪些設計是為了穩固塔臺模型？ 我們可以多使用框架結構，這樣的結構可以減小空氣阻力，使塔臺不容易傾倒。（圖片出示）這是一些塔臺和著名的框架建筑，仔細觀察，你有什么發現？是的，它們的都使用了很多三角形。（師視頻展示三角形和方形框架結構的承重對比實驗，師：現在老師手里有兩個框架，一個三角形、一個正方形的，我分別用兩根食指，同樣大小的力氣從它們的上部中點往下壓，請同學們觀察，形變最明顯？方形的，當我在方形框架中間采用架梁的方式，把其分成兩個三角形，它就不容易變形了，說明三角形具有穩定性。）所以在設計塔臺模型時，多使用三角形可以使其更穩固。 （3）如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最小？ 請同學們看這兩幅圖（2個玻璃瓶，一個正放，一個倒放）你認為哪一個更不容易倒下？用一個詞來概括，上小下大的結構更穩固。再來看看這兩幅圖（2個玻璃瓶，一個空的，一個裝大半瓶水）你認為哪一個更穩固？也用一個詞來概括，上輕下重的結構更穩固。我們可以通過底部加重的辦法來穩固塔臺。 為了保證塔臺高度和傾斜角最小，我們可以在設計時將塔臺模型拆分成面，通過計算保證每個面的大小一致，來控制塔臺的傾斜保證傾斜角最小。 （4）什么因素會導致塔臺產生傾斜角？ 塔臺每個面的大小、長短不一致會導致塔臺產生傾斜角。 （5）如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？ 抗震方式： ①耐震（加大底部面積或加重底座重量）：對地震有一定的忍耐力，對相應級別的地震保持建筑物不倒塌。 ②制震（塔臺底部加入彈簧）：在建筑物的內部設置阻尼器，這些阻尼器隨著建筑物的變形和運動速度而發揮其衰減作用。 ③免震（在塔臺底部加滾珠）：在建筑物和低級中間加上免震裝置，由于隔離了地基和建筑，地震的晃動無法直接傳達建筑，起抗震效果。 7.師：在開始設計前老師還想跟同學們分享一組同學已經完成的設計圖，他們以圖畫為主，圖文結合，清晰明了的展示塔臺模型設計，同學們也可以像他們這樣來進行設計。 8.師：這是我們一會兒會用到的設計圖紙，同學們先自行獨立設計，在小組內交流展示后推選出最優的方案再進行全班展示交流。（展示圖紙） （三）反思完善 1.師：剛才各組同學都完成了自己的塔臺模型設計方案，也向我們分享了各自的塔臺模型設計，老師想請各小組的成員在組長的帶領下思考： （1）我們的設計方案完備嗎？是否考慮到了各個因素？ ①高度、安全、承重 ②底部能夠移動、具有抗風抗震能力、堅固耐用。 ③價廉、美觀、分工合作。 （2）我們的設計方案還有需要調整的地方嗎？打算怎樣進一步調整？ 根據剛才各小組分享交流，可借鑒他人優秀的設計方案經驗，研討整改本組設計方案，及時完善。 （四）小結 師：同學們這節課我們學習了設計塔臺模型需要考慮的各個因素；如何設計能使塔臺模型穩固性、承重能力更好；如何設計塔臺可以抗震以及抗震的三種方式，通過本次學習你都有哪些收獲呢？下去之后可以跟同伴說一說。 （五）作業 師：這是本課的作業，這節課就上到這里，同學們再見！ 1.設計塔臺模型需要考慮那些因素？（盡可能多的寫一寫）。 2.繼續完善本組的塔臺模型設計。

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