PAGEPAGE9教科版六年級下冊《小小工程師》單元4.設計塔臺模型教學設計及反思單元《小小工程師》課題4.設計塔臺模型課時1核心概念13.工程設計與物化學習內(nèi)容及要求13.1工程需要定義和界定5～6年級①定義簡單工程問題，包括材料、時間或成本等限制條件，提出驗收標準。13.2工程的關鍵是設計5～6年級②利用示意圖、影像、文字或?qū)嵨锏榷喾N方式，闡明自己的創(chuàng)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(zhì)疑某些設計方案，并初步判斷其可行性和合理性教學目標科學觀念（對客觀事物的總體認識） 科學思維（對客觀事物的認識方式） 探究實踐（科學探究能力技術與工程實踐能力自主學習能力）態(tài)度責任（科學態(tài)度社會責任）科學觀念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(lián)?？茖W思維能反思自己的設計，不斷改進。探究實踐能根據(jù)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(jù)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(chuàng)意。態(tài)度責任對工程設計抱有極強的興趣。感受到科學知識對設計好塔臺的重要作用。教學重點本課必須掌握的東西，如：科學原理需要掌握的，動手操作中需要掌握的等等。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(lián)。教學難點學生難以掌握的東西，如：難理解什么？難操作什么？能根據(jù)建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，在限制條件下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(chuàng)意。教學準備教師：1.愛牛課件優(yōu)化2.吸管，吸管連接件3.塔臺招標書學生：學生活動手冊、剪刀、圖片。教學過程教學環(huán)節(jié)教學活動設計思路教學備注上課儀式教師自我介紹：同學們好！……好，我們開始上課了。我們將要繼續(xù)探索工程世界，今天我們是設計師。1.和學生簡單互動拉近距離。2.讓學生意識到進入上課狀態(tài)。一、聚焦1.教師出示教科書塔臺圖片和設計模型對比圖，讓學生觀察。大家知道在工程設計中制作模型的作用和意義嗎？2.小結(jié)：設計制作模型能夠呈現(xiàn)工程師的設計，要針對設計進行測試、評估、改進，直至符合建設要求，因此制作模型在工程設計中具有不可替代的重要作用。3.我們從今天開始，一起像工程師一樣，來設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經(jīng)歷建造塔臺的過程。二、探索（一）明確工程要求1.教師出示教科書中建造塔臺的要求。提問：我們要做一個什么樣的塔臺？我們一起來看看學校對建造塔臺有什么要求。教師提示學生閱讀教科書中要求。2.學生閱讀并明確教科書中要求。學生自主閱讀要求材料后全班進行總結(jié)交流。教師引導學生進行分析，找出其中的關鍵內(nèi)容，匯總出工程要求的關鍵點：①塔臺高度60厘米。②底部能夠移動。③堅固并有承重能力。④具有抗風抗震能力。⑤節(jié)省材料。⑥美觀。教師提示：設計作品的關鍵是達到堅固、美觀、價廉的平衡。教師提出對于設計圖紙和設計活動的要求：①設計圖紙清楚明了，有條理，表達方式全面，有文字、圖畫、數(shù)字、標記等。②小組分工明確、系統(tǒng)，有序開展設計活動。3.分析工程要求的層次。教師引導：我們面臨的工程任務的要求，哪些是必須達到的？哪些是重點考慮的？哪些是均衡整合考慮完成的？學生交流分析，總結(jié)得出工程設計活動的三個層次。（1）高度、安全、承重是必須要達到的要求。（2）底部能夠移動、具有抗風抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。（3）成本、美觀、設計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。（二）確定選取材料教師出示教科書內(nèi)容，配合課件展示材料選取要求。展示材料實物，學生觀察材料，準備開展設計活動。（三）閱讀塔臺模型制作評價表1.教師引導：我們來閱讀教科書中的塔臺模型制作評價表。2.學生閱讀后結(jié)合工程要求，了解細化評價標準和相應分值，明確塔臺模型設計具體要求。三、制訂方案（一）依據(jù)評價表思考問題教師利用教學課件出示教科書中的5個問題，并引導學生思考。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(wěn)固塔臺模型？教師出示正方形和三角形的教具，提問：你們覺得正方形和三角形哪個形狀更穩(wěn)定？學生自由發(fā)言，教師進行演示實驗，學生觀察兩個形狀受力后的變化。教師請學生親自感受體驗，再次感受三角形的承重能力。小結(jié)：三角形更加穩(wěn)固，在塔臺模型設計中我們要多設計三角形來保證塔臺模型的穩(wěn)固和承重能力。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(chǎn)生傾斜角？5.如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？教師利用教學課件出示簡單的抗震設計示意圖，講解抗震基本設計原理，與學生交流共同匯總?cè)N抗震方法，供各小組在塔臺模型設計中借鑒。第一種：耐震，可以在塔臺模型中加入大量三角形。第二種：制震，可以在塔臺模型底部加大面積或加大重量。第三種：免震，可以在塔臺模型底部加滾珠。談話：以上這些問題大家不用馬上回答，各小組在設計中思考、交流、討論，共同研究解決方案。（二）開展設計活動1.出示教科書中的學生交流圖。教師利用多媒體課件出示教科書中的學生交流圖，學生閱讀對話框中的提示內(nèi)容。2.交流設計關鍵點。學生進行全班交流，相互提示交流塔臺模型設計的關鍵點。（三）展示設計成果1.談話：請各組成員一起來介紹、展示設計方案。同學們一起交流，各組講解盡可能詳實、完整，這樣更有利于相互理解、相互交流、相互幫助。2.學生介紹設計方案，全班交流。3.小組設計塔臺模型。四、研討拓展（一）我們的設計方案完備嗎？是否考慮到了各個因素？在展示設計成果活動中，小組匯報后，教師提出此問題。組織小組間質(zhì)疑、解釋、交流、互動，幫助每一組反思自己的設計方案。（二）我們的設計方案還有需要調(diào)整的地方嗎？打算怎樣進一步調(diào)整？在展示設計成果活動中，在第一個問題研討后，教師提出此問題。教師組織各小組尋找自己設計方案中的問題。學生借鑒其他小組設計方案的優(yōu)秀經(jīng)驗，小組研討解決方案，制訂調(diào)整計劃，及時整改設計方案，填補出現(xiàn)的漏洞和問題。五、練一練一、選擇題1．下列塔臺側(cè)視圖中，最穩(wěn)固的是（

）。A．B．C．D．2．下列世界上的著名建筑，屬于框架結(jié)構的是（

）。A．萬里長城B．埃菲爾鐵塔C．悉尼歌劇院D．金字塔3．塔臺中多使用（

）結(jié)構可以使塔臺更穩(wěn)定。A．三角形B．梯形C．平行四邊形D．六邊形 4．同學們正在討論塔臺模型的設計方案，不正確的觀點是（

）。A．塔臺的底座不能做得太大，保證穩(wěn)固性的同時也需要考慮成本B．應該多使用三角形結(jié)構，用上所有的吸管和膠帶，以確保塔臺的抗風、抗震、抗壓能力C．塔臺的設計需要權衡多方面的因素D．塔臺的設計要重點考慮安全性5．框架結(jié)構在生活中應用有很多，下圖中的電動伸縮門是應用了（

）原理。A．四邊形的穩(wěn)定性 B．三角形的穩(wěn)定性C．四邊形的易變形性 D．三角形的易變形性二、判斷題1．設計圖中的表達方式可以是標記、數(shù)字、畫圖、文字等。()2．設計塔臺時，我們首先得考慮其承重、抗風、抗震等安全性問題，再考慮成本、外觀的問題。()3．制作模型時，一定要與實際產(chǎn)品尺寸相同。()4．制作不倒翁，要使它不容易倒，我們需把重物安裝在頂部位置。()5．日本是一個經(jīng)常會發(fā)生地震的國家。針對這種情況，如果在日本建造塔臺，那么必須重點考慮抗震能力（

）。參考答案：1．C2．B3．A4．B5．C1．√2．√3．×4．×5．√六、整理老師指導學生進行材料的整理。培養(yǎng)學生使用材料的好習慣。七、板書設計4.設計塔臺模型工程要求：1.高度、安全、承重是必須要達到的要求。2.底部能夠移動、具有抗風抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。3.成本、美觀、設計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。核心要求：堅固、美觀、價廉的平衡。八、課堂反思注：愛牛組織老師在課堂實踐后的反思，大部分是使用了愛牛配套材料，部分觀點僅代表反思老師人個觀點，僅供大家參考！教材分析《設計塔臺模型》是六下第一單元第4課，學生將經(jīng)歷工程設計第2階段——建立模型，即在明確問題情況下，進行模型設計并不斷完善的過程。本課有3個活動：

1.根據(jù)塔臺模型要求、材料和塔臺模型制作評價表明確模型制作要求和技術難關突破點。2.根據(jù)方案設計塔臺模型。3.展示交流設計成果。二、課堂反思1.由于工程設計的前提是明確問題，所以開課直奔主題，今天要根據(jù)要求設計塔臺模型。原設定是把三份材料直接發(fā)給學生，根據(jù)三份材料思考5個問題并交流技術難關解決方案。這里還是偷了個懶，直接在課件里呈現(xiàn)，如此大量的信息學生不能一下子接收，導致我還是花了4分鐘來跟學生解讀。2.由于我的班級上個學期學習了老教材《形狀與結(jié)構》單元，所以前4個問題沒有難住學生，但第5個塔臺傾斜問題，學生缺乏經(jīng)驗，于是我拿出我提前做的一個塔臺模型，解釋柱子不直立，跟筆直發(fā)了生了傾斜，但對什么因素會造成這個問題，學生的猜測是搭建時沒搭好。建議這個問題可以放在第5課來認識傾斜角并分析塔臺傾斜的原因。3.本課重難點是在限制條件下進行塔臺設計的活動，由于第3課進行過塔臺的設計和展示，學生根據(jù)塔臺模型制作評價表的要求再次進行設計。預設是20-25分鐘，由于前一課的設計圖大多孩子都沒有按照比例繪制，這為了便于后續(xù)制作模型，統(tǒng)一按照1:10比例，要求盡可能精確。學生的表現(xiàn)令我非常意外。4.第三個活動展示設計成果，我安排在第2課時，可以交流哪些設計得好，哪些設計又不夠合