教科版六年級科學(xué)下冊核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計第一單元《住房與建筑》第3課《建造塔臺》第一單元《住房與建筑》第3課《建造塔臺》教材分析《建造塔臺》是六年級下冊科學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的核心內(nèi)容，承接前兩課對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的認知，是“設(shè)計—制作—改進”工程思維的集中實踐課。教材以建造塔臺為任務(wù)載體，引導(dǎo)學(xué)生從需求分析、方案設(shè)計、材料選擇、模型制作到測試改進，完整經(jīng)歷工程實踐流程。通過聚焦塔臺的穩(wěn)定性、實用性、經(jīng)濟性等核心要求，滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的科學(xué)觀念，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計與動手實踐能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)復(fù)雜工程設(shè)計奠定基礎(chǔ)。學(xué)情分析六年級學(xué)生已具備一定的科學(xué)探究能力和動手操作經(jīng)驗，在前兩課中初步了解了三角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、框架結(jié)構(gòu)的特點等知識，能夠進行簡單的觀察、分析和小組合作。但對于工程設(shè)計的完整流程（需求分析—方案設(shè)計—制作測試—優(yōu)化改進）缺乏系統(tǒng)認知，在綜合考慮多因素（如材料、成本、穩(wěn)定性）進行方案設(shè)計時可能存在片面性，動手制作中對材料的合理利用和結(jié)構(gòu)精度控制能力有待提升。同時，學(xué)生對實踐類任務(wù)興趣濃厚，適合通過小組合作、動手實踐的方式開展教學(xué)。核心素養(yǎng)分析（一）科學(xué)觀念通過實踐探究，理解框架結(jié)構(gòu)與塔臺穩(wěn)定性、承重能力的關(guān)系，知道合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計能提高塔臺的性能；建立“結(jié)構(gòu)適應(yīng)功能”“工程需兼顧多因素”的觀念，認識到科學(xué)知識在工程技術(shù)中的應(yīng)用價值。（二）科學(xué)思維能結(jié)合塔臺的建造需求，分析影響塔臺穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素（如結(jié)構(gòu)形狀、材料選擇、重心位置），運用邏輯推理設(shè)計合理的塔臺方案；在測試與改進中，能對比分析數(shù)據(jù)，歸納塔臺結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方向，發(fā)展分析、推理、歸納的科學(xué)思維。（三）探究實踐能參與塔臺建造的完整工程流程，學(xué)會小組合作制定建造方案、選擇合適材料、制作塔臺模型；能設(shè)計簡單的測試方法（如承重測試、穩(wěn)定性測試），收集測試數(shù)據(jù)，并根據(jù)結(jié)果對塔臺模型進行調(diào)整和改進，提升動手實踐與探究能力。（四）態(tài)度責(zé)任在小組合作中，培養(yǎng)分工協(xié)作、溝通交流的意識，學(xué)會傾聽他人意見并完善方案；體會工程設(shè)計的嚴謹性和創(chuàng)新性，感受科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響，增強對工程技術(shù)領(lǐng)域的探索興趣和責(zé)任感。教學(xué)重點1.掌握塔臺建造的完整流程，能結(jié)合穩(wěn)定性、承重等需求設(shè)計合理的塔臺框架方案；2.學(xué)會通過動手實踐制作塔臺模型，并能對模型進行測試與初步改進。教學(xué)難點1.綜合考慮穩(wěn)定性、材料成本、制作難度等多因素，設(shè)計出科學(xué)合理的塔臺方案；2.根據(jù)測試結(jié)果，精準分析塔臺存在的問題，并提出有效的優(yōu)化改進措施。教具準備1.教師教具：塔臺結(jié)構(gòu)示例圖、優(yōu)秀塔臺模型、穩(wěn)定性/承重測試工具（鉤碼、底座、吹風(fēng)機）、多媒體課件（包含塔臺建造案例、測試標準）；2.學(xué)生學(xué)具：吸管、竹簽、膠帶、剪刀、尺子、記錄表、小組任務(wù)單、不同規(guī)格的材料樣本（標注成本）。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動、學(xué)生活動以及設(shè)計意圖一、導(dǎo)入新課教師活動：播放國內(nèi)外著名塔臺建筑（如埃菲爾鐵塔、廣州塔）的圖片和短視頻，提問：“這些塔臺能屹立多年，既高大又穩(wěn)固，它們的建造藏著哪些科學(xué)秘密？如果讓我們設(shè)計并建造一座小型塔臺，需要考慮哪些問題？”引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)言，引出課題《建造塔臺》。學(xué)生活動：觀察圖片和視頻，結(jié)合已有知識思考塔臺穩(wěn)固的原因，積極分享自己的想法（如結(jié)構(gòu)、材料、高度等）。設(shè)計意圖：通過直觀的視覺素材，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚醒學(xué)生對塔臺結(jié)構(gòu)的已有認知，為后續(xù)的方案設(shè)計做好鋪墊，自然導(dǎo)入新課。二、講授新課1.聚焦：明確塔臺建造需求（5分鐘）教師活動：出示塔臺建造任務(wù)單，明確核心需求：建造一座高度不低于20厘米、能承受3個鉤碼重量、在輕微風(fēng)力（吹風(fēng)機低檔）下不傾倒、材料成本最低的塔臺模型；引導(dǎo)學(xué)生梳理需求關(guān)鍵點，提煉出穩(wěn)定性、承重能力、經(jīng)濟性、高度四個核心指標。學(xué)生活動：閱讀任務(wù)單，小組討論并明確建造要求，記錄核心指標，提出疑問（如材料如何選擇、如何保證穩(wěn)定性）。設(shè)計意圖：明確任務(wù)目標，讓學(xué)生圍繞核心需求開展后續(xù)設(shè)計，避免方案偏離方向，培養(yǎng)學(xué)生的目標意識。2.探索：設(shè)計方案與制作模型（20分鐘）教師活動：（1）引導(dǎo)小組討論：“哪些結(jié)構(gòu)能提高塔臺穩(wěn)定性？（三角形框架、降低重心）如何選擇材料更經(jīng)濟？（優(yōu)先選低成本、易固定的材料）”；（2）發(fā)放方案設(shè)計表，要求小組分工合作，繪制塔臺設(shè)計圖，標注結(jié)構(gòu)、材料、尺寸和預(yù)估成本；（3）巡視指導(dǎo)，對設(shè)計不合理的小組（如全用四邊形框架、重心過高）進行點撥；（4）方案確認后，發(fā)放材料，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范制作，提醒安全注意事項（如使用剪刀時小心）。學(xué)生活動：（1）小組討論結(jié)構(gòu)與材料選擇，結(jié)合所學(xué)知識確定方案；（2）繪制設(shè)計圖，明確分工（設(shè)計員、材料員、制作員、記錄員）；（3）根據(jù)設(shè)計圖動手制作塔臺模型，過程中相互配合，及時調(diào)整制作細節(jié)（如固定接口、調(diào)整重心）。設(shè)計意圖：讓學(xué)生在討論與實踐中，將科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計能力，培養(yǎng)小組合作意識和動手操作能力，體驗工程設(shè)計的嚴謹性。3.研討：測試模型與分析問題（5分鐘）教師活動：組織各小組展示塔臺模型，講解設(shè)計思路；發(fā)放測試工具，明確測試標準（承重測試：鉤碼均勻放置頂部；穩(wěn)定性測試：吹風(fēng)機距離塔臺10厘米低檔吹風(fēng)10秒）；指導(dǎo)各小組相互測試，記錄測試結(jié)果（是否達標、存在的問題如傾斜、承重不足）。學(xué)生活動：展示模型并分享設(shè)計思路，參與測試環(huán)節(jié)，認真記錄本組及其他小組的測試結(jié)果，分析自身塔臺存在的問題（如接口不牢固、重心偏高）。設(shè)計意圖：通過展示與測試，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計與制作中的不足，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和表達能力，為后續(xù)改進提供依據(jù)。4.拓展：優(yōu)化改進方案（0分鐘，結(jié)合課堂練習(xí)后時間補充）教師活動：引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合測試結(jié)果，討論改進措施：“針對塔臺傾斜，我們可以如何調(diào)整？（加重底部、調(diào)整結(jié)構(gòu)對稱）接口不牢固該怎么處理？（增加膠帶固定、交叉纏繞）”，鼓勵學(xué)生結(jié)合其他小組的優(yōu)秀設(shè)計，優(yōu)化自身方案。學(xué)生活動：小組討論改進方案，記錄具體調(diào)整措施，課后可根據(jù)方案完善模型。設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化意識，讓學(xué)生理解工程設(shè)計是一個“設(shè)計—測試—改進”的循環(huán)過程，提升解決問題的能力。三、課堂練習(xí)一、選擇題（每題2分，共6分）1.下列結(jié)構(gòu)中，能最大程度提高塔臺穩(wěn)定性的是（）A.長方形框架B.三角形框架C.圓形框架D.正方形框架2.建造塔臺時，降低重心的主要目的是（）A.節(jié)省材料B.提高高度C.增強穩(wěn)定性D.美觀大方3.在塔臺承重測試中，鉤碼的放置方式最合理的是（）A.集中放在頂部一側(cè)B.均勻分散在頂部C.放在塔臺中部D.放在塔臺底部二、判斷題（每題2分，共6分）1.塔臺越高越穩(wěn)固，所以設(shè)計時應(yīng)盡量提高塔臺高度。（）2.建造塔臺時，只需要考慮穩(wěn)定性，不需要考慮材料成本。（）3.對塔臺模型進行測試后，根據(jù)問題調(diào)整方案，能讓塔臺性能更優(yōu)。（）參考答案：選擇題：1.B2.C3.B；判斷題：1.×2.×3.√四、課堂小結(jié)今天我們經(jīng)歷了塔臺建造的完整過程，從明確需求、設(shè)計方案，到動手制作、測試分析，大家都積極參與其中。我們知道了三角形框架能增強穩(wěn)定性，降低重心可讓塔臺更穩(wěn)固，工程設(shè)計還需兼顧成本、功能等多因素。希望大家課后能繼續(xù)優(yōu)化塔臺模型，感受工程設(shè)計的樂趣，學(xué)會用科學(xué)知識解決實際問題。板書設(shè)計建造塔臺一、核心需求：穩(wěn)、承重、經(jīng)濟、夠高二、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：三角形框架（穩(wěn)）、降低重心（穩(wěn)）三、工程流程：設(shè)計→制作→測試→改進四、材料選擇：低成本、易固定、承重強教學(xué)反思（一）成功之處本節(jié)課以任務(wù)驅(qū)動為核心，緊扣工程實踐流程開展教學(xué)，符合六年級學(xué)生的認知特點和興趣點。通過小組合作的方式，讓學(xué)生全程參與方案設(shè)計、動手制作、測試改進，有效落實了探究實踐、科學(xué)思維等核心素養(yǎng)。教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有知識解決實際問題，如利用三角形穩(wěn)定性設(shè)計結(jié)構(gòu)，同時通過展示與測試環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的表達能力和分析能力，課堂氛圍活躍，學(xué)生參與度高。（二）不足之處1.時間分配不夠合理，制作模型環(huán)節(jié)部分小組動手速度慢，導(dǎo)致研討和拓展環(huán)節(jié)時間緊張，部分小組未能充分完成改進方案的討論；2.對個別薄弱小組的指導(dǎo)不夠細致，部分小組在方案設(shè)計時存在結(jié)構(gòu)不合理問題，未能及時發(fā)現(xiàn)并糾正，導(dǎo)致模型測試不達標；3.評價方式較為單一，主要以教師評價和小組互評為主，缺乏對學(xué)生個體表現(xiàn)的針對性評價。（三）教學(xué)建議1.課前可讓學(xué)生預(yù)習(xí)塔臺結(jié)構(gòu)知