一、教學(xué)背景與設(shè)計(jì)理念演講人教學(xué)背景與設(shè)計(jì)理念總結(jié)與延伸：讓“橋梁”連接未來教學(xué)過程：從“觀察”到“創(chuàng)造”的科工融合之旅教學(xué)準(zhǔn)備：從“工具”到“情境”的全面鋪墊教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)分析目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)科工融合橋梁模型制作課件01教學(xué)背景與設(shè)計(jì)理念教學(xué)背景與設(shè)計(jì)理念作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十年的教師，我始終相信“動(dòng)手做”是連接科學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐的最佳橋梁。2025年新版小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出“科工融合”的教學(xué)導(dǎo)向，要求六年級(jí)學(xué)生通過真實(shí)情境下的工程實(shí)踐，理解科學(xué)原理在技術(shù)應(yīng)用中的轉(zhuǎn)化過程。橋梁作為人類文明的重要工程載體，其模型制作恰好能整合“結(jié)構(gòu)與功能”“力與運(yùn)動(dòng)”等科學(xué)核心概念，同時(shí)滲透工程設(shè)計(jì)的全流程思維。六年級(jí)學(xué)生已具備基礎(chǔ)的材料認(rèn)知（如紙、木、塑料的特性）和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作能力，但對(duì)“科學(xué)原理如何指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)”的理解仍停留在表面。本次課程以“橋梁模型制作”為載體，旨在通過“觀察—探究—設(shè)計(jì)—實(shí)踐—優(yōu)化”的遞進(jìn)式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在動(dòng)手過程中真正體會(huì)“科學(xué)是解釋世界的工具，工程是改造世界的藝術(shù)”，實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)記憶”到“素養(yǎng)發(fā)展”的跨越。02教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)分析教學(xué)目標(biāo)基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，本次教學(xué)目標(biāo)從“科學(xué)知識(shí)”“工程能力”“情感態(tài)度”三個(gè)維度設(shè)定：1科學(xué)知識(shí)目標(biāo)：2理解橋梁的基本結(jié)構(gòu)（梁橋、拱橋、懸索橋）及其承重原理；3掌握不同材料（紙、木片、竹條）的力學(xué)特性（如抗彎曲、抗壓、抗拉能力）；4明確“結(jié)構(gòu)決定功能”的科學(xué)規(guī)律在工程中的具體體現(xiàn)。5工程能力目標(biāo)：6經(jīng)歷“需求分析—方案設(shè)計(jì)—模型制作—測(cè)試優(yōu)化”的完整工程流程；7能運(yùn)用測(cè)量工具（測(cè)力計(jì)、直尺）量化評(píng)估模型性能；8學(xué)會(huì)通過小組協(xié)作解決制作中的實(shí)際問題（如材料連接不牢、承重分布不均）。9教學(xué)目標(biāo)情感態(tài)度目標(biāo)：感受工程設(shè)計(jì)中“試錯(cuò)—改進(jìn)”的必要性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；體會(huì)科工融合的價(jià)值，激發(fā)對(duì)工程技術(shù)的興趣；增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，在分享中學(xué)會(huì)尊重他人觀點(diǎn)。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：橋梁結(jié)構(gòu)與承重能力的關(guān)系；工程設(shè)計(jì)流程的完整體驗(yàn)。難點(diǎn)：科學(xué)原理（如拱形結(jié)構(gòu)分散壓力、三角形穩(wěn)定性）在模型優(yōu)化中的靈活應(yīng)用；材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平衡（如輕量與承重的矛盾）。03教學(xué)準(zhǔn)備：從“工具”到“情境”的全面鋪墊教具與學(xué)具準(zhǔn)備為確保教學(xué)效果，我提前兩周開始準(zhǔn)備，重點(diǎn)考慮材料的安全性、可操作性與探究?jī)r(jià)值：|類別|具體內(nèi)容|設(shè)計(jì)意圖||------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------||實(shí)物教具|趙州橋（石拱）、南京長(zhǎng)江大橋（梁橋）、江陰大橋（懸索橋）的1:200模型|直觀呈現(xiàn)不同橋型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生觀察興趣|教具與學(xué)具準(zhǔn)備|實(shí)驗(yàn)材料|卡紙（A4）、竹條（5mm×2mm）、木片（3mm厚）、白乳膠、棉線、塑料吸管、砝碼（50g/個(gè)）|提供多類型材料，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比不同材料的力學(xué)特性|01|測(cè)量工具|電子測(cè)力計(jì)（量程0-50N）、直尺（30cm）、量角器|量化承重?cái)?shù)據(jù)，培養(yǎng)實(shí)證思維|02|多媒體|港珠澳大橋建造紀(jì)錄片（節(jié)選）、橋梁承重實(shí)驗(yàn)微課（3分鐘）|鏈接真實(shí)工程案例，突破課堂時(shí)空限制|03環(huán)境與分組安排將教室桌椅調(diào)整為6組圍坐形式（每組4-5人），每組桌面劃分“設(shè)計(jì)區(qū)”（放置圖紙、鉛筆）、“制作區(qū)”（放置材料、工具）、“測(cè)試區(qū)”（預(yù)留砝碼擺放空間）。提前在黑板繪制“工程設(shè)計(jì)流程圖”（需求→設(shè)計(jì)→制作→測(cè)試→優(yōu)化），作為課堂思維支架。04教學(xué)過程：從“觀察”到“創(chuàng)造”的科工融合之旅情境導(dǎo)入：橋梁，連接科學(xué)與工程的“活教材”（10分鐘）“同學(xué)們，上周我?guī)畠喝ツ暇┞糜?，她指著長(zhǎng)江大橋問：‘為什么橋下面有那么多三角形支架？’這個(gè)問題讓我想到——橋梁不僅是交通設(shè)施，更是一本‘會(huì)說話的科學(xué)書’?！蓖ㄟ^分享生活場(chǎng)景，自然引出主題。播放3分鐘港珠澳大橋紀(jì)錄片，暫停在“深海沉管安裝”“斜拉索結(jié)構(gòu)”畫面，提問：“這些橋梁的‘特殊設(shè)計(jì)’可能和什么科學(xué)原理有關(guān)？”學(xué)生觀察后自由發(fā)言（可能提到“三角形穩(wěn)定”“拉索抗拉”），教師總結(jié)：“今天我們就用‘造橋’的方式，揭開這些設(shè)計(jì)背后的秘密。”科學(xué)探究：橋梁結(jié)構(gòu)與承重的“解密實(shí)驗(yàn)”（20分鐘）活動(dòng)1：結(jié)構(gòu)對(duì)比實(shí)驗(yàn)——哪種橋型更承重？分發(fā)三種簡(jiǎn)易模型（紙制簡(jiǎn)支梁橋、紙制拱橋、棉線懸索橋），每組選擇一種，用砝碼測(cè)試承重（從橋面中心逐步疊加，記錄塌陷時(shí)的總重量）。實(shí)驗(yàn)前強(qiáng)調(diào)：“為了公平對(duì)比，所有模型的跨度（20cm）、材料（A4卡紙）必須一致?！睂W(xué)生實(shí)驗(yàn)后，各組匯報(bào)數(shù)據(jù)（如簡(jiǎn)支梁承重150g，拱橋承重300g，懸索橋承重200g）。教師引導(dǎo)分析：“為什么拱橋承重更大？”結(jié)合PPT動(dòng)畫演示拱形結(jié)構(gòu)“將壓力向兩側(cè)分散”的原理，對(duì)比簡(jiǎn)支梁“集中受力易彎曲”的缺點(diǎn)，總結(jié)“結(jié)構(gòu)決定承重”的科學(xué)規(guī)律?；顒?dòng)2：材料特性實(shí)驗(yàn)——哪種材料更“給力”？科學(xué)探究：橋梁結(jié)構(gòu)與承重的“解密實(shí)驗(yàn)”（20分鐘）提供木片、竹條、卡紙，每組用同一種材料制作簡(jiǎn)支梁（跨度20cm），再次測(cè)試承重。學(xué)生發(fā)現(xiàn)：木片（承重500g）＞竹條（400g）＞卡紙（150g）。教師追問：“如果要建一座跨河大橋，你會(huì)優(yōu)先選哪種材料？為什么？”學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答（木片強(qiáng)度高），教師補(bǔ)充：“真實(shí)橋梁中，鋼材的抗拉強(qiáng)度是木材的10倍，但我們今天用身邊材料，也能模擬這種選擇邏輯?！惫こ淘O(shè)計(jì)：從“圖紙”到“模型”的創(chuàng)意實(shí)踐（30分鐘）明確需求——像工程師一樣“定目標(biāo)”出示任務(wù)卡：“為校園小河（寬20cm）設(shè)計(jì)一座橋梁模型，要求：①承重≥500g（相當(dāng)于10個(gè)雞蛋）；②材料成本不超過20元（限定使用提供的材料）；③美觀且符合橋型特征（梁橋/拱橋/懸索橋選其一）?！辈襟E2：方案設(shè)計(jì)——用“草圖”表達(dá)創(chuàng)意分發(fā)A3白紙，每組討論設(shè)計(jì)方案（如“拱橋組”計(jì)劃用竹條做拱圈，卡紙做橋面；“懸索橋組”想用棉線做拉索，木片做橋塔）。教師巡回指導(dǎo)，提醒關(guān)注：“支撐點(diǎn)是否穩(wěn)固？材料連接方式（膠水/纏繞）是否可靠？”要求每組畫出三視圖（正面、側(cè)面、俯視），標(biāo)注材料用量（如“竹條3根，每根長(zhǎng)15cm”）。工程設(shè)計(jì)：從“圖紙”到“模型”的創(chuàng)意實(shí)踐（30分鐘）明確需求——像工程師一樣“定目標(biāo)”步驟3：模型制作——在“試錯(cuò)”中積累經(jīng)驗(yàn)制作環(huán)節(jié)是學(xué)生最興奮也最易出錯(cuò)的階段。例如，某組制作拱橋時(shí)，竹條拱圈因膠水未干而變形，我提示：“可以用書本暫時(shí)固定拱圈，等待10分鐘再撤去支撐?！绷硪唤M懸索橋的拉索與橋面連接不牢，學(xué)生嘗試用棉線纏繞后涂抹膠水，最終解決了問題。過程中，我刻意保留一些“小問題”（如橋面輕微傾斜），為后續(xù)優(yōu)化環(huán)節(jié)埋下伏筆。測(cè)試優(yōu)化：用“數(shù)據(jù)”驅(qū)動(dòng)改進(jìn)（25分鐘）測(cè)試環(huán)節(jié)：每組將模型架在“模擬河道”（兩本20cm高的書）上，從橋面中心緩慢疊加砝碼，記錄承重峰值。例如，“創(chuàng)新拱橋組”初始承重僅350g，問題出在拱腳與橋面連接不牢；“穩(wěn)固懸索橋組”承重480g，接近目標(biāo)但未達(dá)標(biāo)。優(yōu)化環(huán)節(jié)：引導(dǎo)學(xué)生用“問題-原因-改進(jìn)”的邏輯分析（如“承重不足→橋面彎曲→增加竹條橫向支撐”）。各組提出改進(jìn)方案后，用剩余材料重新制作（允許調(diào)整1-2處設(shè)計(jì)）。再次測(cè)試時(shí)，“創(chuàng)新拱橋組”在拱腳處增加三角形木片加固，承重提升至620g；“穩(wěn)固懸索橋組”將棉線拉索改為雙股，承重達(dá)到550g，均達(dá)標(biāo)。展示評(píng)價(jià)：讓“創(chuàng)造”被看見（15分鐘）每組派代表上臺(tái)展示模型，講解“設(shè)計(jì)思路-問題-改進(jìn)”的全過程。評(píng)價(jià)采用“三維度量表”：科學(xué)性（30%）：結(jié)構(gòu)是否符合承重原理；工程性（40%）：是否完成需求目標(biāo)，優(yōu)化過程是否合理；創(chuàng)新性（30%）：設(shè)計(jì)是否有獨(dú)特亮點(diǎn)（如融入環(huán)保材料、仿生結(jié)構(gòu)）。學(xué)生互評(píng)環(huán)節(jié)，有小組提問：“你們的懸索橋用了雙股拉索，成本增加了嗎？”被問組回答：“我們用了半根竹條代替一根，成本沒變但強(qiáng)度提升?！苯處熆偨Y(jié)：“真正的工程師不僅要追求性能，還要考慮成本與可行性，這正是科工融合的魅力?！?5總結(jié)與延伸：讓“橋梁”連接未來總結(jié)與延伸：讓“橋梁”連接未來本節(jié)課的核心，是讓學(xué)生在“造橋”過程中真正理解：科學(xué)是解釋“為什么”的工具（如拱形分散壓力），工程是解決“怎么做”的藝術(shù)（如用竹條加固拱腳）。當(dāng)學(xué)生從最初的手忙腳亂，到通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)改進(jìn)設(shè)計(jì)，再到最終完成承重目標(biāo)時(shí)，他們不僅掌握了橋梁結(jié)構(gòu)的知識(shí)，更體會(huì)到“試錯(cuò)-改進(jìn)”是工程創(chuàng)新的必經(jīng)之路。課后延伸建議：家庭探究：用廢舊筷子制作“迷你橋梁”，測(cè)試承重并錄制視頻分享；跨學(xué)科聯(lián)動(dòng)：與美術(shù)課合作，為