1、1.3建造塔台教学设计课题建造塔台单元一学科科学年级六学习目标1.对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。2.能够考虑到建造塔台所涉及的各个因素。3.能够根据教科书中的“标书”样本制订出建造塔台标书。4.能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。5.积极参加设计活动，对工程学习充满兴趣。6.乐于表达与交流，并能够综合小组各成员的意见，形成集体的观点。7.感受到科学知识与其他学科综合能力对工程设计的重要性。重点理解工程设计需要考虑项目要求、安全、成本等多种因素。难点考虑建造塔台所涉及的各个因素，根据这些因素整合小组意见设计标书。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课学
2、校要在操场上建一座塔台，以供足球教练站在塔台上指挥队员训练。现在需征集塔台的设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格。塔台又称控制塔，是一种设置于机场中的航空运输管制设施，用来管理飞机起降的地方。塔台的特点:1.通常塔台的高度必须超越机场内其他建筑，以便让航空管制员能看清楚机场四周的动态。2.完整的塔台建筑,最高的顶楼通常是四面皆为透明的窗户，能保持360度的视野。学校要搭建的塔台，可以不用复杂的建筑形式，但需要一定的高度，稳固且可以环顾四周，安全又可移动。学生以小组为单位分别研讨方案，了解招标会的方式和要求。激发学生兴趣，增强活动的真实性。讲授新课探索：想一想建造塔台需要考虑的因素。想一想，
3、在做这个工程时，我们需要考虑哪些因素呢?小结:建造塔台需要考虑的因素有建造地址、塔台样式、人员分工、塔台高度、材料选取、确保坚固、保证安全、节省成本。制订标书。1.阅读标书项目，研讨具体内容。标书项目写得越细致、越完整，中标机会就越大。标书要表现出小组对这项工程的详细计划。可以用图画、文字、标识、标记等多种形式相互配合制订标书。2.以小组为单位制订标书。在制订标书时，要注意以下事项:(1)在设计中还要考虑承重、安全、抗风抗震能力等问题。(2)制订标书要合理,准确使用文字、图画、标注等多种形式表达。(3)设计中要关注塔台设计细节。(4)在设计时关注竞标的两项重要标准:项目安全性和项目成本。投标发
4、布会。承包建筑工程或承购大宗商品时，承包人或买主按照招标公告的标准和条件提出价格，填写标书，叫做投标。通过小组展示、自评、互评的形式开展活动。小组依次进行投标讲解，介绍本组塔台设计的优势，阐述如何保证项目安全性和控制项目成本。竞标要点:1.项目安全性，比如我使用了比较坚固的钢作为主要材料，采用三角形的结构增强了塔台的稳定性。2.项目成本，包括材料费和人工费。讲解标书时要注意:一定要把方案设计部分讲述清楚，如果能结合图纸讲出自己方案的特色更好。研讨：通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受?1.项目安全性和项目成本非常重要,因此我们在设计的过程中充分平衡了建造地址、塔台样式、人员分工、塔台高度、材
5、料选取、确保坚固、保证安全、节省成本等因素。2.当小组内有不同想法时，我们充分听取了不同的建议，从中筛选出可行性较好的建议，最终达成了共识。设计中遇到了哪些问题?我们计划怎么解决?问题1:分工不明确，每个成员不知道各自应该做什么。解决方法:有明确的分工且贯彻实施，为每个成员安排了相应的任务，并且每个成员都明确自己的任务，能有组织地执行。问题2:设计了文字和图画说明，但是说明较混乱、缺乏条理，没有用数字进行定量说明或者没有关键性的箭头指示等。解决方法:合理地设计文字和图画说明，对设计结构的表述条理清晰，对每部分使用的材料进行了加工和用量的详细介绍。我们对工程又有了怎样的新认识?交流的核心是加强对
6、工程的理解，主要指向两点：第一，认识工程要统筹考虑、协调平衡多种制约因素，具有复杂性；第二，树立改进贯穿工程建设各个环节的意识。意识到建造工程各环节都很复杂，设计环节在其中尤其关键。学生思考，自由回答。小组讨论，合作交流。学生围绕问题开展小组交流。学生紧紧围绕以上问题开展初步讨论，拓展思路。学生活动学生以小组为单位制订标书。学生通过小组展示、自评、互评的形式开展活动。学生汇报交流。学生交流真实感受。拓展思路，为后面制订标书打下基础。初步理解设计在工程中的关键作用。课堂小结本课通过制订塔台竞标标书、开投标发布会等活动，利用文字、画图、标注等多种形式表达自己的创意与构想。初步体验工程实施过程，明确
7、工程项目要求，体会并感受设计的重要作用，加深对工程的理解。板书第一单元 小小工程师第1课 了解我们的住房1.住房的基本结构（多个分类标准）（1）从功能分类有卧室、客厅、厨房、卫生间、阳台等。（2）从高度分类有低层、多层、小高层、高层、超高层等。（3）从楼体结构分类有砖木结构、砖混结构、钢混框架结构、钢结构等。2.住房都是有一定结构的，根据需求不同，结构也会存在差异。3.住房由供水、排水、供暖、采光、通风、电路、煤气、承重、网络等多个系统组成。4.住房建造的过程：明确任务选址设计建造验收5.住房需要经历一定的建造过程，每一个过程都非常重要，需协同发挥作用。第2课 认识工程1.工程的关键是设计，工
8、程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。2.许多发明创造来源于对生活的观察，可以在自然界找到原型。3.认识港珠澳大桥原创：蒙蒙de雨科学课堂（1）港珠澳大桥全长55千米，是集桥、岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥。（2）港珠澳大桥面临的限制和挑战以及解决办法限制和挑战解决办法水陆空立体交通线互不干扰修建海底隧道和跨海大桥相结合桥梁和隧道缺少岛屿连接修建人工岛海底淤泥问题与环境保护用圆钢筒围岛（3）限制条件包括时间、费用、可用材料、环境、抵抗自然界的破坏能力等。4.梳理工程建设过程的相似步骤。5.“中国天眼”、高铁、“鸟巢”体育场、“天宫”空间站等宏大的工程都应用了大量的科学技术
9、。6.工程与技术的关系：工程与技术互为支撑、相互促进。技术的进步支持工程的实施，工程的实施也推动着技术不断发展。原创：蒙蒙de雨科学课堂第3课 建造塔台1.建造塔台需要考虑的因素（1）足球教练训练塔台不固定位置，可以随需要变换位置。（2）塔高、承重、安全是工程项目的核心与重点，美观、成本等属于在重点基础上的综合点。（3）对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。2.制订标书原创：蒙蒙de雨科学课堂（1）从建塔位置、使用材料、塔的设计、成本预算、人员分工、时间分配等方面，制作标书。（2）竞标要点是项目成本和项目安全性。（3）制订标书时，要综合小组内各成员的意见，形成集体的观点。3.投
10、标发布会（1）可以利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。（2）小组依次进行投标讲解，介绍本组塔台设计的优势。（3）其他小组进行有理由的质疑与评议。4 设计塔台模型1.建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。2.我们建造塔台模型的过程：设计制作测试评估改进3.三角形具有稳定性原创：蒙蒙de雨科学课堂4.设计塔台模型要考虑的因素（1）增加塔台的稳定性：多用三角形结构，接口处牢固。塔身上小下大、上轻下重，有利于抗风、抗震、增加塔台的稳定性。（2）防止塔台倾斜：立柱的高度相同，结构对称。（3）抗风的方法：塔身采用框架结构，减小受到的风力。（4）抗震的方法原创：蒙蒙de
11、雨科学课堂耐震：加大底部面积或加大底部质量。制震：塔台底部加弹簧。免震：塔台底部滚珠。（5）控制成本：不能太大、太高，以防材料不够用。5.工程的关键是设计，设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。第5课 制作塔台模型1.制作塔台模型的过程（1）动手制作：制作塔台模型要与设计方案相一致。塔台的接口处要固定牢固，同时也要考虑节省胶带。（2）开始搭建底座：控制好立柱的高度，尽量等高，可防止塔台的倾斜。使用三角形结构可使塔台稳固。原创：蒙蒙de雨科学课堂（3）基本搭建完成：检查接口处是否牢固，是否有地方需要修补。为建造的塔台模型起个名称。2.制作模型时，小组内要分工合作，当小组内成员意
12、见不同时，要通过沟通交流形成集体的观点。3.在实际制作模型的活动中，如果对塔台模型的设计有了新的想法，要经过小组研讨后，先修改图纸再实施制作。要保持设计图纸与建造模型的一致性。第6课 测试塔台模型1.在一项工程中，测试是重要环节。测试是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。2.明确测试标准，以塔台模型制作评价表为依据从“设计图及文字说明、塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力、材料成本统计、分工合作、美观”等方面对模型进行评价。3.展示与测试（1）测试高度，需要使用直尺等材料。（2）测试顶端承重，需要使用书本或装满水的矿泉水瓶做重物。（3）测试抗风能力，需要使用电风扇。（4）测试抗震能力，需要使用专
13、业仪器进行地震模拟。（5）完成一项测试任务需要使用特定的工具。4.各组梳理塔台模型建造中的问题。原创：蒙蒙de雨科学课堂问题梳理记录单小组： 日期：（1）塔台模型高度太高，对于抗风有一定影响。（2）塔台模型承重结构不多，造成承重能力差。（3）制作还不够精细，角度不正对于抗震有影响。（4）吸管用量过多导致成本过高，浪费材料。（5）底部较轻，不利于抗震。（6）制作过程中测量有误差，成品有倾斜的问题。第7课 评估改进塔台模型1.工程要反复评估改进，不断完善，才能达成最终的工程要求。2.评估与改进：小组交流评估明确问题改进设计3.塔台设计方案修改记录单（原创：蒙蒙de雨科学课堂）（1）重新调整斜杆结构，减少多余的吸管与胶带，降低塔台模型的成本，让外形更加美观。（2）重新调整框架结构，让底部更大更重，使塔台模型在抗风抗震中稳固。（3）制作过程随时进行准确测量，减小误差。（4）组员分工协作的同时要加强沟通，保证整体搭建顺利完成。（5）制作过程中，要合理裁剪吸管，避免浪费。（6）在连接吸管时，要避免破坏吸管的整体结构，导致承重能力下降。4.根据塔台设计方案修改记录单，进行改进设计，并画出设计图。5.将小组建造的塔台模型按照改进后的设计重新加工，使它更符合建造要求。