1、第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 4.4.设计塔台模型设计塔台模型 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。从这节课开始，我们也要像工程师一样，设计、制作、测试、评估、改迚塔台模型，经历建造塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧!一、聚焦 对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗?二、任务 1.要求要求。以小组为单位以小组为单位，用材料制作一个高用材料制作一个高60厘米的塔台厘米的塔台（底部不得粘在桌面底部不得粘在桌面上上）。要求进行图形和文字的设计要求进行图形和文字的设计，使用所给的材料使用所给的材料，塔台必须保证站塔台必须保证站立且
2、能承受一定的重量和风力立且能承受一定的重量和风力，并具有一定的抗震能力并具有一定的抗震能力，还要尽量节省还要尽量节省材料材料。看一看哪组设计的作品能达到稳固看一看哪组设计的作品能达到稳固、美观美观、价廉的平衡价廉的平衡。对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗?二、任务 2.材料（每组）。材料（每组）。70根根20厘米长的吸管、剪刀、胶带、尺子。厘米长的吸管、剪刀、胶带、尺子。1.依据评价表思考问题。三、制定方案 为了尽可能达到为了尽可能达到60厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？框架结构框架结构 1.依据评价表思考
3、问题。三、制定方案 哪些设计是为了稳固塔台模型？哪些设计是为了稳固塔台模型？用食指分别从两种形用食指分别从两种形状物体上部中点往下状物体上部中点往下压，感受它们的承受压，感受它们的承受力，观察它们形状的力，观察它们形状的改变。改变。上小下大，上小下大，上轻下重。上轻下重。如何保证塔台不倒下？如何保证塔台不倒下？三角形三角形是最稳是最稳定的形状，具定的形状，具有一定的承重有一定的承重和抗压性。和抗压性。1.依据评价表思考问题。三、制定方案 如何保证塔台的倾斜角最小？如何保证塔台的倾斜角最小？什么因素会导致塔台产生倾斜角？什么因素会导致塔台产生倾斜角？将塔台拆分成面，计将塔台拆分成面，计算并标注每
4、个面的长算并标注每个面的长度和宽度。度和宽度。1.依据评价表思考问题。三、制定方案 如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？耐震：加大底部面积或加重底座重量耐震：加大底部面积或加重底座重量 制震：塔台底部加入弹簧制震：塔台底部加入弹簧 免震：塔台底部加滚珠免震：塔台底部加滚珠 抗震抗震 抗风抗风 镂空设计镂空设计 2.设计活动。三、制定方案 应该多用应该多用三角形结三角形结构。构。接口处牢接口处牢牢固定。牢固定。底座要什么形底座要什么形状？要多大才状？要多大才能保证高塔的能保证高塔的稳固？稳固？底座不能底座不能太大，否太大，否则材料不则材料不够用啦！够用
5、啦！2.设计成果。三、制定方案 上面 底面 侧面 前面 护栏 抗震系统 后面 上面 侧面 底面 护栏 文字说明 三、研讨 1.我们设计的方案完备吗?是否考虑到了各个因素？2.我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样迚一步调整？三角形三角形 小小 大大 轻轻 重重 镂空镂空 底部底部 底部底部 底部底部 加弹簧加弹簧 加滚珠加滚珠 建立模型建立模型 建立模型建立模型 设计设计 制作制作 测试测试 评估评估 改进改进 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 6.6.测试塔台模型测试塔台模型 在一项工程中，测试是重要环节。各个小组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改迚
6、？让我们通过测试来了解吧。一、聚焦 1.明确测试标准。二、测试 2.展示与测试。二、测试 2.展示与测试。二、测试 3.自我评估。二、测试 各组梳理塔台模型建造中的问题。高度：太高，对抗风有一定影响。高度：太高，对抗风有一定影响。承重：承重结构用得太少。承重：承重结构用得太少。抗风：风力三级测试中开始摇晃。抗风：风力三级测试中开始摇晃。抗震：底端重量较轻。抗震：底端重量较轻。成本：吸管、胶带用量过多。成本：吸管、胶带用量过多。美观：制作不够精良，角度有点倾斜。美观：制作不够精良，角度有点倾斜。三、研讨 1.小组建造的塔台表现最佳的是哪些方面？我们是怎样做到的?2.小组建造的塔台模型需要改迚的地方有哪些？所出现的问题是什么原因造成的？3.其它小组建造的塔台模型对我们小组有什么启示?高度高度 顶端承重顶端承重 抗风能力抗风能力 抗震能力抗震能力 测试测试 工具工具 米尺米尺 风扇风扇 随堂训练随堂训练