1、1.7评估改进塔台模型教学设计课题评估改进塔台模型单元一学科科学年级六学习目标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.能依据评估标准，针对每一组模型开展小组自我评估与组际间评估。3.能根据评估结果，梳理出需要进一步改进的问题。4.根据已梳理的问题，依据塔台模型制作评价表再次改进设计。5.进一步增强对工程建设的兴趣与认识。6.能够学会倾听，乐于交流，不断改进设计。7.加深对工程的认识与理解，认识到科学、技术与工程的关系。8.理解工程的关键是设计。重点针对本组与其他组的塔台模型进行系统评估，根据本组的评估结果发现问题并改进完善本组的设计方案，从而使其更加符合工程的要求。难点对
2、设计方案的评估、相应的改进完善需要不断反复进行，直到达到工程的要求。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课测试完模型之后，我们都有了新的思考和想法，发现了建造的塔台模型存在着一些问题，那么怎么改进才能把它建得更好?学生小组讨论改进方法。聚焦课题。讲授新课评估与改进：活动目的:各组针对本组和其他小组建造的塔台模型进行交流评估明确存在的主要问题并修改方案，进行改进设计。活动材料:各组上节课的塔台测试记录表、问题梳理记录单塔台模型等。活动步骤:1.小组交流评估。(1)各组依次展示本组塔台模型，汇报模型的优点、缺点、出现的问题和改进的方法等。我们小组制作的塔台模型的主要优点是比较稳固。我们小
3、组制作的塔台模型的主要不足是使用吸管数量比其他组多，胶带用量也过多，导致成本比其他组高。其他小组的同学对我们制作的模型的建议是适当减少吸管数量，降低成本。根据出现的问题，我们将做如下改进:减少其中两个侧面的三角形结构。(2)其他组成员对汇报组的模型进行评估，给出建议和支持。2.明确问题。各组将交流评估的结果进行梳理与汇总，准确地发现本组的优势与不足，明确存在的主要问题，商讨解决方法并记录下来。3.改进设计。同学们可以对照原始设计图，结合设计方案修改记录单，有针对性地探讨修改的方案。值得注意的是改进后的设计方案更加符合工程的要求，但不一定是最终的方案，设计要反复评估，方案要不断改进完善，才能达到
4、最终的建造要求。同学们可以对照原始设计图，结合设计方案修改记录单，有针对性地探讨修改的方案。值得注意的是改进后的设计方案更加符合工程的要求，但不一定是最终的方案，设计要反复评估，方案要不断改进完善，才能达到最终的建造要求。我们组的设计方案做了如下调整:(1)上面的正方形边长由40厘米改为20厘米，减少上面的重量。(2)底面四角及中心位置增加了金属钩码，增加底面重量，让塔台更稳定。(3)侧面均调整为梯形，让塔台的倾斜角度相同，便于支撑塔面。(4)在塔台侧面中间进行分割，分别制作两组支撑结构，让塔台更加抗风、抗震。 我们小组的设计方案修改如下:(1)上面的正三角形边长由40厘米减为25厘米，减少上
5、方的作用力，并增加一根吸管，增加稳定性。(2)底面正三角形的凹槽(鞋底纹)设计，改成分割为多个三角形结构，并增加钩码，增加底部的稳定性。(3)侧面将横、竖吸管去除，改为三角形支撑，既节省材料，又不影响侧面的稳定性。(4)去除护栏，节省材料。(5)底部去除滚球，改为增加钩码防震。研讨：通过建造塔台模型的活动，我们对做好一项工程又有了哪些新的认识?1.设计作品的关键是达到坚固、美观、价廉的平衡。2.制作的模型要与设计方案相一致。3.测试环节决定着设计方案是否符合工程要求，是否存在问题以及明确改进方向。4.工程建造的系统过程:明确任务设计建造(模型)一测试一评估一改进。工程要反复评估改进，不断完善，
6、才能达到最终的工程要求。工程建设具有复杂性的特点，需要集合多人的智慧共同协作完成。假如学校再组织开展项工程活动，我们会怎样做?面对新的任务，我们首先要想到工程实施的步骤和重点，首先是明确要解决的问题，其次是在限制条件下进行设计，然后是制作、测试、评估改进模型，最后是实施建设。其中设计环节是关键，并且需要根据评估和改进再次设计模型，再次制作、测试、评估并改进，循环往复，不断完善，使它更符合工程的建造要求。拓展：将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。(1)重新制作模型:按照改进后的设计方案重新加工、制作模型。制作模型时，仍然按照底面搭建一侧面搭建一顶部搭建的顺序。(2)再次测试:
7、制作完模型后，要根据塔台模型制作评价表再次对模型进行测试。(3)再次评估、改进:测试完后，大家再次对模型进行交流评估，明确模型存在的主要问题并设计修改方案，改进设计。(4)再次制作、测试、评估改进模型，如此的循环往复，使模型更符合建造要求。学生依次进行交流分享。学生交流讨论，完成设计方案修改记录单。学生改进本组塔台模型的设计方案，完成学生活动手册中改进的塔台模型设计图。小组展示改进后的塔台模型设计方案，全班交流。学生展示交流改进后的设计方案。学生思考并交流。学生回顾塔台模型的设计过程，总结本单元学习收获，并填写学生活动手册。学生分享交流自己的工程计划。学生通过自我评估和对其他组的评估，准确地发
8、现本组优势与不足，明确相应的问题并进行完善。明确所存在的问题，结合交流评估结果，再针对问题去修改，要求依然是工程标准。加深对工程全面系统的认识。课堂小结本课通过小组交流评估，相互借鉴、相互帮助、资源共享等来思考各组的设计方案。也可以上升到经济效益、环境效益等层面，提出改进和完善建议。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
9、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
10、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。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
11、。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
12、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
13、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、
14、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
15、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。
