1、1.6测试塔台模型教学设计课题测试塔台模型单元一学科科学年级六学习目标1.测试是工程设计中的重要环节，是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。2.完成一项任务（测试）需要使用特定的工具。3.能依据标准对塔台模型进行测试并记录。4.能对测试结果进行反思，能归因问题所在。5.能将问题进行梳理、归纳。6.对测试活动充满好奇与热情，认识到测试的重要意义。7.能基于观察事实做出合理判断。8.能虚心接纳同学意见，通过反思交流，调整原有设计，从而达成集体共识。9.认识到检测工具对测试工作的重要性，从而进一步认识到科学技术的发展对一项工程建设的重要意义。重点理解测试是工程设计中的重要环节，是衡量设计是否达到规范
2、要求的重要方法。难点通过分析、对比测试结果，能归因问题所在，明确改进方向。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是对设计是否合理、科学、符合要求的检验。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进?让我们通过测试来了解吧。回顾旧知。聚焦课题。讲授新课测试：1.明确测试标准。(1)回顾塔台模型制作评价表。塔台模型制作的依据是塔台模型制作评价表，评价的项目包括设计图及文字说明、分工合作、塔高顶端承重抗风能力、抗震能力、美观、材料成本统计。(2)塔台模型测试记录表。通过对比塔台模型制作评价表与塔台模型测试记录表，可以发现塔台模型测试记录表与塔台模型制作评价表项目内容都相同，
3、可以利用塔台模型测试记录表进行测试的评分记录。塔台模型测试记录表的填写方法:以塔高为例，塔高达到60厘米在表格上填3分;基本达到60厘米在表格上填2分;未达到60厘米在表格上填1分，以此类推。2.展示与测试。测试材料:米尺、装满水的矿泉水瓶35个或多本教科书、小盆、电风扇、抗震检测仪等。(1)测试高度:将塔台模型放置于平稳的桌面上，将米尺竖直放在塔台模型旁边，测量塔台的高度，平视读出数值，根据高度是否达标进行打分。(2)测试顶端承重:塔台模型顶端承重能力通过放置相同重物(如矿泉水瓶或书本)数量进行打分。(3)测试抗风能力:抵抗风力情况使用电风扇三挡风力吹动塔台情况进行打分。(4)测试抗震能力:
4、抗震能力最好使用专业地震模拟仪器，根据测试三挡强度的抗震情况打分，条件有限也可用课桌人工模拟不同等级地震来测试，但是量化标准要尽量保持相对一致。活动结论:在模型评价标准中，塔高顶端承重抗风能力和抗震能力这四项是建造塔台必须达到的要求，属于工程的第一层次要求，如果这四项中的任何一项不能达到工程标准，那么该工程就是失败的。材料成本统计属于第二层次要求，在达到工程标准的基础上，成本越低越好。设计图及文字说明分工合作和美观属于第三层次要求，属于加分项目。3.自我评估。活动目的:根据塔台模型测试记录表进行自我评估，分析模型的优势和不足，查找问题。活动材料:各组的塔台模型测试记录表。活动步骤:(1)查看本
5、组的塔台模型测试记录表，找出模型的优势和不足。(2)组内分析、讨论测试的低分项，进行问题查找和分析。(3)各组将塔台模型存在的问题进行汇总，写在问题梳理记录单上。活动记录:研讨：小组建造的塔台模型表现最佳的是哪些方面?我们是怎么做到的?(1)塔台模型稳固性好，在建造模型时，制作了很多三角形结构。(2)塔台模型抗震能力强，在建造模型时，加重、加大了底部。我们小组建造的塔台模型的稳定、坚固、抗震能力表现最佳。大量的三角形结构保证了塔台的稳定性，底部加重保证抗风抗震能力，各个接口处用大量胶带固定保证塔台坚固。小组建造的塔台模型需要改进的地方有哪些?所出现的问题是什么原因造成的?(1)塔台模型的成本需
6、要控制，模型中有一些不必要的吸管结构并且制作中胶带缠裹太多，导致材料浪费。(2)塔台模型的抗风能力需要改进，因为模型太高，对于抗风有一定影响。其他小组建造的塔台模型对我们小组有什么启示?可以通过加重底部并加大底部面积，来增加稳固性和提高抗风、抗震能力;模型高度太高对抗风有一定影响，所以不能太高;虽然多使用三角形结构可以增加模型的稳固性，但同时也会增加成本，所以模型中三角形结构的数量要合理，过多过少都不行学生回忆工程的步骤。学生回答制作依据是塔台模型制作评价表。学生小组交流研讨塔台模型制作评价表。学生小组讨论汇报。学生小组讨论交流。学生讨论注意事项并进行归纳、总结。学生测试并记录。学生小组计算材
7、料成本后汇报。学生进行小组评分并记录。学生汇报分数，以平均分的方式计算出小组各项得分与最终得分。学生交流其他小组塔台模型的优缺点，并阐述原因。学生讨论交流。学生交流讨论改进的方法，并记录。掌握塔台模型制作评价表和塔台模型测试记录表的协调配合使用。聚焦塔台模型制作评价表。让学生明确测试方法及注意事项。为学生创设测试情境，模拟真实的工程，让学生像真正的工程师一样进行工作、评分，加深对工程的理解。激发学生学习兴趣。通过交流，让学生重新审视本组塔台模型，找到塔台模型的优缺点。有利于帮助学生明确交流内容，使学生在做中学、做中思。课堂小结本课通过测试塔台模型，验证模型的设计是否符合工程要求。通过量化各项测
8、试活动，比较分析数据，找到自己模型的优势与问题，在此基础上对问题进行梳理与分析，自我评估完成这个产品的可行性，预想使用效果，并初步找到修改点。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
9、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.
10、“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。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
11、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
12、。（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
13、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、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
14、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。
