1、教学课题1.4设计塔台模型课型新 授本课题教时数： 1 本教时为第 1 教时 备课日期2月8 日教学目标：科学观念目标1.工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素之间的关联。2. 工程设计中蕴含着一定的科学知识科学思维目标1.能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，制定出建造方案2.能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。3.能深入思考，发现并解决设计中的难点问题。4.能反思自己的设计，不断改进。探究实践目标1.对工程设计抱有极强的兴趣。2.愿意与小组成员合作、交流，共同完成设计任务。3.具有反思意识，能听取同学的意见并不断改进自己的设计。态度责任目标
2、1.感受到科学知识对设计好塔台的重要作用。教学重点、难点：重点：认识并理解工程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难点：能根据建造塔台的具体任务，在限制条件下设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。教学方法与手段：实验器材：设计图纸、评价表、三角形与正方形的框架实物、铅笔、尺子教学过程： 教师活动学生活动设计意图课前预习：自主设计1.聚焦出示教科书塔台图片，让学生观察塔台的结构和形状。教师指出建立模型是工程设计中的重要环节，工程师通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、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。2
3、、任务：设计塔台模型（1）明确任务要求和材料教师提问：学校给定了建造塔台的要求，我们能按照要求设计塔台吗？教师出示材料选取要求，展示材料实物：70根20厘米长的吸管、剪刀（1或2把）、胶带、尺子（1或2把）（2）明确塔台模型评价标准教师提问：我们有哪些相应的评分标准呢？引导学生再次明确塔台必须达到的限制条件，同时利用评价表的细节描述，为学生指明设计方向。3、制定方案（1）突破技术难点教师依次提出5个问题，并引导学生思考，学生进行小组研讨。 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？ 哪些设计是为了稳固塔台模型教师出示埃菲尔铁塔等塔台的图片，提问这些塔台设计有什么共同点？教师
4、出示三角形与正方形的框架实物，提问：那个形状更稳定？ 如何保证塔台不倒下？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？ 如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震教师出示抗震设计示意图，讲解三种抗震方法，并提示学生这些也算入材料成本项。a. 耐震：加大底部面积或加重底座重量b. 制震：塔台底部加入弹簧c. 免震：塔台底部加滚珠（2）设计图纸教师提示学生阅读教科书上气泡图内的文字，学生思考交流设计的关键点，教师再次提醒设计图绘制的要求：有图形和文字标注、随时利用评价表明确设计标准。（3） 展示交流设计成果4、研讨 教师提问：（1）我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？（2）我们的
5、设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？课后小组交流讨论，制定调整计划、改进设计方案。阅读教科书中的要求。教师和学生共同总结设计要求：设计图有图形、数字、文字、标志等细致说明；塔台的高度为60厘米，底部不能站在桌面上；稳固，具备一定的承重、抗风、抗震的能力；价廉，尽量节省材料；美观; 使用所给的材料。学生阅读教科书中的塔台模型制作评价表，了解细化评价标准和相应分值。学生思考，学生进行小组研讨。学生发现塔台有很多三角形学生实验：用食指分别从两种形状物体上部中点往下压，感受对比它们的承受力，观察对比它们形状的改变。（发现三角形状抗压、稳固）学生分析交流、自由选择小组设计塔台模型。学生代表
6、进行设计方案的讲解和展示，全班交流，教师提示学生的讲解尽可能详实、完整。通过谈话的方式强调建立模型的重要性，明确本课的学习活动方向。同时指明本课之后的连续几课都是围绕建造塔台而开展模型的设计、制作、测试、评估、改进等一系列活动。教师通过引导学生观察真实塔台图片，让学生初步了解塔台的结构和形状。创设真实任务情景，同时明确塔台设计和设计图纸的具体要求，便于学生依照设计图纸建立出符合要求的塔台模型。教师还需提示学生高度、安全性、承重是必须达成的重要指标。评价表是学生进行塔台模型设计的重要帮手。评价表不仅整合了任务板块的所有要求，还进行了细化，帮助学生在设计过程中整合各项因素、达到要求的平衡点，体会工
7、程设计的复杂性。从实物图片观察到模型实验感受，使学生理解三角形结构稳定的特征，后续应用这一科学发现到塔台模型设计中。在这一过程中，学生感受到工程中蕴含着科学原理，为制作模型打下良好的知识基础。问题和问题引导学生思考稳定性、倾斜角的问题，教师提示学生合理设计图纸，在塔台设计图的各个面上，标注面的大小，以此控制塔台的倾斜，以达到要求。学生进一步体会设计图纸中文字、数字、标志说明的重要性。对于抗风、抗震这一技术难关，教师需要提供资料帮助学生理解不同的抗震方法及其原理，以便后续设计的顺利进行，同时让学生感受工程建设和科学技术之间的联系。通过教科书上气泡图的提示语，使学生进一步了解到设计工作的重要性，体
8、会工程中各个系统之间是相互影响、相互制约的。学生亲历在限制条件下进行设计的活动，感受工程设计的复杂性和重要性。通过展示交流活动，促使全班进行互评、互鉴。以上两个问题融合在展示设计成果中，通过问题（1）引导学生进行自查和互评，问题（2）引导学生发现问题并及时改进设计，各个小组可以互相补充、互相借鉴、各自完善设计方案。板书设计: P3:一套住房包括哪些基本结构和系统？答：基本结构：门 、窗、柱子、墙壁、房梁等；基本 系统：供水、供电、排水、煤气、供暖、电路、网络宽带等系统。原创：蒙蒙de雨科学课堂在住房建造过程中，哪些工作阶段最重要？为什么？答：建造工程的每个阶段都很重要，都必不可少，但关键是设计
9、。P7:通过两节课的学习，我们对工程有了哪些认识？这些认识的依据是什么？答：工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成；工程建设过程是十分艰辛、十分复杂的，尤其是尖端工程的建设，需要通过不断创新、不断超越、突破重大难关等来实现工程目标。原创：蒙蒙de雨科学课堂完成项工程要经历哪些重要的工作阶段？答：明确一个要解决的问题在限制条件下进行设计制作一个模型测试这个模型，评估并改进实施建设。原创：蒙蒙de雨科学课堂工程与技术的关系是怎样的？答：工程建设需要科学技术支持，工程的需求推动着科学技术的发展。科学技术与工程相辅相成，相互促进。原创：蒙蒙de雨科学课堂假如让我们做一名小小的工程师，我们都要
10、完成哪些工作呢？答：明确任务、选址、设计、制作模型、测试模型、评估改进、实施建设等。P9:通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受？答：设计过程是十分复杂的，需要考虑多方面影响因素。设计中遇到了哪些问题？我们计划怎么解决？原创：蒙蒙de雨科学课堂答：塔高不够，增加高度；不够安全，增加护栏；材料不够用，使用框架结构等。我们对工程又有了怎样的新认识？原创：蒙蒙de雨科学课堂答：工程要统筹考虑、协调平衡多种制约因素，具有复杂性；改进贯穿工程建设各个环节。Pl2:我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？原创：蒙蒙de雨科学课堂答：完备，各个方面都考虑到了；或不完备，没有考虑抗震能力等。我们的设计方案
11、还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？答：有需要调整的地方，如适当缩小塔底，节省材料等。P14:对照评价表，我们认为小组建造的塔台模型会在哪些方面表现较好？在哪些方面会出现问题？答：我们认为在高度、抗震能力、顶端承重方面表现较好，在抗风方面可能会出现问题。我们对自己小组建造的塔台模型满意吗？通过实际的搭建活动，我们对塔台模型的 设计又有了什么新想法？答：满意。可以试试用纸板做材料制作塔台模型。P16: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？答：表现最佳的是抗震能力，我们用胶带把连接点加固了一遍；抗风能力，使用框架结构等。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？答：塔台太高，对千抗风有一定影响；底部较轻，不利于抗风抗震；美观方面需要改进；吸管裁剪长度不精准，组装不规范等。其他小组建造的塔台模型对我们小组有什么启示？答：我们可以学习其他小组加护栏，提高安全性；底部加钩码增加质量，增强抗风抗震能力。P18: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？答：工程建设由很多环节组成，设计是工程的关键，制作模型是对设计的执行、检验和完善；测试是对设计是否合理、科学、符合要求的检验；评估与改进是对设计的完善，使之更准确、科学，从而达到工程的要求。假如学校再组织开展项工程活动，我们会怎样做？ 答：按照工程建设的步骤，一步步完成。
