新教科版六下科學(xué)1-3《建造塔臺》新課標(biāo)教案

教學(xué)課題1.3建造塔臺課型新授本課題教時數(shù)：1本教時為第1教時備課日期2月8日教學(xué)目標(biāo)：科學(xué)觀念目標(biāo)1、對一項工程的設(shè)計需要考慮到各種因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)。科學(xué)思維目標(biāo)1、能夠考慮到建造塔臺所涉及的各個因素。2、能夠根據(jù)教科書中的“標(biāo)書”樣本制訂出塔臺建造塔臺標(biāo)書。3、能夠利用文字、繪圖的方式表達(dá)自己的創(chuàng)意和構(gòu)想。探究實踐目標(biāo)1、積極參與設(shè)計活動，對工程學(xué)習(xí)充滿興趣；2、樂于表達(dá)與交流，并能夠綜合小組各成員的意見，形成集體的觀點。態(tài)度責(zé)任目標(biāo)感受到科學(xué)知識與其他學(xué)科綜合能力對工程設(shè)計的重要性。教學(xué)重點、難點：考慮建造塔臺過程中涉及的安全、成本等各個因素，根據(jù)這些因素整合小組意見設(shè)計標(biāo)書。教學(xué)方法與手段：學(xué)生：實驗記錄單——塔臺競標(biāo)書教師：班級記錄表、教學(xué)課件教學(xué)過程：教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖課前預(yù)習(xí)：標(biāo)書的內(nèi)容一、情境導(dǎo)入，明確任務(wù)教師出示操場和塔臺的圖片。教師（展示工程任務(wù)）：學(xué)校要在操場上建立塔臺，供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓(xùn)練。學(xué)?，F(xiàn)在在招標(biāo)，請咋們班12組工程隊設(shè)計出一份塔臺的設(shè)計方案，最終公開競標(biāo)，以競標(biāo)的方式確定建塔資格。二、探索（一）想一想建造塔臺的相關(guān)因素1、教師：以四人為小組工程隊，建造塔臺，需要考慮哪些因素？教師將學(xué)生考慮到的進(jìn)行板書，可提示學(xué)生關(guān)注教科書配圖中的對話提示，進(jìn)行完善要考慮的因素。（1）塔臺建造的位置（2）建造材料（3）塔臺的形狀和高度（4）人員分工（5）使塔臺堅固的措施（6）項目成本2、小組合作交流，初定方案各個工程隊以小組為單位，針對以上總結(jié)的因素進(jìn)行討論，交流各自的想法尋找最優(yōu)方案。（二）制訂標(biāo)書1、教師：（出示標(biāo)書的樣式）這些因素中哪幾個是最重要的競標(biāo)要點？怎樣填寫標(biāo)書中標(biāo)機(jī)會才大呢？教師出示標(biāo)書書寫的要求：（1）競標(biāo)要點：項目成本、項目安全性（在標(biāo)書中要具體寫出提高塔臺的承重能力，穩(wěn)固高塔、提高抗風(fēng)抗震能力的措施）（2）標(biāo)書要寫的細(xì)致、完整，如塔臺的形狀、細(xì)節(jié)設(shè)計等方面標(biāo)注清楚（3）可以以文字、畫圖、標(biāo)注等多種形式表達(dá)教師：教師巡邏，提醒學(xué)生關(guān)注剛剛講解的制訂標(biāo)書的要求。（三）投標(biāo)發(fā)布會教師：請各個參加競標(biāo)的工程隊進(jìn)行投標(biāo)講解，主要介紹自己項目的安全性和控制成本的設(shè)計。小組介紹完畢后，教師組織其他工程隊進(jìn)行質(zhì)疑和評論，教師可引導(dǎo)學(xué)生從剛剛小組介紹過程中遇到的問題相應(yīng)的解決方式是否合理，以及某些設(shè)計起到的作用是什么，設(shè)計是否符合工程的要求（安全性、實用性等）等等方面進(jìn)行評價，匯報小組進(jìn)行解釋。三、研討1、教師：通過參與設(shè)計塔臺的項目，我們有什么感受？2、教師：設(shè)計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？教師引導(dǎo)學(xué)生觀察班級記錄表——建造塔臺的要考慮的因素，與學(xué)生梳理出其中的競標(biāo)要點：項目安全性和項目成本，回顧自己的設(shè)計方案。教師：我們對工程又有了怎樣的新認(rèn)識？課后了解身邊的工程學(xué)生可根據(jù)教師的提問提出關(guān)于這項競標(biāo)任務(wù)的相關(guān)問題或存在的疑惑，從而了解改工程的要求與招標(biāo)會的形式。學(xué)生：（個人思考后回答）建造塔臺的材料、塔臺的形狀、塔臺多高方便觀看.........各個工程隊以小組為單位，針對以上總結(jié)的因素進(jìn)行討論，交流各自的想法尋找最優(yōu)方案。學(xué)生：（1）競標(biāo)要點是塔的設(shè)計（安全性）、成本預(yù)算。標(biāo)書要寫的詳細(xì)、清晰........學(xué)生：以工程隊為單位制訂標(biāo)書學(xué)生：小組講解自己的設(shè)計方案。競標(biāo)小組可根據(jù)其他小組的提問，反思自己的設(shè)計方案，進(jìn)行改進(jìn)完善學(xué)生說說真實的感受（教師可引導(dǎo)學(xué)生分享當(dāng)小組內(nèi)協(xié)調(diào)不同想法達(dá)成共識的過程）學(xué)生說說自己的真實感受，如工程的建造需要考慮很多因素，如人員、安全性、資金；.......學(xué)生交流后引導(dǎo)總結(jié)：工程的關(guān)鍵是設(shè)計利用貼近學(xué)生日常生活的工程做為學(xué)習(xí)情境導(dǎo)入，使學(xué)生明確本課工程建設(shè)的目的以及要求；將班上的學(xué)生以工程隊命名，使學(xué)生具有角色的代入感，增加活動的真實性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一項工程設(shè)計需要考慮諸多因素，如團(tuán)隊合作、工程的安全性、成本等，學(xué)生的思考很難考慮周全，因此先收集全班同學(xué)對于該工程建造過程中的考慮因素，明確設(shè)計建造塔臺的核心問題，小組再圍繞這些核心問題開展討論，尋找最優(yōu)方案，能提高課堂的效率也能使小組的討論更有目的性和價值，這一討論活動的目的是拓展思路，為后面的競標(biāo)標(biāo)書的制訂打下基礎(chǔ)。通過小組內(nèi)的討論，在討論的過程中可能會針對同一個問題有不同的想法，使學(xué)生在思維的碰撞中達(dá)成共識，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作的意識；學(xué)生基于真實的情境中討論，在討論過程中會面臨比較多的困難與挑戰(zhàn)，如成本如何確定，可能要預(yù)先調(diào)查現(xiàn)有材料的價格；有哪些設(shè)計可以提高塔臺的安全性......讓學(xué)生在設(shè)計中體驗到工程設(shè)計的復(fù)雜性。通過創(chuàng)設(shè)工程項目招標(biāo)會的情境，開展全班交流、進(jìn)行生生互動，以此培養(yǎng)學(xué)生傾聽、質(zhì)疑、解釋、交流的科學(xué)探究能力。提高學(xué)生的反思能力，能根據(jù)別人的意見對自己的設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)完善。從而讓學(xué)生理解項目安全和項目成本是工程設(shè)計的重點，二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是工程師設(shè)計的關(guān)鍵。通過體驗制訂標(biāo)書，并及時開展反思交流，有助于學(xué)生提高工程設(shè)計的認(rèn)識。板書設(shè)計:第一單元小小工程師第1課了解我們的住房1.住房的基本結(jié)構(gòu)（多個分類標(biāo)準(zhǔn)）（1）從功能分類有臥室、客廳、廚房、衛(wèi)生間、陽臺等。（2）從高度分類有低層、多層、小高層、高層、超高層等。（3）從樓體結(jié)構(gòu)分類有磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼混框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。2.住房都是有一定結(jié)構(gòu)的，根據(jù)需求不同，結(jié)構(gòu)也會存在差異。3.住房由供水、排水、供暖、采光、通風(fēng)、電路、煤氣、承重、網(wǎng)絡(luò)等多個系統(tǒng)組成。4.住房建造的過程：明確任務(wù)→選址→設(shè)計→建造→驗收5.住房需要經(jīng)歷一定的建造過程，每一個過程都非常重要，需協(xié)同發(fā)揮作用。第2課認(rèn)識工程1.工程的關(guān)鍵是設(shè)計，工程是運用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計、解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動。2.許多發(fā)明創(chuàng)造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。3.認(rèn)識港珠澳大橋原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂（1）港珠澳大橋全長55千米，是集橋、島、隧為一體的世界最長的跨海大橋。（2）港珠澳大橋面臨的限制和挑戰(zhàn)以及解決辦法限制和挑戰(zhàn)解決辦法水陸空立體交通線互不干擾修建海底隧道和跨海大橋相結(jié)合橋梁和隧道缺少島嶼連接修建人工島海底淤泥問題與環(huán)境保護(hù)用圓鋼筒圍島（3）限制條件包括時間、費用、可用材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞能力等。4.梳理工程建設(shè)過程的相似步驟。5.“中國天眼”、高鐵、“鳥巢”體育場、“天宮”空間站等宏大的工程都應(yīng)用了大量的科學(xué)技術(shù)。6.工程與技術(shù)的關(guān)系：工程與技術(shù)互為支撐、相互促進(jìn)。技術(shù)的進(jìn)步支持工程的實施，工程的實施也推動著技術(shù)不斷發(fā)展。原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂第3課建造塔臺1.建造塔臺需要考慮的因素（1）足球教練訓(xùn)練塔臺不固定位置，可以隨需要變換位置。（2）塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，美觀、成本等屬于在重點基礎(chǔ)上的綜合點。（3）對一項工程的設(shè)計需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)。2.制訂標(biāo)書原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂（1）從建塔位置、使用材料、塔的設(shè)計、成本預(yù)算、人員分工、時間分配等方面，制作標(biāo)書。（2）競標(biāo)要點是項目成本和項目安全性。（3）制訂標(biāo)書時，要綜合小組內(nèi)各成員的意見，形成集體的觀點。3.投標(biāo)發(fā)布會（1）可以利用文字、繪圖的方式表達(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。（2）小組依次進(jìn)行投標(biāo)講解，介紹本組塔臺設(shè)計的優(yōu)勢。（3）其他小組進(jìn)行有理由的質(zhì)疑與評議。4設(shè)計塔臺模型1.建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計。2.我們建造塔臺模型的過程：設(shè)計→制作→測試→評估→改進(jìn)3.三角形具有穩(wěn)定性原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂4.設(shè)計塔臺模型要考慮的因素（1）增加塔臺的穩(wěn)定性：多用三角形結(jié)構(gòu)，接口處牢固。塔身上小下大、上輕下重，有利于抗風(fēng)、抗震、增加塔臺的穩(wěn)定性。（2）防止塔臺傾斜：立柱的高度相同，結(jié)構(gòu)對稱。（3）抗風(fēng)的方法：塔身采用框架結(jié)構(gòu)，減小受到的風(fēng)力。（4）抗震的方法原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂①耐震：加大底部面積或加大底部質(zhì)量。②制震：塔臺底部加彈簧。③免震：塔臺底部滾珠。（5）控制成本：不能太大、太高，以防材料不夠用。5.工程的關(guān)鍵是設(shè)計，設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。第5課制作塔臺模型1.制作塔臺模型的過程（1）動手制作：①制作塔臺模型要與設(shè)計方案相一致。②塔臺的接口處要固定牢固，同時也要考慮節(jié)省膠帶。（2）開始搭建底座：①控制好立柱的高度，盡量等高，可防止塔臺的傾斜。②使用三角形結(jié)構(gòu)可使塔臺穩(wěn)固。原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂（3）基本搭建完成：①檢查接口處是否牢固，是否有地方需要修補(bǔ)。②為建造的塔臺模型起個名稱。2.制作模型時，小組內(nèi)要分工合作，當(dāng)小組內(nèi)成員意見不同時，要通過溝通交流形成集體的觀點。3.在實際制作模型的活動中，如果對塔臺模型的設(shè)計有了新的想法，要經(jīng)過小組研討后，先修改圖紙再實施制作。要保持設(shè)計圖紙與建造模型的一致性。第6課測試塔臺模型1.在一項工程中，測試是重要環(huán)節(jié)。測試是衡量設(shè)計是否達(dá)到規(guī)范要求的重要方法。2.明確測試標(biāo)準(zhǔn)，以塔臺模型制作評價表為依據(jù)從“設(shè)計圖及文字說明、塔高、頂端承重、抗風(fēng)能力、抗震能力、材料成本統(tǒng)計、分工合作、美觀”等方面對模型進(jìn)行評價。3.展示與測試（1）測試高度，需要使用直尺等材料。（2）測試頂端承重，需要使用書本或裝滿水的礦泉水瓶做重物。（3）測試抗風(fēng)能力，需要使用電風(fēng)扇。（4）測試抗震能力，需要使用專業(yè)儀器進(jìn)行地震模擬。（5）完成一項測試任務(wù)需要使用特定的工具。4.各組梳理塔臺模型建造中的問題。原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂問題梳理記錄單問題梳理記錄單小組：日期：（1）塔臺模型高度太高，對于抗風(fēng)有一定影響。（2）塔臺模型承重結(jié)構(gòu)不多，造成承重能力差。（3）制作還不夠精細(xì)，角度不正對于抗震有影響。（4）吸管用量過多導(dǎo)致成本過高，浪費材料。（5）底部較輕，不利于抗震。（6）制作過程中測量有誤差，成品有傾斜的問題。第7課評估改進(jìn)塔臺模型1.工程要反復(fù)評估改進(jìn)，不斷完善，才能達(dá)成最終的工程要求。2.評估與改進(jìn)：小組交流評估→明確問題→改進(jìn)設(shè)計3.塔臺設(shè)計方案修改記錄單（原創(chuàng)：蒙蒙de雨科學(xué)課堂）（1）重新調(diào)整斜桿結(jié)構(gòu)，減少多余的吸管與膠帶