《1.3建造塔臺》教案、教學(xué)設(shè)計與同步練習(xí)

《1.3建造塔臺》教案課題建造塔臺單元1學(xué)科科學(xué)年級6教材分析《建造塔臺》是六年級下冊《小小工程師》單元的第3課。學(xué)生從本課開始體驗(yàn)工程設(shè)計過程。本課為學(xué)生創(chuàng)設(shè)工程招投標(biāo)活動，通過模擬工程招投標(biāo)開展設(shè)計活動，從而感受并體會設(shè)計的重要作用，體會工程設(shè)計的系統(tǒng)性與復(fù)雜性，加深對工程的理解。本課學(xué)生要模擬前兩課學(xué)習(xí)的工程建造基本過程進(jìn)行自主設(shè)計。從選址、材料選擇、塔的設(shè)計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進(jìn)行工程整體設(shè)計。在這個過程中學(xué)生要考慮因素之間相互牽制、難以取舍的關(guān)系，也要明確各項因素權(quán)衡的側(cè)重。例如：塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點(diǎn)，美觀、成本等屬于在重點(diǎn)基礎(chǔ)上的綜合點(diǎn)。工程項目的設(shè)計決定項目是否達(dá)標(biāo)、是否安全、是否廉價。本課通過設(shè)計活動幫助學(xué)生初步理解工程項目的關(guān)鍵是設(shè)計。學(xué)情分析本課學(xué)生承擔(dān)起工程師的角色，激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)實(shí)踐活動的積極性。學(xué)生曾經(jīng)制作過一些作品，也進(jìn)行過簡單的思考與設(shè)計。但是全面權(quán)衡各項要求進(jìn)行整體設(shè)計，對學(xué)生來說是一個新的挑戰(zhàn)。有目的、有要求、有限制的工程項目設(shè)計需要相應(yīng)科學(xué)知識技術(shù)為支撐，也需要團(tuán)隊成員相互補(bǔ)充配合，更需要團(tuán)隊成員開動腦筋充分思考共同完成項目設(shè)計。學(xué)生雖面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，但對本課學(xué)習(xí)內(nèi)容還是有著強(qiáng)烈的好奇心和參與熱情，學(xué)習(xí)的積極性頗為高漲，為本課的學(xué)習(xí)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)科學(xué)知識目標(biāo)知道對一項工程的設(shè)計需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)?？茖W(xué)探究目標(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)意與構(gòu)想?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.積極參加設(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(diǎn)。科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(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)重難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)合建造塔臺所涉及的各個因素和“標(biāo)書”樣本制訂出塔臺競標(biāo)標(biāo)書。難點(diǎn)：通過表達(dá)與交流形成集體的觀點(diǎn)并利用競標(biāo)的方式展示。教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生活動手冊。教師準(zhǔn)備：塔臺競標(biāo)標(biāo)書、操場照片、教學(xué)課件。流程教學(xué)設(shè)計二次備課聚焦1.引入：前兩節(jié)課大家初步了解了住房，認(rèn)識了工程，可以稱作小小準(zhǔn)工程師了。學(xué)校最近要在操場上建一座塔臺，以供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓(xùn)練，請各位準(zhǔn)工程師一起來幫助完成此工程任務(wù)。2.揭題：（教學(xué)提示：展示操場照片和情境。）現(xiàn)在學(xué)校公開征集塔臺的設(shè)計方案，最終通過競標(biāo)的方式確定建塔資格。今天，我們就要像工程師那樣來完成“建造塔臺”的工程任務(wù)。（板書：建造塔臺）【設(shè)計意圖】通過照片和情境設(shè)置，讓學(xué)生對工程任務(wù)產(chǎn)生興趣。明確本課是單元連續(xù)任務(wù)的起始，為順利開展本課甚至本單元的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)、做好鋪墊。探索與研討探索一：建造塔臺需要考慮的因素1.提問：建造塔臺需要考慮的因素有哪些呢？（預(yù)設(shè)：塔臺的大小、材料、成本、結(jié)構(gòu)是否堅固等。）2.追問：除了與塔臺本身的用途、特點(diǎn)有直接聯(lián)系的因素外，還有哪些因素會影響整個工程的建造？3.布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生思考建造塔臺需要考慮的更多因素，并在組內(nèi)討論、交流。(教學(xué)提示：塔臺要設(shè)計成什么樣子？人員怎么分工？用什么材料？塔臺建在什么位置比較合適？設(shè)計多高的塔臺才方便觀看？如何做到既穩(wěn)固又節(jié)省成本？)探索二：制訂標(biāo)書1.過渡：（教學(xué)提示：出示“塔臺競標(biāo)標(biāo)書”，引導(dǎo)學(xué)生觀察競標(biāo)標(biāo)書并分析其特點(diǎn)。）工程項目的哪些方面可能會更受重視？（預(yù)設(shè)：項目成本和項目安全性。）2.布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生分組活動，合作制訂標(biāo)書。提醒學(xué)生注意工程中的競標(biāo)要點(diǎn)是項目成本和項目安全性。討探索三：投標(biāo)發(fā)布會1.布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生分組互評，梳理各組標(biāo)書的優(yōu)勢，描述遇到的問題和解決方案。2.活動：組織各小組進(jìn)行投標(biāo)發(fā)布會。（教學(xué)提示：各小組進(jìn)行投標(biāo)講解時，教師提前將對應(yīng)組的標(biāo)書投影展示。）3.小結(jié)：在評價項目方案時，項目成本和項目安全性是工程設(shè)計的重點(diǎn)，二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是工程設(shè)計的關(guān)鍵?！驹O(shè)計意圖】設(shè)計提問與答疑環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生介紹工程設(shè)計中遇到的問題和解決方案，其他小組進(jìn)行有理由的質(zhì)疑與評議,匯報小組進(jìn)行解釋，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。研討匯報拓展與小結(jié)小結(jié)：建設(shè)工程是一項復(fù)雜的任務(wù)，既要考慮各項因素之間相互牽制、難以取舍的關(guān)系，也要明確各項因素權(quán)衡的側(cè)重，達(dá)成二者最大的平衡與優(yōu)化需依靠工程項目的設(shè)計、技術(shù)難關(guān)的突破以及科學(xué)原理與科學(xué)技術(shù)的合理應(yīng)用。板書設(shè)計教學(xué)反思本課通過大量的生生互動、師生互動、總結(jié)歸納等方式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生加深對“工程的關(guān)鍵是設(shè)計”的理解，有效地培養(yǎng)了學(xué)生傾聽、質(zhì)疑、解釋、交流的科學(xué)探究能力。《1.3建造塔臺》教學(xué)設(shè)計【教材簡析】《建造塔臺》是六年級下冊《小小工程師》單元的第3課。學(xué)生從本課開始體驗(yàn)工程設(shè)計過程。本課為學(xué)生創(chuàng)設(shè)工程招投標(biāo)活動，通過模擬工程招投標(biāo)開展設(shè)計活動，從而感受并體會設(shè)計的重要作用，體會工程設(shè)計的系統(tǒng)性與復(fù)雜性，加深對工程的理解。本課學(xué)生要模擬前兩課學(xué)習(xí)的工程建造基本過程進(jìn)行自主設(shè)計。從選址、材料選擇、塔的設(shè)計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進(jìn)行工程整體設(shè)計。在這個過程中學(xué)生要考慮因素之間相互牽制、難以取舍的關(guān)系，也要明確各項因素權(quán)衡的側(cè)重。例如：塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點(diǎn)，美觀、成本等屬于在重點(diǎn)基礎(chǔ)上的綜合點(diǎn)。工程項目的設(shè)計決定項目是否達(dá)標(biāo)、是否安全、是否廉價。本課通過設(shè)計活動幫助學(xué)生初步理解工程項目的關(guān)鍵是設(shè)計。【學(xué)生分析】本課學(xué)生承擔(dān)起工程師的角色，激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)實(shí)踐活動的積極性。學(xué)生曾經(jīng)制作過一些作品，也進(jìn)行過簡單的思考與設(shè)計。但是全面權(quán)衡各項要求進(jìn)行整體設(shè)計，對學(xué)生來說是一個新的挑戰(zhàn)。有目的、有要求、有限制的工程項目設(shè)計需要相應(yīng)科學(xué)知識技術(shù)為支撐，也需要團(tuán)隊成員相互補(bǔ)充配合，更需要團(tuán)隊成員開動腦筋充分思考共同完成項目設(shè)計。學(xué)生雖面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，但對本課學(xué)習(xí)內(nèi)容還是有著強(qiáng)烈的好奇心和參與熱情，學(xué)習(xí)的積極性頗為高漲，為本課的學(xué)習(xí)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)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)?？茖W(xué)探究目標(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)意與構(gòu)想?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.積極參加設(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(diǎn)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(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?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：理解工程設(shè)計需要考慮項目要求、安全、成本等多種因素。難點(diǎn)：考慮建造塔臺所涉及的各個因素，根據(jù)這些因素整合小組意見設(shè)計標(biāo)書?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生活動手冊。教師準(zhǔn)備：班級記錄表、操場照片、塔臺標(biāo)書、教學(xué)課件?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦（一）回顧工程師工作步驟1.談話：我們學(xué)習(xí)、了解、認(rèn)識了工程，今天開始我們要像工程師那樣來做一項工程。2.教師出示教學(xué)課件，學(xué)生回憶工程師工作需要經(jīng)歷的步驟。（二）明確建造塔臺任務(wù)，確定招標(biāo)活動1.教師展示工程任務(wù)：學(xué)校要在操場上建造一個塔臺，供足球教練站在臺上指揮和訓(xùn)練?，F(xiàn)在需征集塔臺的設(shè)計方案，最終通過競標(biāo)的方式確定建塔資格。2.學(xué)生以小組為單位分別研討方案，了解招標(biāo)會的方式和要求。學(xué)生各組力爭中標(biāo)，獲得建造資格。設(shè)計意圖：學(xué)生在聚焦板塊中首先明確本課任務(wù)，這也是單元連續(xù)任務(wù)的起始。從認(rèn)識工程到實(shí)際體驗(yàn)，利用建造塔臺這一真實(shí)任務(wù)開展學(xué)習(xí)。招標(biāo)會的形式更能夠激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)活動的真實(shí)性，能夠充分發(fā)揮學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，為順利開展本課甚至本單元學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)、做好鋪墊。二、探索（一）思考有關(guān)建造塔臺的相關(guān)因素1.提問：在做這個工程時，我們首先要做什么呢？學(xué)生思考，自由回答。2.小組討論，合作交流。學(xué)生圍繞問題開展小組交流。教師重點(diǎn)提示討論問題的關(guān)鍵點(diǎn)：建造地址、塔臺樣式、人員分工、塔臺高度、材料選取、確保堅固、保證安全、節(jié)省成本。學(xué)生緊緊圍繞以上問題開展初步討論，拓展思路。設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)討論內(nèi)容都是設(shè)計標(biāo)書的核心項目。學(xué)生進(jìn)行研討交流時不用記錄，只是交流想法，尋求最優(yōu)化方案。這一活動的目的是拓展思路，為后面制訂標(biāo)書打下基礎(chǔ)。（二）小組合作制訂標(biāo)書1.教師出示標(biāo)書樣式。提問：我這里有一份標(biāo)書樣本，大家的學(xué)生活動手冊中也有標(biāo)書的樣式。你們能小組合作制訂標(biāo)書嗎？學(xué)生活動：觀察比較研討的問題與標(biāo)書項目，準(zhǔn)備小組合作制訂標(biāo)書。2.教師講解標(biāo)書要求。教師提示：大家把標(biāo)書項目寫得越細(xì)致、越完整，中標(biāo)機(jī)會就越大。標(biāo)書要表現(xiàn)出小組對這項工程的詳細(xì)計劃?？梢杂脠D畫、文字、標(biāo)識、標(biāo)記等多種形式相互配合制訂標(biāo)書。3.學(xué)生以小組為單位制訂標(biāo)書。4.教師適時指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意事項。（1）在設(shè)計中還要考慮承重、安全、抗風(fēng)抗震能力等問題。（2）制訂標(biāo)書要合理，準(zhǔn)確使用文字、圖畫、標(biāo)注等多種形式表達(dá)。（3）設(shè)計中要關(guān)注塔臺設(shè)計細(xì)節(jié)。（4）提示學(xué)生在設(shè)計時關(guān)注競標(biāo)的兩項重要標(biāo)準(zhǔn)：項目安全性和項目成本。設(shè)計意圖：學(xué)生在上一環(huán)節(jié)研討的基礎(chǔ)上，結(jié)合本環(huán)節(jié)起始的標(biāo)書樣式開始小組內(nèi)設(shè)計、制訂標(biāo)書。教師適時進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)，具體詳細(xì)指導(dǎo)學(xué)生開展活動，為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。（三）模擬投標(biāo)發(fā)布會1.教師創(chuàng)設(shè)工程項目招標(biāo)會情境。談話：我們現(xiàn)在是招標(biāo)會現(xiàn)場，請小組依次進(jìn)行投標(biāo)講解。學(xué)生通過小組展示、自評、互評的形式開展活動。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，闡述如何保證項目安全性和控制項目成本。2.教師設(shè)計相互提問與答疑環(huán)節(jié)。教師引導(dǎo)：每個小組分別匯報本組工程設(shè)計中遇到的問題和解決方案。其他小組可以對他們進(jìn)行質(zhì)疑與評議，再由匯報小組進(jìn)行解釋。學(xué)生匯報交流。3.教師進(jìn)行投標(biāo)發(fā)布會總結(jié)。師生交流總結(jié)：工程設(shè)計的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)項目安全性和項目成本的和諧統(tǒng)一。設(shè)計意圖：通過生生互動、教師總結(jié)、師生互動，培養(yǎng)學(xué)生傾聽、質(zhì)疑、解釋、交流的科學(xué)探究能力，初步理解設(shè)計在工程中的關(guān)鍵作用。三、研討（一）通過參與設(shè)計塔臺的項目，我們有什么感受？1.談話：各小組分享你們是怎樣平衡各項因素的？當(dāng)小組內(nèi)有不同想法時你們又是如何協(xié)調(diào)達(dá)成共識的？2.學(xué)生交流真實(shí)感受。（二）設(shè)計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？1.學(xué)生共同觀察班級記錄表，師生共同回顧梳理競標(biāo)的關(guān)鍵因素。2.教師與學(xué)生共同總結(jié)：工程的關(guān)鍵是設(shè)計。（三）我們對工程又有了怎樣的新認(rèn)識？1.教師組織學(xué)生交流對工程的新認(rèn)識。2.學(xué)生交流后體會并總結(jié)：建造工程各環(huán)節(jié)都很復(fù)雜，設(shè)計環(huán)節(jié)在其中尤其關(guān)鍵?！景鍟O(shè)計】建造塔臺投標(biāo)發(fā)布會工程要求：項目安全性項目成本標(biāo)書項目內(nèi)容設(shè)計標(biāo)書形式建造地址文字塔臺樣式圖畫人員分工標(biāo)記塔臺高度數(shù)字建造材料標(biāo)識堅固措施……安全措施……計劃成本……【活動手冊使用說明】本課的活動手冊是學(xué)生制訂標(biāo)書內(nèi)容。學(xué)生制訂標(biāo)書形式可以多種多樣，活動手冊采用大量留白的形式，不給學(xué)生設(shè)置篇幅限制，避免限制學(xué)生思維和活動?；顒邮謨陨项A(yù)留的空間只是為學(xué)生提供一個提示，學(xué)生可以自由使用紙張完成小組標(biāo)書。注意提醒學(xué)生保存此標(biāo)書，作為單元學(xué)習(xí)結(jié)束后要整理完整過程性資料。《1.3建造塔臺》同步練習(xí)一、基礎(chǔ)知識填空實(shí)驗(yàn)：塔臺競標(biāo)標(biāo)書●工作用途：供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓(xùn)練?！窠ㄋ恢茫翰賵?。●工程要求：塔臺的安全性高，同時成本低?！袼_的設(shè)計：根據(jù)實(shí)用性和安全性要求，塔臺高約為60cm（太高容易側(cè)翻，太低無法觀察操場全貌），塔臺頂部面積約為1600太小活動空間受限，太大成本過高），塔臺整體為棱柱形或棱臺形、側(cè)面鏤空（受到埃菲爾鐵塔結(jié)構(gòu)的啟發(fā)）。塔臺設(shè)計側(cè)面圖附加：寬20cm的樓梯（方便登上塔臺），高10cm的欄桿（防止指揮中失足跌落），底部安裝4個可鎖死的輪于子（方便移動），頂部鋪墊被塑料包裹的木板（方便擦拭）?！癯杀绢A(yù)算：鋼材1500元，木材100元，塑料50元，人工費(fèi)用500元，共計2150元。（用剩余材料制作附加物品）●人員分工：2人負(fù)責(zé)鋼材、2人負(fù)責(zé)木材、1人負(fù)責(zé)塑料的購買和加工，共計5人。●時間分配：5人分3組同時進(jìn)行，選擇、購買材料2天，加工材料2天，組合安裝1天，共計用時5天。二、判斷題1.設(shè)計塔臺需要考慮多種制約因素。(√)2.項目成本和項目安全性是設(shè)計塔臺的核心要素，設(shè)計要緊扣核心要素。(√)3.塔臺競標(biāo)書完成后可以直接制作塔臺。(×)4.成本預(yù)算包括材料和人工費(fèi)用。(√)三、選擇題1.下列內(nèi)容不需要在塔臺競標(biāo)書中體現(xiàn)的是（C)。A.成本預(yù)算B.設(shè)計方案C.制作季節(jié)2.塔臺競標(biāo)要點(diǎn)是成本和（A)。A.安全性B.建造位置C.使用材料《3建造塔臺》同步練習(xí)一、判斷題。(1)設(shè)計塔臺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)書時練，如果小組內(nèi)有不同的觀點(diǎn)，應(yīng)該按照組長的觀點(diǎn)制作標(biāo)書。()(3)投標(biāo)發(fā)布會上，我們可以對別人的標(biāo)書提出質(zhì)疑。()(4)工程的關(guān)鍵是設(shè)計，設(shè)計需要經(jīng)歷不斷改進(jìn)的往復(fù)過程.直至滿足建造需求。()二、選擇題。學(xué)校要在操場上建一座塔臺，以供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓(xùn)練。足球教練訓(xùn)練塔臺與常見的領(lǐng)操臺相似，二者區(qū)別在于領(lǐng)操臺是固定的，而塔臺不固定，可以隨需要變換位置。據(jù)此回答(1)~(6)題。(1)下列說法不正確的是()。A.塔臺需要承載教練員站在上面，所以塔臺的承重性和安全性很重要B.為了方便教練登上塔臺，可以在塔臺上設(shè)計梯子C.為了使塔臺更穩(wěn)固，我們可以把塔臺焊接在地面上(2)下列材料中，最適合用來制作塔臺承重部分的是()A.鋼管B.鋁管C.塑料管(3)塔臺的高度(塔臺面到地面)應(yīng)該設(shè)計為()。A.20厘