4 設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型（同步練習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年六年級(jí)下冊(cè)科學(xué) 教科版

4設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型（同步練習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年六年級(jí)下冊(cè)科學(xué)教科版科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）4設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型（同步練習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年六年級(jí)下冊(cè)科學(xué)教科版教材分析《4設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型》為2023-2024學(xué)年六年級(jí)下冊(cè)科學(xué)教科版的內(nèi)容，本課通過實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的科學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作塔臺(tái)模型。教材以探究式學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，結(jié)合工程與技術(shù)領(lǐng)域，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性、材料選擇等知識(shí)點(diǎn)的理解。課程緊密聯(lián)系課本，要求學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中，深化對(duì)力學(xué)、材料學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)，提高創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)際操作能力，充分體現(xiàn)了STEM教育理念在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用。通過本課學(xué)習(xí)，學(xué)生能將理論與實(shí)際結(jié)合，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)原理，分析問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行驗(yàn)證，提升解決問題的能力。

2.工程思維：掌握工程設(shè)計(jì)與制作的基本流程，運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高實(shí)踐操作技能。

3.材料意識(shí)：認(rèn)識(shí)不同材料的性質(zhì)與用途，合理選擇材料，強(qiáng)化資源利用與環(huán)保意識(shí)。

4.團(tuán)隊(duì)合作：在小組合作中，培養(yǎng)學(xué)生溝通、協(xié)作、共同解決問題的能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神。

5.創(chuàng)新意識(shí)：鼓勵(lì)學(xué)生勇于嘗試，激發(fā)創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)面對(duì)挑戰(zhàn)的積極態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性原理：理解三角形的穩(wěn)定性，以及如何運(yùn)用這一原理來增強(qiáng)塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性。

-材料選擇與應(yīng)用：掌握不同材料的特性，如硬度、韌性、重量等，并能根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇合適的材料。

-設(shè)計(jì)與優(yōu)化：學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)一個(gè)既穩(wěn)固又高效的塔臺(tái)模型，以及如何通過迭代優(yōu)化來改進(jìn)設(shè)計(jì)。

-實(shí)踐操作技能：培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際操作中解決問題的能力，包括使用工具、組裝和調(diào)整模型等。

舉例：在講解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時(shí)，可通過比較不同形狀的框架結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)三角形在承受壓力時(shí)的優(yōu)勢。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理論與實(shí)踐的結(jié)合：學(xué)生需要將所學(xué)的科學(xué)原理應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)和制作中，這對(duì)于他們來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

-創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維：鼓勵(lì)學(xué)生在遵循科學(xué)原理的基礎(chǔ)上，發(fā)揮創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)出獨(dú)特的塔臺(tái)模型。

-材料特性的深入理解：學(xué)生需要理解不同材料的內(nèi)在屬性對(duì)其在塔臺(tái)模型中作用的影響，這對(duì)于小學(xué)生來說可能較為抽象。

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作中的溝通與分工：在小組合作中，學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何有效地溝通想法，合理分工，共同完成任務(wù)。

舉例：在材料選擇方面，學(xué)生可能會(huì)難以理解為什么某些材料比其他材料更適合作為塔臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)。教師可以通過實(shí)物展示和對(duì)比實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生直觀地理解材料的性質(zhì)差異。教學(xué)資源-硬件資源：塔臺(tái)模型制作材料（如紙板、木棒、膠水等）、測量工具（如尺子、量角器）、安全工具（如剪刀、鉗子）。

-軟件資源：科學(xué)探究記錄表、設(shè)計(jì)草圖模板、評(píng)估量表。

-課程平臺(tái)：學(xué)校科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、教室多媒體設(shè)備。

-信息化資源：與塔臺(tái)設(shè)計(jì)相關(guān)的科普視頻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性演示動(dòng)畫、電子版教材。

-教學(xué)手段：小組合作學(xué)習(xí)、探究式教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、實(shí)物展示、模擬實(shí)驗(yàn)、反饋與評(píng)價(jià)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線平臺(tái)，發(fā)布關(guān)于塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞塔臺(tái)模型的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)問題，如“為什么三角形結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺(tái)數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保學(xué)生提前了解核心概念。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，了解塔臺(tái)設(shè)計(jì)的基本原理。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生嘗試回答預(yù)習(xí)問題，記錄疑問和想法。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生通過平臺(tái)提交預(yù)習(xí)筆記和問題。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索和思考。

信息技術(shù)手段：利用學(xué)校在線平臺(tái)，促進(jìn)資源分享和進(jìn)度監(jiān)控。

-作用與目的：

幫助學(xué)生為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示不同塔臺(tái)模型圖片，引出本課主題。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料選擇等關(guān)鍵概念。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組合作活動(dòng)，讓學(xué)生共同設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型。

解答疑問：及時(shí)解答學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生專注聽講，對(duì)關(guān)鍵概念進(jìn)行理解和內(nèi)化。

參與課堂活動(dòng)：在小組中積極參與設(shè)計(jì)討論和模型制作。

提問與討論：主動(dòng)提出問題，與小組成員共同探討解決方案。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解，確保學(xué)生對(duì)核心知識(shí)點(diǎn)的掌握。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)際操作，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-作用與目的：

加深學(xué)生對(duì)塔臺(tái)設(shè)計(jì)知識(shí)的理解，提升實(shí)踐操作技能。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置相關(guān)的思考題和實(shí)踐任務(wù)，如優(yōu)化塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)。

提供拓展資源：推薦與塔臺(tái)設(shè)計(jì)相關(guān)的書籍和視頻，鼓勵(lì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，提供個(gè)性化反饋。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)成果。

拓展學(xué)習(xí)：利用課外資源，拓寬知識(shí)視野。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)措施。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和反思。

-作用與目的：

鞏固課堂所學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的自我提升和批判性思維。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-掌握塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的基本原理，如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料選擇等，并能將這些知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中。

-能夠運(yùn)用科學(xué)探究方法，通過實(shí)驗(yàn)和觀察，分析并解決塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)中遇到的問題。

-學(xué)會(huì)使用測量工具和制作工具，具備基本的實(shí)踐操作能力，能夠獨(dú)立或協(xié)作完成塔臺(tái)模型的制作。

-理解團(tuán)隊(duì)合作的重要性，能夠在小組中有效溝通、分工合作，共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

2.過程與方法：

-通過預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后拓展，形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，能夠主動(dòng)探索科學(xué)知識(shí)。

-在設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型的過程中，學(xué)會(huì)如何進(jìn)行問題分析、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和結(jié)果評(píng)估。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，提高觀察、分析、解決問題的能力，以及創(chuàng)新思維和批判性思維能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，激發(fā)探索未知、解決問題的熱情。

-在小組合作中，培養(yǎng)尊重他人、傾聽他人意見的良好習(xí)慣，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。

-通過對(duì)材料的合理選擇和利用，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和資源節(jié)約意識(shí)。

-在面對(duì)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)時(shí)，形成積極樂觀的態(tài)度，勇于嘗試和接受失敗，不斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

具體效果體現(xiàn)：

-學(xué)生能夠解釋三角形的穩(wěn)定性原理，并運(yùn)用這一原理來增強(qiáng)塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性。

-學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇合適的材料，并說明所選材料的性質(zhì)和優(yōu)勢。

-學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中，能夠提出創(chuàng)新性的想法，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

-學(xué)生在小組合作中，能夠明確自己的角色和任務(wù)，與組員有效溝通，共同解決設(shè)計(jì)過程中遇到的問題。

-學(xué)生能夠通過實(shí)踐操作，發(fā)現(xiàn)并修正設(shè)計(jì)中的不足，不斷提高塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性和實(shí)用性。

-學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐產(chǎn)生濃厚興趣，積極參與課堂討論和課后拓展學(xué)習(xí)。典型例題講解例題一：

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高度為20厘米的塔臺(tái)模型，要求能夠承受一本標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)教材的重量。

解答：

1.確定塔臺(tái)模型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為三角形，以保證穩(wěn)定性。

2.選擇硬度較高的紙板或塑料片作為主要材料。

3.設(shè)計(jì)塔臺(tái)的底部為圓形或多邊形，以分散壓力。

4.在塔臺(tái)中心設(shè)置支撐柱，使用木棒或硬紙管。

5.在支撐柱的底部和頂部設(shè)置橫向支撐，形成穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu)。

6.確保所有連接點(diǎn)牢固，使用膠水或膠帶進(jìn)行加固。

例題二：

題目：如果你的塔臺(tái)模型在測試中出現(xiàn)了傾斜，分析可能的原因并給出解決方法。

解答：

1.可能原因：底部結(jié)構(gòu)不均勻，導(dǎo)致承受壓力不均。

解決方法：重新設(shè)計(jì)底部結(jié)構(gòu)，使其更加對(duì)稱和均勻。

2.可能原因：支撐柱不夠垂直，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失衡。

解決方法：調(diào)整支撐柱的位置，確保其垂直于地面。

3.可能原因：橫向支撐不足，無法有效抵抗側(cè)向力。

解決方法：增加橫向支撐的數(shù)量或加強(qiáng)現(xiàn)有支撐的連接。

例題三：

題目：解釋為什么在塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)中使用輕質(zhì)材料是有利的。

解答：

1.輕質(zhì)材料可以減少整個(gè)塔臺(tái)的重量，降低塔臺(tái)對(duì)底部的壓力。

2.輕質(zhì)材料便于學(xué)生操作和移動(dòng)，提高實(shí)踐操作的便捷性。

3.輕質(zhì)材料有助于塔臺(tái)在遇到外力時(shí)產(chǎn)生較小的慣性，提高塔臺(tái)的穩(wěn)定性。

例題四：

題目：如果你的塔臺(tái)模型在風(fēng)中容易倒塌，提出三種改進(jìn)措施。

解答：

1.增加塔臺(tái)的底部面積，提高與地面的摩擦力，增強(qiáng)抗風(fēng)能力。

2.在塔臺(tái)底部增加重量，如使用沙袋或加重物，增加穩(wěn)定性。

3.增加塔臺(tái)的高度，同時(shí)加強(qiáng)支撐結(jié)構(gòu)，以提高塔臺(tái)的抗傾覆能力。

例題五：

題目：描述如何通過迭代設(shè)計(jì)來優(yōu)化你的塔臺(tái)模型。

解答：

1.初步設(shè)計(jì)：根據(jù)基本原理和材料特性，完成塔臺(tái)模型的初步設(shè)計(jì)。

2.測試與評(píng)估：對(duì)初步設(shè)計(jì)的塔臺(tái)模型進(jìn)行測試，評(píng)估其穩(wěn)定性和承載能力。

3.收集數(shù)據(jù)：記錄測試結(jié)果，包括塔臺(tái)的傾斜程度、承載重量等。

4.分析與改進(jìn)：根據(jù)測試數(shù)據(jù)，分析塔臺(tái)模型的弱點(diǎn)，提出改進(jìn)方案。

5.迭代設(shè)計(jì)：根據(jù)改進(jìn)方案，對(duì)塔臺(tái)模型進(jìn)行修改和優(yōu)化。

6.重復(fù)測試與評(píng)估：對(duì)優(yōu)化后的塔臺(tái)模型進(jìn)行新一輪測試，驗(yàn)證改進(jìn)效果。

7.持續(xù)優(yōu)化：根據(jù)測試結(jié)果，不斷迭代設(shè)計(jì)，直至達(dá)到最佳性能。教學(xué)反思與改進(jìn)在完成了這節(jié)關(guān)于塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的科學(xué)課程后，我對(duì)自己在教學(xué)過程中的表現(xiàn)和學(xué)生的反應(yīng)進(jìn)行了深入的反思。首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中表現(xiàn)得非常積極，他們通過閱讀教材和觀看相關(guān)視頻，對(duì)塔臺(tái)設(shè)計(jì)的基本原理有了初步的了解。這為他們?cè)谡n堂上的積極參與打下了良好的基礎(chǔ)。

然而，在課堂活動(dòng)環(huán)節(jié)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在小組合作時(shí)遇到了溝通不暢的問題。他們似乎在表達(dá)自己的想法和傾聽同伴意見方面存在障礙。為了解決這個(gè)問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中增加一些團(tuán)隊(duì)合作技巧的培訓(xùn)，比如如何有效溝通、如何傾聽他人等，以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

此外，在課后作業(yè)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)原理理解不夠深入。他們?cè)谕瓿勺鳂I(yè)時(shí)遇到了一些困難，特別是在設(shè)計(jì)優(yōu)化和材料選擇方面。為了幫助學(xué)生更好地掌握這些知識(shí)點(diǎn)，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中增加一些相關(guān)的實(shí)例分析和討論，讓學(xué)生通過實(shí)際案例來深入理解塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)原理。板書設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

2.材料選擇

3.設(shè)