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教科版六下第一单元第6课《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，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3~5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: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
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6 测试塔台模型
教科版 六年级下
新知讲解
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。
新知讲解
塔台模型制作评价表
项目 1分 2分 3分
设计图及文字说明 缺少文字和图画设计 设计了文字和图画说明，但是说明较混乱、缺少条理，没有用数字进行定量说明或者没有关键性的箭头指示等 合理地设计了文字和图画说明，对设计结构的表述条理清晰，对每部分使用的材料进行了加工和用量的详细介绍
分工合作 分工不明确，每个成员不知道各自应该做什么 有基本的分工，但是分工不系统，或执行分工不彻底，或有未承担任务的成员 有明确的分工且贯彻实施，每个成员安排了相应的任务，并且每成员都明确自己的任务，有组织地执行
塔高 没有达到60厘米的高度 基本接近60厘米的高度 达到60厘米的高度
顶端承重 顶端无法承重或顶端承重为所有小组中的最小 顶端承重为所有小组的中等水平 顶端承重为所有小组中的最大
抗风能力 能抵御1级（小风量）风吹 能抵御2级（中等风量）风吹 能抵御3级（大风量）风吹
抗震能力 能抵御1级（轻微）震动 能抵御2级（较强）震动 能抵御3级（强）震动
美观 结构欠佳、制作粗糙，或在所有小组中最差 结构比较合理、外形较为美观，或在所有小组中处于中等水平 结构合理、外形美观，或在所有小组中处于最高水平
材料成本统计 材料成本在所有小组中最高 材料成本在所有小组中处于中等水平 材料成本在所有小组中最低
新知讲解
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。
新知讲解
(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，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。
新知讲解
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新知讲解
2.展示与测试。
测试材料:米尺、装满水的矿泉水瓶3~5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。
新知讲解
(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。
新知讲解
(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。
新知讲解
(4)测试抗震能力: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。
新知讲解
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。
新知讲解
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。
新知讲解
活动记录:
新知讲解
测试塔台模型
新知讲解
1
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。
新知讲解
2
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。
……
新知讲解
3
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……
新知讲解
动手做
加固正方体框架的实验
实验目的:加固正方体框架，使它受力时不容易变形。
实验猜想:在正方体的每个面上加斜杆可以增加正方体的承重能力。
实验材料:筷子、橡皮筋、剪子、厚的书。
实验步骤:(1)用筷子和橡皮筋捆扎一个正方体框架。
(2)加固这个正方体框架，即加斜杆。
(3)在正方体的左、右、前、后四个面上加斜杆。
(4)在做好的正方体框架上一本一本地放书，观察它能承载多少本书。
新知讲解
动手做
实验现象:
实验分析:一般情况下，可以在正方体框架的上、下、左、右、前、后六个面上加斜杆，也可以在正方体内部斜着加斜杆，但是只承受向下的压力时，考虑到节约材料，上、下两个面可以不加斜杆，只在周围的四个面上各加一根斜杆就可以了。
课堂练习
判断题。
1.测试塔台模型抗风能力时，电风扇距离模型的远近是随意的。（ ）
2.测试塔台模型抗震能力时，要将塔台模型的底面粘贴在仪器上，防止滑落。（ ）
3.测试塔台模型承重能力时选择的重物要一致，方便比较。（ ）
4.工程要反复评估改进，不断完善，才能达到最终的工程要求。（ ）
5.手拿塔台顶部晃一晃可以检测塔台的抗震能力。（ ）
×
√
√
√
×
课堂练习
选择题
(1)测试我们设计制作的塔台模型时，不需要检测的项目是( )。
A.抗风能力 B.塔台重量 C.塔台高度 D.抗震能力
(2)为了增强塔台模型顶端的承重能力，一般在（ ）使用三角形结构增加稳定性。
A.顶面 B.底面 C.侧面 D.全部位置都要
(3)在测量塔台模型高度的时候，以下说法不正确的是( )。
A.在测量前一定要统 合适的测量工具 B.学生尺太短了，不适合测量
C.用米尺和软尺都可以 D.读数时如果模型太高可以不需要平视
B
C
D
课堂总结
测试塔台模型
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。
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六年级科学下册6.测试塔台模型（一课一练）
基础练习
1.选择题。
(1)测试我们设计制作的塔台模型时，不需要检测的项目是( )。
A.抗风能力 B.塔台重量
C.塔台高度 D.抗震能力
(2)为了增强塔台模型顶端的承重能力，一般在（ ）使用三角形结构增加稳定性。
A.顶面 B.底面
C.侧面 D.全部位置都要
(3)在测量塔台模型高度的时候，以下说法不正确的是( )。
A.在测量前一定要统 合适的测量工具
B.学生尺太短了，不适合测量
C.用米尺和软尺都可以
D.读数时如果模型太高可以不需要平视
(4)在测量塔台模型抗风能力的时候，以下说法正确的是( )。
A.各组使用的电扇可以不同
B.测量时先用电扇的最大风力吹，再降低风速
C.各小组电扇放置的位置和塔台的距离要相同
D.如果塔台在三级风力时才倒塌，那么说明它能承受的风力等级就是三级
(5)下列关于测量塔台模型顶端的承重能力不正确的是( )。
A.第1瓶矿泉水瓶应放在塔台中间，然后一瓶挨着一瓶放
B.放第3瓶矿泉水时塔台倒塌了，说明它能承受的重量是2瓶矿泉水
C.矿泉水瓶的大小、重量都要相同
D.测量时，某组的矿泉水瓶不够了，可以用笔袋来代替
(6）如图是操场上的篮球架，它虽然很高，但不容易倒，这主要是因为( )。
A.质量大的物体一定不容易倒
B.将物体的下面做得重一些，物体不容易倒
C.将物体的上面做得重一些，物体不容易倒
D.结构上大下小，不容易倒
2.填空题。
(1)我们一般用_____________去检测塔台的抗震能力。
(2)塔台的基本要求是要达到_____________厘米，只要达到了这个高度就可以在评分时拿到_____________分。
(3)在统计材料成本的时候，除了要计算吸管的数量之外，还要统计_____________的使用情况。
(4)在检测塔台时，塔台的外观以及组内成员之间的_____________也要进行评分。
实验探究
3.某科学小组在对自己搭建的塔台进行检测（如图所示）。
实验一 实验二
(1)实验一中他们在检测塔台的_____________能力，实验二中他们在检测塔台的_____________能力。
(2)他们将实验数据记录在下表中：
承受书的本数（本） 风力等级
第一次 第二次 第三次 一级风 二级风 三级风
实验一 5 5 4 —— —— ——
实验二 —— —— —— √ √ ×
观察上表的数据，这个塔台能够承受的书的本数应该记为_____________本，能够防御的风力等级为_____________。
(3)除了这两个实验，他们还需要检测塔台的_____________能力，并需要用_____________测量出塔台的高度。
培优训练
4.你见过不倒翁吗？它身体的底部是半球形的，但是不管你怎样推它，
它都不滚动，也不倒下，很有趣。为了探究不倒翁为什么不会倒下，
我们把不倒翁打开，发现里面最底部有－块铁，把这块铁拿出来后，
不倒翁很容易就倒下了。根据所学知识解释不倒翁不会倒下的原因。
把你的解释写下来。
参考答案
1.(1)B (2)C (3)D (4)C (5)D (6)B
2.(1)地震模拟仪 (2)60 3 (3)胶带 (4)分工合作
3.(1)顶端承重 抗风 (2)5 二级风 (3)抗震 米尺
4.示例：不倒翁底部有一块铁，具有上轻下重的特点，比较稳定，所以不会轻易倒下。
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