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第4课《设计塔台模型》教案设计
课题 设计塔台模型 单元 第一单元 学科 科学 年级 六年级
核心 素养 目标 科学观念:了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。工程设计中蕴含着一定的科学知识。 科学思维:能深人思考,发现并解决设计中的难点问题。能反思自己的设计,不断改进。 探究实践:能够根据建造塔台的具体任务,综合考虑相关因素,制订出建造方案。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。 态度责任:对工程设计抱有极强的兴趣。愿意与小组成员合作、交流,共同完成设计任务。具有反思意识,能听取同学意见并不断改进自己的设计。
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其之间的关联。
难点 能根据建造塔台的具体任务,综合考虑相关因素,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。
教学过程
课前游戏:新年碰碰碰
一.聚焦---明确设计的重要性(5分钟)
1.出示材料包(七根吸管、两根橡皮筋、两块带绳子的橡皮),你们能用这些材料做一个晾衣架的模型吗?给同学们2分钟的时间。
现在我们给你们一个锦囊,请同学们打开锦囊后再次尝试。
同学们说一说前后两次动手有什么不一样?
2.设计图纸能帮助我们什么?(少走弯路,减少重复、提高效率)
3.我们这个单元要制作一个塔台,制作塔台这个工程项目一般我经历哪些步骤?上节科学课我们已经提交了塔台标书,有了初步的设计和构想。接下来我们就要像工程师一样来设计和建立模型,这节课我们要完成最重要的一步,设计塔台模型,下一节科学课我们就要根据这节课的设计图来制作和测试了。
二、探究---明确设计原则
1.明确工程要求(3分钟)
1)学校给定了建造塔台的要求,出示要求,设计并制作一个高60厘米的塔台模型:
这个塔台模型的限制条件:①设计图有图形、数字、文字、标志等细致说明;②塔台的高度为60厘米,底部不能站在桌面上;③稳固,具备一定的承重、抗风、抗震的能力;④价廉,尽量节省材料;⑤美观; ⑥使用所给的材料。
限制条件就是只能使用规定了建模材料:吸管70根,双面胶、胶带、连接器。你觉得吸管模拟的是什么?(钢管)硬纸片呢?(木板),连接器和胶带呢?(电焊连接点、螺丝钉等)。
问:你认为我们需要突破的技术难关是什么?或者说最难的地方在哪里?
2.明确设计原则10分钟
1)在限制条件下,我们怎么来设计呢?
2)我们可以从生活经验中去寻找方法。老师这里有两个塔的模型,你们看看哪个更稳?(出示上小下大、上大下小和长柱形模型塔)请一个小朋友用相同的力轻轻推一下。说说你的发现(上小下大的不容易倒),什么样的设计不容易倒?
3)出示不倒翁,同学们知道这个玩具叫什么?真的不会倒吗?谁想试试?仔细观察一下,是什么样的设计让它不会倒?
4)老师这里还有两个模型,一个是有墙面的,另一个是镂空的,同学们觉得哪个更稳?为什么?我们把这样的结构称为框架结构。
我们来模拟一下大风吹对塔台的影响。拿出一个手持电风扇,请一个同学上台演示。你们有什么发现?什么样的设计抗风能力强?
5)里面有两个形状的模型,你们觉得哪个形状更稳定?请一个可以用相同的力按压模型的顶端。
小结:现在,同学们获得了几个设计原则?(上小下大、上轻下重、框架结构、三角形)
在限制条件下,一个好的设计应该综合考虑哪些因素?(预设,省材料、稳定、按照设计图就能把模型做出来,容易操作)。
三、设计图纸
(1)设计图纸(10分钟):接下来,我们根据设计原则和限制条件,需要把标书中的设计图纸进行完善和细化,标注细节。出示教科书中的学生交流图,我们再来看看教科书给出我们哪些建议,请同学们仔细阅读教科书上的建议,参考平面设计图。在A纸的右边进行设计,图上用数字和单位标注塔台模型各项尺寸大小,并对关键结构进行文字和图画的补充或原理的解释。
参考图:广西某60米电视塔结构图
侧面图 底面和顶面图 细节图
这是我们组的设计方案:为了稳固塔台模型我们设计了
。
为了解决抗风的问题,我们做了 的设计。
设计时,我们考虑到了 。
(3)展示交流设计成果(10分钟)
展示:我们请1号和3号小组来展示,1号先来,3号准备。
大家认为小组1的设计方案完备吗?是否考虑到了各个因素?
小组1听了大家的建议,你们有需要调整的地方吗?打算怎么调整?
评价:每个学生对各个小组的设计进行投票,评出最佳设计奖,并随机采访投票者,投票的理由。你觉得他们小组的哪个设计吸引了你?
四.小结(2分钟)
建立模型是工程设计中的重要环节,而对模型的设计也需要全面而细致地考虑各种因素,再经过多维度的思考与权衡,才能整合出最为合适的设计。
课后,小组内对设计图可以进行再次修改,下节科学课我们将根据设计图来建塔台模型了!
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