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教科版六年级科学下册核心素养教学设计
教材分析
本课是小学科学“工程与技术”领域的实践课，以“塔台模型设计”为载体，整合结构稳定性、材料特性等知识，通过“聚焦-探索-研讨-拓展”的流程，引导学生经历“明确需求→方案设计→优化改进”的工程实践过程，体现“做中学”的科学学习理念。
学情分析
六年级学生已具备基础的观察、动手能力，对“设计、制作”类活动兴趣较高，但在“结构化思考设计方案”“基于数据优化模型”方面经验不足，需教师引导其从“随意尝试”转向“有目的、有依据的设计”。
核心素养分析
科学观念：认识塔台结构稳定性与形状、材料、连接方式的关系。 科学思维：通过对比不同设计方案，发展分析、推理、优化的逻辑思维。 探究实践：经历“设计→测试→改进”的工程实践流程，提升方案设计与动手操作能力。 态度责任：在小组合作中培养分工协作意识，体会工程设计中“严谨、迭代”的科学态度。
教学重点
1. 明确塔台模型的设计需求（高度、稳定性等）。 2. 完成塔台模型的方案设计与初步制作。
教学难点
基于测试数据优化塔台模型的结构与材料选择。
教具准备
教师：塔台实例图片、测试记录表模板、演示用材料（吸管、胶带、剪刀等）。 学生：分组材料包（吸管、竹签、胶带、剪刀）、设计图纸、测试工具（尺子、砝码）。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：展示塔台（如教材中图）的图片，提问：“这些塔台能站稳、不倒塌，靠的是什么？如果让你做一个‘又高又稳’的塔台模型，需要考虑什么？” 学生活动：观察图片，自由发言，列举“材料、形状、底部大小”等关键词。 设计意图：通过生活实例激发兴趣，聚焦“高+稳”的设计核心需求。
二、讲授新课 （一）聚焦：明确设计任务 教师活动：呈现设计要求（如“高度≥20cm、能承载1个砝码、材料限用吸管/胶带”），发放“设计需求表”。 学生活动：小组讨论，明确“高度、稳定性、材料限制”等任务要点，填写需求表。 设计意图：让学生清晰任务边界，避免盲目设计。 （二）探索：设计与制作模型 教师活动：指导小组绘制设计图（标注材料、结构），巡视并提示“底部怎么设计更稳？”；发放材料包，提醒安全使用工具。 学生活动：小组分工（画图、备料、制作），根据设计图搭建塔台模型，初步测试高度与稳定性。 设计意图：落实“方案先行”的工程思维，在实践中尝试解决“高与稳”的矛盾。 （三）研讨：测试与优化方案 教师活动：组织各小组用尺子测高度、用砝码测稳定性，填写“测试记录表”；引导提问：“你们组的塔台哪里不够好？能怎么改进？” 学生活动：小组测试并记录数据，对比其他组方案，提出改进想法（如“把底部做宽”“增加斜杆加固”）。 设计意图：通过数据对比，培养基于证据的优化思维。 （四）拓展：延伸工程应用 教师活动：展示现实中塔台（如摩天大楼）的结构设计图，提问：“工程师设计真实塔台，还要考虑什么？” 学生活动：结合生活经验，发言“抗风、抗震、成本”等因素。 设计意图：链接真实工程，体会科学与技术的实际价值。
三、课堂练习 选择题 1. 提高塔台稳定性，最合适的方法是（ ） A. 把底部做小 B. 增加底部重量 C. 只用细材料 2. 设计塔台时，不需要考虑的是（ ） A. 颜色美观 B. 高度要求 C. 材料限制 3. 塔台“斜杆”的作用是（ ） A. 装饰 B. 增强稳定性 C. 减轻重量 判断题 1. 塔台越高，稳定性一定越好。（×） 2. 用胶带连接材料时，越多胶带越牢固。（×） 3. 测试塔台稳定性，需要多次尝试取数据。（√）
四、课堂小结 今天我们从“想做一个稳的塔台”开始，先明确了设计要求，然后画图纸、做模型，还通过测试改了方案——原来“又高又稳”的塔台，藏着材料、结构的小秘密！工程设计就是这样：先想、再做、再改，才能越做越好。
板书设计
设计塔台模型 核心需求：高 + 稳 设计要点： 1. 材料：选硬、轻的材料 2. 结构：底部宽、加斜杆 流程：设计→制作→测试→改进
教学反思
成功之处：小组合作积极性高，多数学生能完成“设计→制作”的流程，初步体会了工程思维。 不足之处：部分小组过于关注“高度”而忽略稳定性，测试环节的时间略显紧张。 教学建议：下次可提前演示“底部加宽”的结构示例，预留更多时间让学生完成“测试→改进”的迭代过程。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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1.4《设计塔楼模型》
（教科版）六年级
下
1.4《设计塔楼模型》
这些塔楼能站稳、不倒塌，靠的是什么？如果让你做一个‘又高又稳’的塔楼模型，需要考虑什么？
新知导入
塔楼能站稳不塌，核心靠合理的结构设计和稳定的重心：下宽上窄的形态降低重心，坚固的承重结构分散压力，地基则牢牢锚定塔身。
做 “又高又稳” 的塔楼模型，要考虑底部配重加大降低重心，采用三角形等稳定结构，材料轻质且坚固，还要保证整体垂直不倾斜。
任务
建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。从这节课开始，我们也要像工程师一样，设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧！
探究新知
工程设计里，模型可是检验方案的关键法宝！工程师靠它测试设计的可行性，今天咱们就化身小小工程师，开启塔台模型的建造之旅。
从设计环节起步，后续还要完成制作、测试、评估与改进，一步步打造出又高又稳的塔台。
对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗？
要求 ：以小组为单位，用材料制作一个高60厘米的塔台（底部不得粘在桌面上）。要求进行图形和文字的设计，使用所给的材料，塔台必须保证站立且能承受一定的重量和风力，并具有一定的抗震能力，还要尽量节省材料。看一看哪组设计的作品能达到稳固、美观、价廉的平衡。
材料（每组）：70根20厘米长的吸管、剪刀（1或2把）、胶带、尺子（1或2把）。
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，但说明较混乱、缺乏条理，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，为每个成员安排了相应的任务，并且每个成员都明确自己的任务，能有组织地执行
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中的中等水平 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
依据评价表思考问题。
为了尽可能达到60厘米的塔高，你们的设
计是如何考虑材料使用的？
哪些设计是为了稳固塔台模型？
如何保证塔台不倒下？如何保证塔台的倾斜角最小？
什么因素会导致塔台产生倾斜角？
如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？
1.我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？
从评价表维度看，方案覆盖设计说明、分工、塔高、承重、抗风抗震、美观及成本，核心因素均有考量，框架较完备。但缺乏对材料特性适配性、制作工艺细节等补充，抗风抗震等级也未结合实际场景细化。整体能满足基础评价需求，需补充细节以提升严谨性。
需优化两处：一是补充材料特性适配性与制作工艺细节，明确抗风抗震等级对应场景标准。二是细化分工执行节点，量化塔台承重、材料用量等指标。调整时结合评价表 3 分标准，完善设计图定量标注，同步优化成本控制方案，兼顾性能与经济性。
2.我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？
课堂练习
选择题
1. 提高塔楼稳定性，最合适的方法是（ ）
A. 把底部做小 B. 增加底部重量 C. 只用细材料
2. 设计塔楼时，不需要考虑的是（ ）
A. 颜色美观 B. 高度要求 C. 材料限制
3. 塔楼“斜杆”的作用是（ ）
A. 装饰 B. 增强稳定性 C. 减轻重量
B
B
A
1. 塔楼越高，稳定性一定越好。（ ）
2. 用胶带连接材料时，越多胶带越牢固。（ ）
3. 测试塔楼稳定性，需要多次尝试取数据。（ ）
×
√
×
课堂总结
今天我们从“想做一个稳的塔楼”开始，先明确了设计要求，然后画图纸、做模型，还通过测试改了方案——原来“又高又稳”的塔楼，藏着材料、结构的小秘密！工程设计就是这样：先想、再做、再改，才能越做越好。
板书设计
1.4 设计塔楼模型
核心需求：高 + 稳
设计要点：
1. 材料：选硬、轻的材料
2. 结构：底部宽、加斜杆
流程：设计→制作→测试→改进
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