内容正文:
第23课 制作抗风暴房屋模型 教学设计
教学目标
科学观念
知道房屋的结构(地基、高度、屋顶形状、材料)与抗风暴能力密切相关,了解“重心低、地基牢、流线型结构”能提升物体稳定性的基本原理。
科学思维
能结合生活经验和观察分析,推理出抗风暴房屋的关键设计要点;初步形成“问题-设计-测试-改进”的工程思维逻辑。
探究实践
能小组合作完成抗风暴房屋的设计、制作与测试任务;能根据测试结果反思模型的不足,提出合理的改进方案。
态度责任
在工程实践中保持好奇心与探究欲,乐于与同伴分工协作;体会技术设计对解决现实问题的价值,树立用科学知识改善生活的意识。
教学重点
1. 理解抗风暴房屋的核心设计要点(牢固地基、低矮重心、流线型屋顶、坚固材料);
2. 能独立完成房屋模型的设计、制作,并通过测试验证抗风暴能力。
教学难点
1. 能根据抗风暴需求,自主优化房屋模型的结构设计;
2. 能分析测试中模型出现的问题,提出针对性的改进策略。
教学准备
教师:风暴模拟装置(大功率风扇)、不同结构的房屋模型示例、测试评分表、多媒体课件(风暴灾害视频、抗风暴建筑图片)
学生:硬纸板、木棍、牙签、胶水、双面胶、剪刀、橡皮泥(模拟地基)、设计图纸、模型测试记录表;安全剪刀、护目镜(可选)
教学过程
教学环节
教学活动
设计思路
教学备注
一、情景导入
激发问题(5分钟)
1. 视频激趣:播放一段风暴袭击房屋的短视频,提问:“为什么有的房屋在风暴中容易倒塌,有的却能稳稳站立?”
2. 引出课题:“今天我们就来当小小工程师,设计并制作一座能抵抗风暴的房屋模型。”板书课题:制作抗风暴房屋模型。
从真实灾害场景切入,引发学生对“房屋抗风暴”的思考,快速聚焦本节课的工程实践任务。
视频选择贴近生活的场景,增强代入感;提问时鼓励学生大胆表达已有经验。
二、探究分析
明确要点(10分钟)
1. 对比观察:展示两组房屋图片(一组是易被风暴破坏的房屋:高而细、屋顶平坦、地基浅;另一组是抗风暴房屋:低矮、屋顶坡度大/流线型、地基宽厚)。
2. 小组讨论:“抗风暴的房屋有什么特点?这些特点为什么能帮助它抵抗风暴?”
3. 总结梳理:教师引导学生提炼核心设计要点:
· 地基:宽厚、牢固(降低倒塌风险)
· 整体:低矮、重心低(提升稳定性)
· 屋顶:坡度大或流线型(减少风的阻力)
· 材料:坚固、轻便(兼顾强度与重量)
通过对比观察和讨论,帮助学生从直观现象中提炼工程设计的科学原理,为后续制作奠定理论基础。
讨论时引导学生结合“重心”“阻力”等简单概念,不用深入讲解术语,侧重理解作用。
三、设计规划
分工协作(8分钟)
1. 任务布置:每组设计一座抗风暴房屋模型,要求在设计图上标注地基、墙体、屋顶的结构和材料。
2. 小组分工:每组4人,明确角色:
· 设计师:绘制设计图纸,标注关键结构;
· 材料员:根据设计选择合适的制作材料;
· 制作员:负责模型的搭建与组装;
· 测试员:负责后续模型测试与记录。
3. 设计展示:每组简要介绍设计思路,教师点评并提出优化建议。
让学生先规划再制作,培养“先设计后实践”的工程思维;明确分工提升小组协作效率。
设计图要求简洁明了,重点标注抗风暴的关键结构即可。
四、动手制作
搭建模型(12分钟)
1. 制作提醒:强调安全使用剪刀、胶水,避免材料浪费;鼓励学生根据设计图灵活调整,遇到问题及时小组讨论。
2. 学生制作:教师巡视指导,重点关注地基加固、屋顶结构搭建等关键环节,对有困难的小组给予技术支持。
3. 初步检查:模型完成后,小组先自行检查结构是否牢固,及时修补松动部位。
通过动手实践,将设计思路转化为实物模型,提升学生的动手操作能力和问题解决能力。
提醒学生控制模型大小,方便后续测试;材料选择以轻便且坚固为主。
五、测试改进
优化模型(7分钟)
1. 测试准备:将风扇调至合适档位(模拟风暴),设定统一测试距离(如50厘米)。
2. 模型测试:每组依次将模型放在风扇前,观察模型在“风暴”中的稳定性,记录测试结果(如是否倒塌、是否移位)。
3. 改进优化:针对测试中出现的问题(如地基松动、屋顶被吹翻),小组讨论改进方案,对模型进行二次调整。
通过测试验证设计的合理性,引导学生经历“测试-反思-改进”的工程迭代过程,深化对结构稳定性的理解。
测试时注意风扇安全,避免学生近距离接触;允许小组多次测试和改进。
六、总结拓展
梳理提升(3分钟)
1. 成果展示:每组展示最终的抗风暴房屋模型,分享设计、制作、改进的全过程。
2. 总结要点:教师带领学生回顾抗风暴房屋的核心设计原理,强调“工程设计需要结合科学知识,通过测试不断优化”。
3. 课后拓展:“生活中还有哪些抗风暴的建筑?课后可以查阅资料,尝试用更多材料制作更坚固的模型。”
通过成果展示和总结,梳理本节课的核心知识;课后拓展延伸,激发学生持续探究的兴趣。
表扬在设计和改进中有创意的小组,增强学生的成就感。
练一练(5分钟)
一、选择题
1. 下列哪种屋顶形状最有利于抵抗风暴?( )
A. 平顶 B. 陡坡顶 C. 圆顶
2. 为了让房屋模型更稳定,我们应该把地基做得( )
A. 又小又高 B. 又宽又厚 C. 又轻又薄
二、判断题
1. 重心越高的物体,稳定性越强。( )
2. 用坚固的材料制作房屋模型,能提升它的抗风暴能力。( )
3. 测试模型时,只需要测试一次就可以了。( )
参考答案
选择题:1.B/C 2.B
判断题:1.× 2.√ 3.×
通过习题巩固本节课的核心知识点,检验学生的学习效果。
习题难度贴合三年级学生水平,重点考查设计要点和工程思维。
板书设计
23.制作抗风暴房屋模型
抗风暴设计要点:
地基:宽厚牢固
整体:低矮、重心低
屋顶:坡度大/流线型
材料:坚固轻便
简洁明了呈现本节课核心内容,帮助学生梳理记忆。
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