第5单元 第22课 设计抗风暴房屋模型 -【绿卡小学作业本】2025-2026学年三年级下册科学教案（粤教粤科版·新教材 广东专用）

该教案聚焦抗风暴房屋的设计原理，核心知识点为材料选择（硬、韧特性）和造型设计（低矮、流线型结构）。课堂导入通过台风破坏实景图片和视频，承接上一单元台风知识，引出“如何设计抗风暴房屋”的问题，搭建从现象到原理的学习支架。 特色在于融合直观化教学与工程思维培养，借助风力作用动画、材料受力演示器及造型对比实验（风扇吹高瘦尖顶与低矮圆顶模型），帮助学生理解风阻与重心原理。以小组合作设计模型为载体，落实科学观念（材料与造型的抗风作用）和探究实践（分工解决墙体倾斜等问题），提升学生问题解决能力，为教师提供可操作的探究教学方案。

第五单元 抗风暴房屋 第22课 设计抗风暴房屋模型 【教学目标】 科学观念 1.知道设计方案不仅需要考虑产品应当满足的需求，还需要考虑材料、时间和成本等限制条件。 2.了解加强抗风暴房屋稳定性的做法。 科学思维 在“设计抗风暴房屋模型”过程中，能根据材料特性和造型受力原理，对比不同方案的合理性，形成“问题—设计—优化”的初步工程思维。 探究实践 小组合作讨论设计方案，分工完成模型设计，共同解决“墙体倾斜”“屋顶不稳固”等问题，提升合作交流与问题解决能力。 态度责任 激发对建筑工程的探究兴趣，了解现实中抗风暴房屋的应用，树立“科学设计能降低灾害损失”的观念，增强对“科学技术服务生活安全”的认知。 【教学重难点】 重点：了解风暴对房屋的破坏原理，掌握抗风材料的选择标准；能结合材料特性与造型要求，设计简单的抗风暴房屋模型方案。 难点：初步理解“造型受力原理”，避免设计高瘦、尖顶等易被风吹倒的造型，突破“造型与抗风关联”的抽象认知；合理搭配材料与造型。 【教学准备】 教学课件。 【教学过程】 教学环节 教学活动 新课导入 （3分钟） 教师：上一单元我们了解过台风，台风摧毁房屋，造成严重损失。我们能不能设计一种“抗风暴房屋”，让它不容易被吹坏呢？ 学生1：风暴的风很大，会推着房子，尖顶的房子好像更容易被吹翻！ 学生2：[绿卡图书-绿卡小学作业本 科学三年级下（YJ版）]我觉得房子用硬一点的材料做，可能就不容易坏，软纸做的房子一吹就破。 探究风暴破坏原理与抗风设计要点 （12分钟） 教师（播放风力作用动画视频）：风对着高瘦尖顶的房子吹时，风很难绕开，会产生很大的推力（风阻大），而且房子重心高，轻轻一吹就倒；而低矮圆顶的房子，风能顺着屋顶“绕过去”（风阻小），重心低，就很稳固。同时，风暴还会让房屋内外气压不一样，像“吸”一样把屋顶掀起来。 学生1：原来尖顶房子风阻大，圆顶风阻小！那材料呢？软纸做的墙肯定不行吧？ 学生2：硬纸板不容易弯，韧性好，被风吹的时候不容易断，所以适合做墙体。 探究风暴破坏原理与抗风设计要点（15分钟） 学生3：软纸一折就皱，不适合做墙体；木棍很硬，能用来加固。 学生4：硬纸板和塑料板硬度好，适合做墙体和屋顶；木棍可以撑住墙体，不让它歪！ 教师（出示抗风暴房屋真实案例）：工程师在设计抗风暴房屋时，会从多方面加强结构的稳定性，如房屋的横截面多采用圆形、椭圆形或菱形，避免矩形截面，使风能够平缓地通过房屋的挡风面，从而减小风对房屋表面的作用力；房屋整体结构上粗下细，并且上部少用较重的材料，使房屋重心偏下，从而更稳定；增加墙体厚度，提高对风暴的抵御能力。另外，一些高层建筑会在顶部开洞，以利于风的顺利通过，从而减小风对建筑整体的作用力。因此我们在设计时除了考虑房屋的材料，还要考虑房屋横截面的形状、整体结构的形状、墙体厚度等。接下来同学们分小组讨论，设计一个别出心裁的抗风暴房屋吧。画出设计模型简图，并列出所需要的材料。（教师巡视指导，设计结束后交流分享） 小组1：我们用硬纸板做矮墙体，塑料板做圆顶屋顶，木棍加固墙角，这样重心低、风阻小，能抗风！ 教师：这个方案特别科学！抗风设计的核心就是“选对材料（硬、韧）+ 好造型（矮、流线型）。 小组2：…… 课堂总结 （5分钟） 教师：一起回顾抗风设计要注意什么？制作模型时遇到问题怎么解决？ 学生1：要选硬材料、矮造型；模型倒了就加固或降低高度！ 学生2：现实中沿海的房子也是平顶或圆顶，用钢筋水泥做的，特别抗台风！ 教师：(科学qqqun：5 9*1-2-6·8·0·2·6)现实中的抗风暴房屋，就是用更坚固的材料（钢筋、混凝土）和科学的造型（低矮、流线型）设计的，能减少风暴带来的损失。以后看到不同造型的房子，也可以想想它的抗风能力哦！ 思考与练习 （5分钟） 教师：自己设计的房屋模型和沿海地区的房屋相比，有哪些相似和不同之处？ 学生：…… 教师总结：外形结构相似，所用材料不同。沿海地区的房屋常用混凝土或钢筋框架结构，或使用加固的木质或钢结构，可以抵抗强风冲击。 教师：自己设计的房屋模型在抵抗不同方向的风暴时，效果相同吗？为什么？ 学生：…… 教师总结：相同。自己设计的房屋中心对称、四面斜坡的屋顶都可以减少方向性差异。 教师：客家土楼是中华文化的瑰宝。在不同结构的客家土楼中，圆楼的坚固性最好，具有很好的抵御风暴性能，请查阅资料，分析原因。 思考与练习 （5分钟） 学生：…… 教师总结：客家圆楼通过圆形风阻设计、夯土墙整体性和多层支撑体系，实现了近乎完美的抗风暴性能。 板书设计 第22课 设计抗风暴房屋模型 习题设计 见《绿卡小学作业本 科学三年级下（YJ版）》 【教学反思】 课堂反思 1.亮点之处：本节课以风暴破坏实景图片和视频导入，直观呈现“房屋易被破坏的现象”，快速引发学生对“抗风设计”的探究兴趣，符合三年级学生“从具体现象切入”的认知特点；结合现实抗风暴房屋案例，拓宽学生视野，落实“科学技术服务生活安全”的理念。 2.不足之处：个别学生仍设计“高瘦尖顶”模型，对“造型受力原理”（流线型减少风阻、低矮降低重心）理解不透彻，需教师反复提醒纠正。 可改进内容 1.材料特性理解深化：提前准备“材料受力演示器”（用弹簧模拟韧性：按压弹簧后能恢复原状，说明韧性好，可缓冲风力；用硬纸板和软纸分别承受相同重量的砝码，硬纸板不易变形，说明硬度高，能抵抗压力），通过直观演示帮助学生关联“特性与抗风作用”；测试后增加“问题引导”（如“为什么硬纸板适合做墙体？因为它硬度高、韧性好，被风吹时不容易变形或断裂”），强化知识联结，让学生明确“材料选择的科学依据”。 2.造型原理理解强化：增加“造型对比小实验”：用相同材料（硬纸板）制作“高瘦尖顶”和“低矮圆顶”两个简易模型，同时用风扇吹，让学生直观观察“尖顶模型先倾倒，圆顶模型稳固”，强化“造型与抗风关联”的认知；设计过程中，教师巡视时重点检查造型设计，对“高瘦尖顶”模型及时出示“优化建议”（如“把屋顶改造成平顶，高度降低2厘米，会更稳固”），避免学生走弯路。 学科网（北京）股份有限公司 $