1.3《建造塔台》（教学设计）-2025-2026学年科学六年级下册教科版

《建造塔台》 教材 教科版小学科学 授课类型 工程设计与制作课 第1课时 教材分析 教材分析 本课选自教科版六年级下册“小小工程师”单元，是工程类课程的起始课。教材通过“学校建塔台”的真实情境，引导学生经历“聚焦问题—探索因素—制订标书—投标发布”的完整工程设计流程。重点在于让学生理解工程设计需要考虑的因素（如高度、稳固性、成本等），并初步掌握制定设计方案的基本方法。本课不仅是知识的传授，更是思维方式的转变，从被动接受转向主动创造，为后续模型制作与测试奠定基础。 学情分析 六年级学生具备一定的动手能力和逻辑思维基础，对“塔”、“建筑”等概念有生活经验，但缺乏系统的工程设计思维。他们往往只关注“像不像”，而忽视“稳不稳”、“省不省”。在合作中容易出现分工不明、意见冲突等问题。教学中需通过明确的任务驱动和支架式引导，帮助学生建立“结构决定功能”的工程观念，学会权衡利弊，解决实际问题。 课时教学目标 科学观念 1. 认识到工程设计需要综合考虑高度、稳固性、成本、材料等多种因素，理解结构与功能的关系。 2. 知道建立模型是工程设计的重要环节，塔台设计需满足特定要求（如高60厘米、底部不粘桌）才能进行制作。 科学思维 1. 能通过观察、比较和分析，识别塔台设计中可能遇到的关键问题，并提出合理的解决方案。 2. 能运用归纳推理，从多个影响因素中筛选出核心要素，形成初步的设计方案框架。 探究实践 1. 以小组为单位，通过讨论、绘图、计算等方式，完成一份包含位置、材料、成本、分工等内容的综合竞标标书。 2. 能在投标发布会中清晰阐述设计理念，回应质疑，并根据反馈优化设计思路。 态度责任 1. 体验工程设计的严谨性与创造性，培养敢于挑战、精益求精的科学态度。 2. 增强团队协作意识，学会倾听他人意见，尊重不同观点，共同承担项目责任。 教学重点、难点 重点 1. 理解并列出建造塔台需要考虑的关键因素（高度、稳固、成本、安全等）。 2. 掌握制定“综合竞标标书”的基本格式和内容要求。 难点 1. 如何在有限的材料和预算下，平衡塔台的稳固性与美观性、经济性。 2. 将抽象的工程设计要求转化为具体的、可操作的图文设计方案。 教学方法与准备 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 多媒体课件、塔台图片视频、吸管、剪刀、胶带、尺子、活动手册、竞标标书模板 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，发布任务 【8分钟】 一、创设情境，激发兴趣 （一）、播放视频，引入课题 1. 教师播放一段校园足球比赛的精彩集锦视频，视频中教练站在高高的看台上大声指挥队员跑位，画面定格在教练仰视天空的特写镜头。 2. 教师提问：“同学们，你们觉得这位教练为什么需要站得这么高？如果他在平地上指挥，会有什么不便之处？”引导学生思考视野与高度的关系。 3. 教师展示一张真实的足球场照片，指出：“为了更清晰地观察全场局势，我们需要一座‘塔台’。现在，学校决定在操场边建一座塔台，供教练使用。但是，作为未来的‘小小工程师’，你们需要负责设计这座塔台！” 4. 板书课题：《建造塔台》，并出示任务背景：“学校征集设计方案，最终通过竞标确定建造资格。” 二、聚焦问题，明确方向 （一）、头脑风暴，列举因素 1. 教师组织全班进行“头脑风暴”：“如果要建一座塔台，大家觉得需要考虑哪些因素？”鼓励学生大胆发言，教师将关键词记录在黑板上（如：高度、颜色、材料、价格、是否倒塌、抗风等）。 2. 教师引导学生对关键词进行分类，区分“必须考虑的核心因素”和“可以优化的次要因素”。例如，“高度”和“稳固”是必须的，“颜色”是美观需求。 3. 教师总结：“工程设计不是天马行空的想象，而是基于需求的理性规划。今天我们的首要任务，就是找出这些关键因素，并制定出一份完美的标书。” （二）、解读要求，确立标准 1. 教师出示教材P9-P10的“任务”板块内容，逐条朗读并解释：“学校给定了具体要求：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，塔台必须保证立稳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。” 2. 教师强调：“注意，底部不得粘在桌面上，这意味着塔台必须依靠自身的结构设计来保持稳定，不能依赖胶水固定底座。这是对我们结构设计能力的最大考验！” 3. 教师展示一组对比图：一座摇摇欲坠的纸杯塔和一座稳固的三角形结构塔，引导学生直观感受“结构”的重要性。 1. 观看视频，思考教练为何需要高台。 2. 积极参与头脑风暴，提出各种想法。 3. 聆听教师解读任务要求，圈画关键词。 4. 观察对比图，初步感知结构稳定性。 设计意图 通过真实情境和视频导入，迅速抓住学生注意力，激发学习兴趣。通过头脑风暴和分类讨论，帮助学生梳理工程设计的关键要素，明确本节课的学习目标和任务标准，为后续的标书制定奠定认知基础。 二、探索研讨，制订标书 一、组建团队，分配角色 （一）、成立工程队 1. 教师宣布：“现在，全班分为若干‘工程公司’，每组4-6人。请各组推选一名‘项目经理’，负责统筹全局；一名‘首席设计师’，负责绘图；一名‘材料员’，负责统计材料用量；一名‘预算官’，负责计算成本；其他成员为‘结构工程师’，负责提出加固建议。” 2. 教师巡视指导，确保每个角色都有人担任，并提醒学生：“好的团队需要高效沟通，每个人都要对自己的职责负责。” （二）、研读标书模板 1. 教师分发“综合竞标标书”模板（纸质或电子版），并投影展示模板内容： 建筑位置：塔台建在操场的哪个角落？为什么选这里？ 使用材料：计划用多少根吸管？是否需要额外材料？ 设计说明：塔台的高度、形状、结构特点（如是否使用三角形）、装饰细节等。 成本预算：材料总费用是多少？是否超出预算？ 人员分工：谁负责什么工作？ 时间分配：预计多久完成制作？ 2. 教师带领学生逐项解读标书内容，特别是“设计说明”部分，强调要图文并茂，并用简单的几何图形（如三角形、四边形）标注结构特点。 二、小组合作，设计方案 （一）、绘制草图，构思结构 1. 各小组开始讨论，首席设计师在草稿纸上绘制塔台草图。教师巡回指导，提示学生：“塔台高60厘米，你们打算怎么分节？底部用什么形状最稳固？中间如何连接？” 2. 教师提供常见结构案例参考（如埃菲尔铁塔的镂空结构、金字塔的锥体结构），但不直接给出答案，鼓励学生创新。 3. 教师提问：“如果塔台太高容易倒，我们可以增加什么结构来加固？”引导学生想到“三角形稳定性”、“底部加宽”、“内部支撑”等策略。 （二）、计算成本，优化选材 1. 材料员和预算官根据草图估算所需吸管数量（每组70根）和胶带用量。 2. 教师强调：“材料有限，只有70根吸管。如果设计太复杂，材料不够怎么办？如果设计太简单，塔台不稳固怎么办？这就是‘权衡’的艺术。” 3. 各组调整方案，在保证稳固的前提下，尽可能减少材料浪费。例如，是否可以将某些非承重部分改用更细的结构？ （三）、完善标书，准备答辩 1. 各小组将最终确定的设计方案填写到“综合竞标标书”中，包括位置选择理由、材料清单、成本预算、分工表等。 2. 项目经理组织全组模拟“投标发布会”，练习如何用简洁有力的语言介绍自己的设计亮点。 3. 教师提醒：“答辩时，评委可能会问：‘你们的塔台能抗几级风？’‘如果放一个重物在上面会怎样？’请大家提前准备好应对策略。” 1. 推选组长，明确分工，组建工程队。 2. 研读标书模板，理解各项填写要求。 3. 绘制草图，讨论结构方案，尝试应用三角形原理。 4. 计算材料用量，优化设计方案，填写标书。 5. 模拟答辩，准备应对评委提问。 设计意图 通过角色扮演和小组合作，培养学生的团队协作能力和责任感。通过研读标书模板和绘制草图，让学生将抽象的工程设计要求转化为具体的行动方案。通过成本计算和优化选材，训练学生的数学思维和资源管理能力，体现工程设计的经济性和实用性。 三、投标发布，交流互评 一、模拟竞标，展示方案 （一）、分组汇报 1. 教师邀请3-4个小组上台进行“投标发布会”。每组派代表手持标书，配合草图或简易模型，向全班“竞标”设计方案。 2. 汇报内容包括：项目名称、位置选择、结构特点、成本控制、分工安排等。 3. 教师鼓励其他同学认真倾听，并在汇报结束后提出质疑或建议，如：“我觉得你们的塔台底部太小，容易倒。”“你们用了太多胶带，成本有点高。” （二）、互动点评 1. 教师引导全班进行“点赞”和“找茬”活动。对于设计巧妙的小组给予掌声鼓励；对于存在明显缺陷的方案，提出改进建议。 2. 教师适时介入，点拨关键问题：“刚才A组提到用三角形加固，这很好，但三角形越多，材料消耗也越大，如何平衡？” 3. 教师总结：“工程设计没有唯一的标准答案，只有在多种约束条件下找到最优解。大家的方案各有特色，有的注重稳固，有的注重美观，有的注重节约，都是很好的尝试。” 二、反思总结，衔接后续 （一）、研讨收获 1. 教师组织全班回顾：“通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受？设计中遇到了哪些问题？我们计划怎么解决？” 2. 学生自由发言，分享在设计过程中遇到的困难（如材料不够、结构不稳定）和解决方法（如增加支撑、重新分配材料）。 3. 教师引导学生思考：“我们对工程学有了怎样的新认识？”总结出“工程设计是一个不断试错、不断改进的过程”。 （二）、预告下节课 1. 教师宣布：“今天的标书只是第一步。下节课，我们将根据这份标书，利用70根吸管、剪刀、胶带等材料，亲手制作出我们的塔台模型！看看哪组的塔台能真正达到‘稳固、美观、价廉’的平衡。” 2. 教师布置预习任务：“回家后可以搜集一些著名塔台的图片或视频，思考它们的结构特点，为明天的制作做准备。” 1. 上台展示设计方案，清晰表达设计思路。 2. 认真倾听其他小组汇报，提出建设性意见。 3. 参与互动点评，反思自身设计的不足。 4. 总结学习收获，明确下一步学习目标。 设计意图 通过模拟竞标和互动点评，为学生提供展示自我、交流思想的平台，锻炼语言表达和批判性思维能力。通过研讨和总结，帮助学生内化工程设计的基本理念，认识到工程设计的复杂性和挑战性，激发对后续制作环节的期待。 四、课堂小结，布置作业 一、回顾重点 （一）、知识梳理 1. 教师带领学生快速回顾本节课的核心知识点：塔台设计需考虑高度、稳固、成本等因素；标书是设计方案的载体；工程设计需要团队合作。 2. 教师强调：“记住，底部的稳固是关键，三角形结构是法宝，成本控制是智慧。” 二、布置作业 （一）、巩固练习 1. 完成活动手册中关于“建造塔台”的思考题，重点回答“设计中遇到的问题及解决办法”。 2. 绘制一张自己设计的塔台结构简图，标注出使用的材料数量和预估成本。 1. 跟随教师回顾本节课重点。 2. 记录作业要求，准备课后完成。 3. 整理桌面，归还教具。 4. 期待下节课的制作环节。 设计意图 通过简短的小结，强化学生对核心知识的记忆。通过分层作业设计，既巩固了课堂所学，又拓展了学生的思维广度，将课堂学习延伸到课外生活，培养学生的观察力和探究精神。 板书设计 3 建造塔台 一、任务背景：学校建塔台 → 征集方案 → 竞标确定 二、设计要求： 1. 高度：60cm 2. 底部：不粘桌（靠结构稳固） 3. 性能：稳、抗风、抗震、省料 三、关键因素：高度 ←→ 稳固 ←→ 成本（三角形结构） 四、工作流程：聚焦 → 探索 → 制订标书 → 投标发布 （小组合作、分工明确） 教学反思 成功之处 1. 情境创设生动有效，通过足球比赛视频迅速激发学生兴趣，使抽象的工程设计任务变得具体可感。 2. 角色分工明确，学生在“项目经理”、“设计师”等角色中体验到工程团队的协作氛围，参与度极高。 3. 标书制定环节设计巧妙，将复杂的工程设计要求分解为可操作的具体步骤，学生能够循序渐进地完成方案设计。 不足之处 1. 部分小组在成本计算环节耗时过长，导致最后投标发布环节略显仓促，时间管理需进一步优化。 2. 个别学生在讨论中过于依赖“首席设计师”，其他成员参与度不高，未来需加强全员参与的机制设计。 3. 对“结构稳定性”的原理讲解还不够深入，部分学生仅凭直觉设计，缺乏理论支撑，下节课需结合实物演示加强理解。 学科网（北京）股份有限公司 $