1.4《设计塔台模型》（教学设计）-2025-2026学年科学六年级下册教科版

《设计塔台模型》

教材

教科版六年级下册

授课类型

工程设计与制作课

第1课时

教材分析

教材分析
本课是教科版六年级下册“工程师的奥秘”单元的第一课，处于整个工程教育链条的起始环节。教材通过“建立模型是工程设计中的重要环节”这一核心概念，引导学生像真正的工程师一样，经历“设计、制作、测试、评估、改进”的全过程。本课重点在于让学生理解工程设计的基本流程，明确塔台模型的设计要求（高60厘米、稳固、抗风抗震、节省材料），并掌握基于评价表进行方案设计的思维方法。教材提供了详细的评价表和研讨问题，旨在培养学生的结构稳定性认知和工程优化意识。
学情分析
六年级学生已经具备了初步的三角形稳定性、框架结构等科学知识，对生活中的塔式建筑有感性认识。但在工程思维上，他们往往缺乏系统性，容易忽视“成本”、“抗风抗震”等多目标平衡的问题。学生在小组合作中可能出现分工不明确、设计方案过于理想化而忽略材料限制的情况。突破难点的关键在于利用“小小建筑师”的情境任务，通过具体的评价量表引导，将抽象的结构原理转化为可操作的设计步骤，让学生在试错与调整中深化理解。

课时教学目标

科学观念
1. 认识到建立模型是工程设计的重要环节，了解塔台模型需要具备稳固、抗风、抗震及节省材料等基本特征。
2. 理解三角形结构在增加物体稳定性中的关键作用，以及底座形状、高度比例对塔台重心和倾斜的影响。
科学思维
1. 能运用比较、分类的思维方法，分析不同设计方案在承重、抗风、抗震等方面的优劣。
2. 具备初步的工程优化思维，能在设计过程中权衡“高度”、“稳固性”与“材料成本”之间的关系。
探究实践
1. 能够依据给定的材料和评价标准，绘制出包含图形和文字说明的塔台设计方案图。
2. 能通过小组合作，合理分配任务，完成从需求分析到方案绘制的完整设计过程。
态度责任
1. 养成严谨细致的工程态度，尊重事实数据，不随意修改设计参数。
2. 树立团队合作意识，在讨论中倾听他人意见，共同解决设计难题，体验工程创造的乐趣。

教学重点、难点

重点
1. 理解并掌握塔台模型设计的核心要求：高60厘米、底部不粘桌、稳固、抗风抗震、节省材料。
2. 学会使用三角形结构和合理的底座设计来增强塔台的稳定性。
难点
1. 如何在有限的材料（70根吸管）约束下，平衡塔台的高度、稳固性与材料成本。
2. 将抽象的结构原理（如重心、底面积）转化为具体的图纸设计和文字说明。

教学方法与准备

教学方法
情境教学法、议题式教学法、合作探究法、讲授法
教具准备
多媒体课件（含塔台视频、评价表）、吸管、胶带、剪刀、尺子、评价记录单

教学环节

教师活动

学生活动

一、情境导入，发布“城市建造”挑战
 

一、创设情境，激发兴趣

（1）、播放视频，引入主题
教师播放一段关于世界著名高塔（如埃菲尔铁塔、东方明珠塔）的视频片段，视频中展示这些塔台在强风、地震中的稳固表现。随后提问：“同学们，如果学校要在操场边建一座高60厘米的‘未来塔’，作为小小工程师，你们能完成任务吗？”
（2）、解读任务，明确标准
教师展示本节课的核心任务书，逐条解读设计要求：
1. 高度要求：必须达到60厘米。
2. 固定方式：底部不得粘在桌面上，需独立站立。
3. 性能指标：能承受一定重量、抵御风力（至少1级）、具备抗震能力。
4. 经济原则：尽量节省材料。
教师强调：“我们的目标是达到‘稳固、美观、价廉’的完美平衡。”

二、分析材料，组建团队

（1）、清点物资，明确限制
教师向各小组分发材料包，并宣布：“每组只有70根20厘米长的吸管、一把剪刀、一卷胶带和一把尺子。材料有限，每一根吸管都要用在刀刃上。”
（2）、组建工程队，确立角色
引导学生以小组为单位（建议4-6人），推选项目经理、结构设计师、材料员、记录员等角色。要求组长宣读团队口号，明确“分工明确、各司其职”的合作原则。
（3）、初探结构，头脑风暴
教师抛出驱动性问题：“为了保证塔台不倒，我们可以利用哪些形状？为什么？”引导学生回忆三角形的稳定性，讨论底座形状的选择（方形、圆形或多边形）。

1. 观看视频，感受塔台建筑的宏伟与稳固。
2. 聆听任务要求，记录关键指标（高度、材料、性能）。
3. 认领小组成员角色，明确各自职责。
4. 快速讨论三角形结构的稳定性，提出初步设想。

设计意图

通过真实情境和明确的工程任务，激发学生的好奇心和责任感。通过解读具体指标，让学生明白工程设计不是凭空想象，而是受限于资源和标准的约束。组建团队和角色分配为后续的小组合作奠定基础。

二、研读评价表，深度解析设计要素
 

一、剖析评价标准

（1）、展示评价表，逐项拆解
教师在屏幕上展示《塔台模型制作评价表》，并带领学生逐行分析评分标准。
1. 设计理念：重点讲解“文字和图画说明”的重要性，指出必须

1. 仔细阅读评价表，标记出自己认为最难达到的项目