1.3《建造塔台》（教学设计）-2025-2026学年科学六年级下册教科版

六年级下册科学第一单元《小小工程师》 第3课《建造塔台》教学设计 一、设计依据 本课教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》“技术、工程与社会”核心概念，聚焦“工程设计与实践”学习内容，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养的培养要求。教学以“学校操场建造塔台”为真实工程任务，引导学生完整经历工程设计的前期流程，通过明确需求、分析限制、制定标书、展示交流的过程，建立工程设计的系统思维，为后续塔台模型的制作、测试与改进奠定实践基础，培养学生的工程实践能力与团队协作精神。 二、教材分析 《建造塔台》是教科版小学科学六年级下册“小小工程师”单元的第3课，是单元工程实践的启动课，承担着从“工程理论认知”到“工程实践落地”的关键过渡作用。 教材内容分为四个板块： 1. 聚焦板块：以“学校操场建造足球训练塔台”为真实情境，提出“征集塔台设计方案，通过竞标确定建塔资格”的任务，明确本课的工程实践主题； 2. 探索板块：设计三个递进式实践活动——一是分析建造塔台需要考虑的核心因素，梳理需求与限制条件；二是制定塔台竞标标书，明确项目要素；三是开展投标发布会，展示设计方案并接受质疑； 3. 研讨板块：围绕设计过程的感受、遇到的问题与解决思路、工程新认识展开讨论，深化对工程设计的理解； 4. 拓展延伸：引导学生将工程设计思维迁移到生活中，为后续模型制作做好准备。 本课以“竞标标书”为载体，完整呈现了工程设计前期的需求分析、方案制定与评审交流流程，既承接了前两课的工程通用步骤知识，又开启了后续的模型制作、测试改进环节，是单元工程实践链条的核心环节，同时通过真实的竞标情境，让学生体会工程设计的严谨性与竞争性，培养学生的工程素养与团队协作能力。 三、学情分析 六年级学生已具备以下基础： 1. 知识基础：学生已学习了工程建设的通用步骤，了解工程需要明确问题、限制条件下设计、测试改进等流程，对工程的系统性与复杂性有了初步认知，但尚未经历完整的工程设计前期实践，对需求分析、限制条件梳理、标书制定等具体环节缺乏实操经验； 2. 能力基础：学生已具备初步的小组合作、资料梳理与表达交流能力，能通过讨论梳理信息，但在综合考虑多方面限制条件、制定完整的竞标标书、进行方案展示与答辩方面仍需教师引导； 3. 认知特点：学生对“建造塔台”的工程实践充满兴趣，乐于参与小组讨论与方案设计，但容易只关注塔台的外形设计，忽略成本、安全、实用性等关键限制条件，需要教师引导建立全面的工程设计思维。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道工程设计需要明确需求与限制条件，了解塔台建造的核心要素（位置、材料、结构、成本、安全性、实用性等）； 2. 了解竞标标书的核心内容，知道标书是工程设计的重要文件，需要明确项目的各项关键信息； 3. 认识到工程设计是一个综合考虑多方面因素的过程，需要平衡需求、成本、安全等多方面要求。 （二）科学思维目标 1. 能通过分析塔台建造的需求与限制，梳理工程设计的关键因素，发展归纳概括的逻辑思维能力； 2. 能综合考虑多方面因素，制定完整的塔台竞标标书，发展系统设计的工程思维能力； 3. 能在方案展示与答辩中，回应质疑并反思设计，发展批判性思维与优化意识。 （三）探究实践目标 1. 能通过小组讨论，梳理塔台建造的需求与限制条件，明确设计的核心要素； 2. 能小组合作制定完整的塔台竞标标书，完成设计方案的文字梳理与呈现； 3. 能参与投标发布会，清晰展示设计方案并回应他人质疑，提升表达交流与答辩能力。 （四）态度责任目标 1. 对塔台工程设计充满兴趣，乐于参与小组合作与方案制定活动； 2. 养成严谨细致的态度，在标书制定中如实呈现各项信息，尊重工程设计的科学性； 3. 体会工程设计的团队协作重要性，树立公平竞争、尊重他人设计的意识，感受工程对校园生活的服务价值。 五、教学重难点 教学重点：梳理塔台建造的需求与限制条件，制定完整的塔台竞标标书。 教学难点：综合平衡多方面限制条件，制定科学、可行、有竞争力的竞标标书，并在投标发布会上清晰展示与答辩。 六、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含塔台设计案例、竞标标书模板、校园操场场景图、工程竞标流程视频等）； 2. 实物教具：塔台模型示例、竞标评价表； 3. 学习单：塔台建造需求与限制梳理表、竞标标书模板。 （二）学生准备 1. 课前观察校园操场，了解塔台建造的场地条件； 2. 小组合作的文具、草稿纸，用于设计方案与绘制草图。 七、教学过程 （一）情境导入，明确工程任务（5分钟） 师：同学们，大家好！我们学校的足球队正在备战比赛，教练在训练时需要站在高处指挥队员训练，但现在的操场没有合适的高处平台，教练指挥很不方便。学校决定在操场上建造一座塔台，供足球教练指挥训练使用。现在，学校要向我们征集塔台的设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格，哪个小组的方案最科学、最可行，就能获得建塔资格，成为我们的“小小工程师团队”！今天，我们就一起来开启塔台工程的第一步——《建造塔台》（板书课题），完成塔台设计方案的制定与竞标准备。 （二）聚焦问题，梳理塔台建造的需求与限制（10分钟） 师：要设计一座合格的塔台，我们首先要明确，塔台是给谁用的？用来做什么的？它有哪些必须满足的需求？又有哪些限制条件？大家小组讨论一下，建造塔台需要考虑哪些因素？ （学生小组讨论，教师巡视指导） 师：哪个小组先来分享你们梳理的因素？ 生1：我们觉得要考虑塔台的位置，建在操场的哪个位置比较合适？不能影响队员训练，还要让教练能清楚看到整个场地。 生2：要考虑塔台的高度，多高才能让教练看清整个操场？太低了看不到，太高了又不安全。 生3：要考虑塔台的结构，用什么形状的塔台？方形的还是三角形的？稳不稳？ 生4：要考虑使用的材料，用什么材料建塔台？要坚固又安全，还要节省成本。 生5：要考虑成本，不能花太多钱，要控制在预算内。 生6：要考虑安全性，塔台必须稳固，教练站上去不会有危险，还要有栏杆，防止摔下来。 生7：要考虑实用性，塔台要方便教练上去，比如建个楼梯或者梯子。 生8：要考虑人员分工，我们小组谁负责设计、谁负责画图纸、谁负责写标书？ 生9：要考虑时间，我们要在规定的时间内完成塔台的设计和制作。 师：大家梳理得非常全面！老师把大家提到的因素分成了两类：一类是需求因素，也就是塔台必须满足的要求，比如实用性（教练能看清全场、方便上下）、安全性（稳固、有防护措施）；另一类是限制条件，也就是我们必须遵守的约束，比如成本、材料、时间、场地位置、结构稳定性等。这些因素都是我们设计塔台时必须综合考虑的，缺一不可。 师：请大家拿出学习单，把塔台建造的需求和限制条件填写在表格里，每个小组重点标注出你们认为最关键的3个因素，并说明理由。 （学生独立填写学习单，小组交流，教师巡视指导） 师：哪个小组来说一说你们认为最关键的因素？ 生1：我们认为安全性最重要，塔台必须稳固，不然教练站上去会有危险，所以我们把结构设计和材料选择放在第一位。 生2：我们认为实用性最重要，塔台建在操场的哪个位置、多高，直接影响教练能不能看清全场，指挥训练，所以我们重点考虑位置和高度。 生3：我们认为成本很重要，学校的预算有限，我们要选择既坚固又便宜的材料，节省成本。 师：大家的思考都非常有道理！这些因素之间是相互关联的，比如我们要在控制成本的前提下，保证材料的坚固和塔台的安全；在保证高度的同时，要考虑结构的稳定性。接下来，我们就要把这些因素整合起来，制定一份完整的塔台竞标标书。 （三）探索一：制定塔台竞标标书（15分钟） 师：竞标标书是我们向学校展示设计方案的正式文件，一份合格的标书需要包含哪些内容呢？大家看老师出示的标书模板，我们一起来学习一下。 师：标书需要包含这些核心内容：① 建塔位置：说明塔台建在操场的哪个位置，为什么选这个位置；② 使用材料：说明我们打算用什么材料制作塔台，为什么选择这些材料；③ 塔的设计：包括塔高、塔型、实用性、安全性，还有楼梯、栏杆等细节设计；④ 成本预算：估算材料的成本，控制在预算内；⑤ 人员分工：说明小组内每个人的分工；⑥ 时间分配：说明设计、制作、测试各环节的时间安排。 师：大家小组合作，根据刚才梳理的需求和限制条件，制定你们小组的竞标标书，标书里要配上塔台的设计草图，画出塔台的结构和关键细节。制作过程中，大家要注意：第一，所有内容要如实填写，数据要合理；第二，设计草图要清晰，标注出塔高、结构、关键部件；第三，小组内要分工明确，每个人都要参与标书的制定。 （学生小组合作制定竞标标书，绘制设计草图，教师巡视指导，重点帮助学生完善标书内容，引导学生综合考虑多方面因素，补充细节设计） 师：时间到，请大家停止制作，每个小组都完成了自己的竞标标书，接下来我们就要开展投标发布会，每个小组派代表上台展示你们的标书，其他小组的同学作为“学校评审团”，可以向展示小组提问，展示小组要回应大家的质疑。 （四）探索二：开展投标发布会（10分钟） 师：首先，老师来说明一下投标发布会的规则：每个小组有3分钟的展示时间，1分钟介绍标书的核心内容，2分钟回应评审团的提问；评审团的同学提问要围绕标书的内容，比如设计的安全性、成本、实用性等；展示小组要清晰、礼貌地回应提问，说明你们的设计思路。现在，投标发布会正式开始！ （各小组依次上台展示竞标标书，绘制设计草图，介绍设计方案；其他小组作为评审团提问，展示小组回应质疑；教师引导学生围绕关键因素提问，如“你们的塔台设计这么高，怎么保证稳固？”“你们的成本预算是怎么算出来的？”“你们的塔台建在这个位置，会不会影响队员训练？”） 师：刚才每个小组都展示了自己的设计方案，大家的标书都非常完整，设计也各有特色，有的小组重点考虑了安全性，设计了稳固的三角形结构；有的小组重点考虑了实用性，在塔台设计了栏杆和楼梯；还有的小组在成本控制上做得非常好，选择了便宜又坚固的材料。接下来，我们来讨论几个问题，深化我们对塔台设计的认识。 （五）研讨交流，深化工程设计认知（5分钟） 师：第一个问题，通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受？ 生1：我觉得工程设计不是一件简单的事，要考虑很多因素，比如安全、成本、实用，不能只想着好看。 生2：我觉得团队合作很重要，每个人都有自己的分工，大家一起讨论才能把标书做好。 生3：我觉得竞标很公平，我们要把自己的设计说清楚，才能让大家认可。 师：第二个问题，设计中遇到了哪些问题？我们计划怎么解决？ 生1：我们一开始不知道塔台建在哪个位置，后来讨论了操场的布局，选在了操场的一角，不影响训练，又能看清全场。 生2：我们一开始设计的塔台太高了，担心不稳，后来我们改成了上窄下宽的结构，增加了底座的重量，让塔台更稳固。 生3：我们的成本预算一开始超了，后来我们换了便宜的材料，调整了设计，控制在了预算内。 师：第三个问题，我们对工程又有了怎样的新认识？ 生1：我认识到工程设计要综合考虑很多因素，需求和限制条件都要兼顾。 生2：我认识到工程设计需要不断修改和完善，遇到问题要想办法解决。 生3：我认识到团队合作对工程来说很重要，一个人很难完成这么复杂的设计。 师：大家说得都非常好！工程设计就是这样，需要综合考虑多方面的因素，平衡需求与限制条件，通过团队合作制定方案，还要能接受质疑，不断优化设计。 （六）拓展延伸，为后续制作做准备（2分钟） 师：今天我们完成了塔台设计方案的制定与竞标，接下来，我们就要根据标书制作塔台模型，测试塔台的稳固性、承重能力和抗风能力，看看哪个小组的设计方案能通过测试，成为最终的建塔方案。大家课后可以继续完善你们的标书，根据今天评审团的提问，修改设计中的不足，为下节课的模型制作做好准备。 （七）全课小结（3分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起完成了塔台设计方案的制定与竞标，大家有哪些收获呢？ 生1：我知道了塔台设计需要考虑需求和限制条件，比如安全、成本、实用、位置、高度等。 生2：我学会了制定竞标标书，知道了标书需要包含哪些内容。 生3：我体会到了工程设计需要团队合作，还要不断修改和完善。 生4：我知道了竞标是公平的，要把自己的设计说清楚，回应大家的质疑。 师：大家的收获都非常多！通过今天的学习，我们完整经历了工程设计的前期流程，从需求分析到标书制定，再到竞标展示，大家都像真正的工程师一样，严谨、细致地完成了自己的设计方案。接下来，我们就要进入塔台模型的制作环节，把我们的设计变成现实，期待大家的精彩表现！ 八、板书设计 建造塔台 塔台建造的核心因素 需求因素：实用性（看清全场、方便上下）、安全性（稳固、防护） 限制条件：位置、高度、材料、成本、时间、结构稳定性 竞标标书的核心内容 建塔位置 → 使用材料 → 塔台设计（塔高、塔型、细节） → 成本预算 → 人员分工 → 时间分配 工程设计的关键 综合考虑、团队合作、不断优化、公平竞标 九、教学反思 本节课以“学校操场建造塔台”为真实工程任务，通过需求梳理、标书制定、竞标发布的流程，引导学生完整经历工程设计的前期环节，较好地落实了新课标提出的核心素养目标。教学中，通过真实的竞标情境，激发了学生的参与热情，让学生在小组合作中梳理需求、制定方案，培养了学生的系统工程思维与团队协作能力；通过投标发布会的展示与答辩，让学生体会到工程设计的严谨性，学会回应质疑、反思设计，深化了对工程设计的理解。 在教学实施过程中，也发现了一些需要改进的地方：一是部分小组在制定标书时，对成本预算的估算不够合理，后续教学中可以提供常见材料的价格参考，帮助学生制定更科学的预算；二是部分小组的设计草图不够清晰，后续教学中可以增加草图绘制的指导，帮助学生更好地呈现设计细节；三是投标发布会的时间有限，部分小组的展示不够充分，后续可以延长展示时间，让更多学生参与提问与交流。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生对塔台设计的核心要素、竞标标书的制定有了清晰的认知，为后续的模型制作做好了充分准备，达到了预期的教学效果。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $