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

六年级下册科学第一单元《小小工程师》

第4课《设计塔台模型》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）》中“技术与工程实践”领域的要求，以“设计塔台模型”为核心任务，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养。教学通过引导学生基于给定材料与评价标准，完成塔台模型的设计方案，经历工程设计的分析、构思、绘制与反思全过程，在实践中深化对结构稳定性、材料利用、系统优化等工程要素的理解，为后续制作、测试与迭代改进环节奠定关键基础，体现“做中学、用中学、创中学”的课程理念。

二、教材分析

《设计塔台模型》是教科版六年级下册“小小工程师”单元的第4课，是单元工程实践的核心环节，上承《建造塔台》的竞标标书，下启《制作塔台模型》的实操环节，起到承上启下的关键作用。

教材内容分为三大板块：

1. 任务与要求板块：明确以吸管为材料，制作高60厘米、底部不粘桌面的塔台模型，需同时满足稳固、承重、抗风、抗震、省材料、美观等要求，为设计提供清晰的约束条件。

2. 评价与方案板块：提供塔台模型制作评价表，从设计说明、分工、塔高、承重、抗风抗震、美观、成本等维度制定评价标准，引导学生依据评价表反向构思设计方案，同时通过三角形与方形的受力对比，启发学生利用三角形稳定性优化结构。

3. 设计与研讨板块：聚焦塔台稳固性的核心问题，引导学生围绕底座形状、接口加固、材料分配、倾斜角控制等关键要素开展小组讨论，最终完成设计图绘制，并通过研讨反思方案的完备性与优化方向。

本课通过“明确要求—分析评价—构思设计—反思优化”的流程，帮助学生将抽象的工程要求转化为具体的设计思路，培养系统的工程设计思维，同时强化结构稳定性等科学知识的应用，实现科学与工程的深度融合。

三、学情分析

六年级学生已具备以下基础：

1. 知识基础：已通过前几课学习了解工程的通用步骤，初步掌握三角形稳定性、结构受力等科学知识，对塔台的功能与限制条件有了前期认知，但尚未将这些知识系统应用于模型设计中，对多约束条件下的方案整合能力不足。

2. 能力基础：具备小组合作、方案讨论与草图绘制的基本能力，能参与简单的设计交流，但在依据评价标准进行方案优化、兼顾多维度设计要求（如稳固与省材料、塔高与承

重）的平衡上仍需引导，且部分学生的设计草图表达不够规范清晰。

3. 认知特点：对动手设计塔台模型具有强烈兴趣，乐于参与讨论与创作，但容易陷入“只关注外形美观，忽略结构稳定性与成本控制”的误区，对设计的系统性、严谨性缺乏认识，需要通过明确的评价标准与问题链引导，帮助学生建立全面的工程设计思维。

四、教学目标

（一）科学观念目标

1. 知道塔台模型设计需满足塔高、稳固、承重、抗风、抗震、省材料等多维度要求，理解三角形结构对提升塔台稳定性的作用。

2. 了解工程设计需平衡多种约束条件，认识到结构设计、材料分配、接口处理是影响塔台性能的关键因素。

3. 知道设计评价表是工程设计的重要参考，能依据评价标准优化设计方案。

（二）科学思维目标

1. 能依据评价表分析塔台设计的核心要素，发展逆向构思、系统规划的工程思维。

2. 能通过对比三角形与方形的受力特点，推理结构稳定性的优化方法，发展分析与推理能力。

3. 能对设计方案进行反思，识别存在的问题并提出改进