1.6《测试塔台模型》（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6课《测试塔台模型》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）》“技术与工程实践”领域的要求，以“测试塔台模型”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。教学通过引导学生制定测试标准、开展多维度测试、记录分析数据、反思问题成因，完整经历工程测试的科学流程，在实践中深化对工程测试严谨性、客观性的理解，培养学生的科学探究能力、数据分析能力与问题反思能力，为后续改进塔台模型奠定关键基础，体现“做中学、用中学、创中学”的课程理念。 二、教材分析 《测试塔台模型》是教科版六年级下册“小小工程师”单元的第6课，是单元工程实践的核心评价环节，上承《制作塔台模型》的作品成果，下启《评估改进塔台模型》的优化环节，起到承上启下的关键作用。 教材内容分为三大板块： 1. 明确测试标准板块：提供塔台模型测试记录表，明确从设计说明、塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力、材料成本、分工合作、美观等维度开展测试，强调测试标准的客观性与规范性； 2. 展示与测试板块：呈现塔高、顶端承重、抗风、抗震的测试方法与场景，引导学生按标准规范开展测试，记录真实数据； 3. 自我评估与研讨板块：提供问题梳理记录单，引导学生整理测试中发现的问题，分析问题成因，并通过研讨交流，总结优势、反思不足，吸收其他小组的经验启示。 本课通过标准化测试流程，帮助学生建立工程测试的科学思维，认识到测试是发现问题、优化设计的关键环节，同时通过数据分析与反思，培养学生的批判性思维与改进意识，为后续的塔台模型改进提供真实、客观的依据，是单元工程实践链条中承上启下的核心环节。 三、学情分析 六年级学生已具备以下基础： 1. 知识基础：学生已完成塔台模型的制作，了解塔台的结构特点与制作过程，对塔台的性能有初步的感性认知，但尚未经历系统、规范的工程测试，对测试标准、测试方法、数据记录与分析缺乏实操经验； 2. 能力基础：学生已具备初步的小组合作、动手操作能力，能参与简单的测试活动，但在规范执行测试标准、准确记录数据、分析问题成因方面仍需教师引导； 3. 认知特点：学生对塔台模型测试充满兴趣，乐于参与实操活动，但容易出现测试过程不规范、数据记录不真实、对问题成因分析不深入的问题，需要教师通过明确的测试流程指引，帮助学生建立严谨、客观的测试态度。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道工程测试需要制定明确、客观的标准，了解塔台模型的测试维度（塔高、承重、抗风、抗震、成本等）； 2. 了解塔台模型各维度的测试方法，理解测试数据能客观反映模型的性能； 3. 认识到测试是发现工程问题、优化设计的关键环节，问题分析是改进设计的基础。 （二）科学思维目标 1. 能依据测试标准规范开展测试，准确记录测试数据，发展数据收集与处理能力； 2. 能通过分析测试数据，识别塔台模型存在的问题，推理问题产生的原因，发展批判性思维与问题分析能力； 3. 能对比不同小组的测试结果，吸收他人的优势经验，发展比较与借鉴的思维能力。 （三）探究实践目标 1. 能小组合作，按照测试标准规范开展塔台模型的多维度测试，完成数据记录； 2. 能整理测试数据，梳理塔台模型存在的问题，填写问题梳理记录单； 3. 能参与研讨交流，分享测试结果与问题分析，吸收他人的经验启示。 （四）态度责任目标 1. 对塔台模型测试活动充满兴趣，乐于参与小组合作与测试实操； 2. 养成严谨、客观的测试态度，如实记录数据，不随意修改测试结果； 3. 尊重测试结果，正视模型存在的问题，树立精益求精、不断优化的工程精神，体会工程测试对保障工程质量的重要意义。 五、教学重难点 教学重点：按照测试标准规范开展塔台模型的多维度测试，准确记录测试数据，梳理模型存在的问题。 教学难点：分析塔台模型问题产生的根本原因，理解测试数据与设计、制作的关联，为后续改进提供依据。 六、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件：包含塔台模型测试标准解读、各维度测试方法演示视频、测试流程指引、数据记录规范、问题分析案例等； 2. 测试工具：尺子、重物（钩码或书本）、风扇（不同档位模拟风力）、震动平台（或手动震动装置模拟地震）、记录表、问题梳理单； 3. 评价材料：塔台模型测试记录表、问题梳理记录单、小组互评表。 （二）学生准备 1. 小组制作的塔台模型； 2. 课前回顾评价表，明确各测试维度的标准； 3. 小组记录员，准备笔和记录单。 七、教学过程 （一）情境导入，明确测试意义（3分钟） 师：同学们，上节课我们完成了塔台模型的制作，每个小组都制作出了自己的塔台作品。在工程建设中，测试是非常重要的环节，通过测试，我们能发现模型存在的问题，为后续的改进提供依据。今天，我们就一起来开展塔台模型的测试，开启《测试塔台模型》（板书课题）的环节，看看哪个小组的塔台模型能通过所有测试，表现最优秀！ （二）解读测试标准，明确测试方法（7分钟） 师：首先，我们一起来解读塔台模型的测试标准，每个小组都拿到了测试记录表，我们逐条来看。测试维度包括：设计图及文字说明、塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力、材料成本统计、分工合作、美观，每个维度都有对应的评价标准。接下来，我们来学习各维度的测试方法。 师：第一个测试是塔高测试，我们用尺子测量塔台的高度，从底座到顶端的垂直距离，看看是否达到60厘米，注意测量时尺子要垂直，不要歪。 师：第二个测试是顶端承重测试，我们在塔台的顶端放置重物，每次增加一个钩码（或书本），直到塔台出现明显变形或倒塌，记录能承受的最大重量。注意放置重物时要轻放，不要砸坏模型，重物要放在顶端的中心位置。 师：第三个测试是抗风能力测试，我们用风扇的不同档位模拟风力，1档为小风，2档为中风，3档为大风，观察塔台在不同风力下的表现，记录塔台能抵御的最大风力等级。注意风扇要放在距离塔台1米的位置，风向对准塔台。 师：第四个测试是抗震能力测试，我们用震动平台（或手动震动装置）模拟地震，1档为轻微震动，2档为较强震动，3档为强震动，观察塔台在不同震动等级下的表现，记录能抵御的最大震动等级。注意震动时要平稳，不要剧烈晃动，避免模型倾倒。 师：材料成本统计我们之前已经估算过，现在对照实际使用的吸管数量，统计实际成本。设计说明、分工合作、美观则通过小组互评的方式进行评价。 师：大家在测试过程中要注意：第一，如实记录数据，不随意修改测试结果；第二，保护好塔台模型，测试时动作要轻，避免损坏；第三，小组分工明确，每个测试环节有专门的操作员、记录员和观察员；第四，测试结束后，整理好工具和模型。 （三）分组开展塔台模型测试（15分钟） 师：现在，测试正式开始！每个小组按照测试标准，依次开展塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力测试，记录员负责填写测试记录表，观察员注意观察模型的表现，操作员规范操作测试工具。其他小组的同学可以作为评审团，观察测试过程，提出建议。 （学生分组开展测试，教师巡视指导，重点规范学生的测试操作，提醒学生如实记录数据，帮助学生解决测试中遇到的问题，如塔台倾倒、数据记录不规范等） 师：时间到，请大家停止测试，把塔台模型和测试记录表整理好，接下来我们一起来梳理测试中发现的问题。 （四）问题梳理与分析（7分钟） 师：请大家拿出问题梳理记录单，小组讨论一下，你们的塔台模型在测试中表现如何？哪些方面表现较好？哪些方面出现了问题？问题产生的原因是什么？把讨论结果填写在记录单上。 （学生小组讨论，梳理测试中发现的问题，分析问题成因，填写记录单，教师巡视指导，引导学生深入分析问题的根本原因，如塔台承重差是因为三角形结构少，抗风差是因为重心高等） 师：哪个小组先来分享你们的测试结果和问题分析？ 生1：我们的塔台塔高达到了60厘米，但是顶端承重只能承受2个钩码，承重能力差，原因是我们的塔台中间的斜杆太少，结构不够稳固。 生2：我们的塔台抗风能力只能抵御1档风，一吹就晃，原因是我们的塔台重心太高，底座太窄，上窄下宽的结构做得不好。 生3：我们的塔台抗震能力还不错，能抵御2档震动，但是接口处有些松动，原因是我们用的胶带太少，接口固定得不够牢固。 生4：我们的材料成本超了，用了80根吸管，原因是我们的三角形结构太多，浪费了材料，下次要优化结构，节省材料。 师：大家的分析都非常到位！这些问题都是我们后续改进的重要方向，接下来我们一起来研讨几个问题，深化对测试结果的认识。 （五）研讨交流，总结经验与启示（5分钟） 师：第一个问题，小组建造的塔台模型表现最佳的是哪些方面？我们是怎么做到的？ 生1：我们的塔台抗震能力表现最好，能抵御3档震动，因为我们的底座做得很宽，重心低，中间加了很多斜杆加固。 生2：我们的材料成本控制得很好，只用了60根吸管，因为我们优化了三角形结构，用最少的材料达到了稳固的效果。 师：第二个问题，小组建造的塔台模型需要改进的地方有哪些？所出现的问题是什么原因造成的？ 生1：我们的塔台顶端承重能力差，原因是顶部的结构不够稳固，三角形斜杆分布不合理，下次要在顶部增加斜杆加固。 生2：我们的塔台抗风能力差，原因是塔台太高，底座太窄，重心太高，下次要降低塔高，加宽底座，优化上窄下宽的结构。 师：第三个问题，其他小组建造的塔台模型对我们小组有什么启示？ 生1：我们看到XX小组的塔台抗风能力很强，他们的底座做得很宽，重心很低，我们下次要学习他们的底座设计。 生2：我们看到XX小组的塔台用的吸管很少，但是结构很稳固，他们的三角形结构设计得很合理，我们下次要优化结构，节省材料。 师：大家的收获都非常多！通过今天的测试，我们不仅了解了自己塔台模型的性能，还发现了存在的问题，吸收了其他小组的经验，这些都是我们后续改进塔台模型的重要依据。 （六）全课小结（3分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起开展了塔台模型的测试，大家有哪些收获呢？ 生1：我知道了工程测试需要规范的标准和方法，要如实记录数据。 生2：我学会了分析塔台模型的问题，知道了问题产生的原因。 生3：我从其他小组的测试中得到了启示，知道了怎么优化我们的塔台模型。 生4：我体会到了测试对工程的重要意义，测试能帮我们发现问题，让工程更完善。 师：大家的收获都非常多！测试是工程建设中非常重要的环节，通过测试，我们发现了塔台模型的优势与不足，为后续的改进提供了方向。下节课，我们就要根据测试结果，评估和改进我们的塔台模型，期待大家的优化方案！ 八、板书设计 测试塔台模型 测试维度与方法 塔高：尺子测量（≥60cm） 顶端承重：放置重物，记录最大承重 抗风能力：风扇档位模拟，记录最大风力等级 抗震能力：震动平台模拟，记录最大震动等级 成本、设计、分工、美观：对照评价表互评 二、问题分析 问题表现 根本原因 承重差 三角形结构少、顶部加固不足 抗风差 重心高、底座窄、上窄下宽不合理 抗震差 接口松动、底座不稳 成本高 材料浪费、结构设计不合理 三、测试的意义 发现问题 → 分析原因 → 提供改进依据 九、教学反思 本节课以“测试塔台模型”为核心任务，通过解读测试标准、分组测试、问题梳理、研讨交流的流程，引导学生完整经历工程测试的科学流程，较好地落实了新课标提出的核心素养目标。教学中，通过明确的测试标准与方法指引，帮助学生建立了严谨、客观的测试态度；通过分组测试与数据记录，培养了学生的动手实践能力与数据处理能力；通过问题分析与研讨交流，引导学生深入反思模型的问题成因，吸收他人的经验启示，为后续的改进环节奠定了基础。 在教学实施过程中，也发现了一些需要改进的地方：一是部分小组的测试操作不够规范，如重物放置位置不准确、风扇距离不统一，影响了测试结果的客观性，后续教学中可以增加测试操作的示范与监督，确保测试的规范性；二是部分学生对问题成因的分析不够深入，停留在表面现象，后续教学中可以增加问题分析的引导，帮助学生从设计、制作等多个角度分析根本原因；三是研讨交流的时间有限，部分小组的测试结果没有被充分分享，后续可以延长交流时间，让更多学生参与经验分享与互评。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生规范完成了塔台模型的多维度测试，梳理了模型存在的问题与改进方向，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 $