5.22 设计抗风暴房屋模型（教学课件）科学粤教粤科版三年级下册（新教材）

22.设计抗风暴房屋模型 三年级下册第五单元 粤教粤科版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 研讨与拓展 4 回顾与练习 5 总结与评价 科学观念：1.知道抗风暴房屋设计的核心要求：减小风的作用力、提高结构稳定性；2.了解房屋抗风暴的关键设计：横截面采用流线型、下粗上细重心偏下、增加墙体厚度、顶部通风设计等；3.认识建立模型的科学方法，知道模型能抽象描述物体的关键特征。 科学思维：1.通过分析房屋抗风暴的设计原理，建立关联思维；2.通过设计房屋模型，培养工程设计思维，考虑材料、时间、成本等限制条件；3.通过交流设计方案，发现问题并提出改进建议，培养批判性思维和优化能力。 探究实践：1.能根据抗风暴需求，设计房屋模型并画出结构简图，标注关键尺寸；2.能根据设计方案，列出所需材料并完成简易模型制作； 态度责任：1.养成严谨、细致的设计和制作习惯，理解工程设计需兼顾需求与限制条件；2.体会工程师解决实际问题的科学精神，感受工程技术对防灾减灾的重要作用。 核心素养 1.情境与问题 学习任务 聚焦 为什么有的房屋能抵抗风暴，有的却被吹倒了？ 房屋要怎样设计才能抵御风暴？ 2.探索与发现 学习任务 探索一：抗风暴房屋的设计需求与限制条件 探索 小组讨论： 若想要成功抵御风暴， 房屋的设计应该满足什么 需求？ 除此之外，还需要考 虑哪些设计问题？ 探索 在设计方案时，我们不仅要考虑产品应当满足的需求，还需要考虑材料、时间和成本等限制条件。 方法学习 探索 设计需求与限制条件 核心需求： 抵御风暴， 保证房屋稳定、 不被风吹倒 技能训练 制作一个满足需求的抗风暴房屋模型，可以选择哪些材料？ 在多长时间内完成比较合理？ 探索 材料（易获取、易加工）时间（课堂可完成） 成本（低成本）安全性（无尖锐边角） 房屋形状、大小、墙体厚度、连接方式对稳定性的影响 小组讨论： 从这些角度出发，该如何设计小组的抗风暴房屋模型？ 探索二：设计与制作抗风暴房屋模型 探索 探索 小组合作：画出抗风暴房屋模型（简图），并列出所需的材料。 探索 探索 将某一物体或现象的关键特征抽象出来并加以描述的做法，叫作建立模型，它可以用不同的形式呈现，如图文、动画、实物等。 方法学习 探索 技能训练：模型设计步骤 画出房屋结构简图，标注各部分长度和厚度 01 步骤 1： 选择合适的材料（如硬纸板、吸管、胶水、剪刀等），考虑易获取、易加工； 02 步骤 2 设计合理的连接方式，确保房屋结构牢固。 03 步骤 3 探索 气象灾害是自然灾害之一。主要包括台风、干旱、高温、山洪、雷暴、沙尘暴等。中国是世界上自然灾害发生十分频繁、灾害种类甚多，造成损失十分严重的少数国家之一。不仅危及到人民生命和财产的安全，更直接影响着社会和经济的发展。 探索 汇报交流：展示设计图 分享设计方案，重点包括： 1.描述房屋横截面形状、整体结构、墙体厚度等关键特征。 2.在制作和使用过程中可能会出现哪些问题？ 3.如何改进设计来避免这些问题？ 3.研讨与拓展 学习任务 研讨一： 研讨 工程师在设计抗风暴的房屋时，会考虑哪些问题呢？ 阅读课本94-95页 寻找答案 研讨二：自己设计的房屋模型和沿海地区的房屋相比，有哪些 相似和不同之处？不同之处会对抗风暴效果产生怎样的影响？ 研讨三：自己设计的房屋模型在抵抗不同方向的风暴时，效果 相同吗？为什么？ 研讨 4.回顾与学习 学习任务 回顾 1.设计核心需求：抗风暴房屋的核心需求是抵御风暴，保证房屋稳定不被风吹倒。 2.关键设计特点：横截面采用流线型（圆 / 椭圆 / 棱形）、下粗上细重心偏下、增加墙体厚度、顶部开洞利于风通过。 3.限制条件：设计时需考虑材料、时间、成本、安全等限制条件，兼顾需求与可行性。 4.建立模型：将物体的关键特征抽象出来描述的做法，可用图文、动画、实物等形式呈现。 5.实际建筑案例：上海环球金融中心顶部开洞设计、客家圆形土楼，都利用了流线型或通风设计提高抗风能力。 一、选择题。 练习 1.下列关于抗风暴房屋横截面的说法，正确的是（ ） A. 矩形横截面的迎风面小，有利于抵御风暴B. 正方形横截面比圆形横截面更抗风 C. 圆形横截面能让风平缓通过，减小风力D. 房屋横截面形状对抵御风暴没有影响 2.为提高房屋的稳定性，下列做法错误的是（ ） A. 下粗上细的结构 B. 上部使用较重的材料 C. 重心偏下 D. 增加底部的重量 3.制作抗风暴房屋模型时，不需要考虑的限制条件是（ ） A. 材料的易获取性 B. 课堂制作时间 C. 模型的成本 D. 房屋的颜色搭配 4.上海环球金融中心顶部开洞的设计，主要作用是（ ） A. 增加美观度 B. 让风顺利通过，减小风对建筑的作用力 C. 方便采光 D. 减轻建筑的重量 5.客家土楼中，抗风暴性能最好的是（ ） A. 方形土楼 B. 圆形土楼 C. 长方形土楼 D. 三角形土楼 D B C B B 二、填空题。 练习 1.设计抗风暴房屋模型时，房屋的横截面多采用______、椭圆形或棱形，避免矩形截面，以减小风的作用力。 2.房屋整体结构设计为______________，并且上部少用较重的材料，使房屋重心偏下，提高稳定性。 3.建立模型是将物体的关键特征抽象出来描述的做法，模型可以用______、动画、实物等形式呈现。 4.增加房屋的______厚度，能提高房屋对风暴的抵御能力。 5.上海环球金融中心顶部开洞的设计，目的是让______顺利通过，减小风对建筑的作用力。 墙体 图文 下粗上细 圆形 风 三、综合题。 练习 1.请将下列设计特点与对应的作用连线： 流线型横截面 使房屋重心偏下，提高稳定性 下粗上细的结构 提高对风暴的抵御能力 增加墙体厚度 减小风对房屋表面的作用力 练习 2.说说设计抗风暴房屋模型时，需要考虑哪些核心需求和限制条件？ 核心需求： 抵御风暴，保证房屋稳定不被风吹倒，结构牢固、安全可靠。 限制条件：①材料：易获取、易加工，适合制作模型； ②时间：课堂或规定时间内可完成； ③成本：低成本，材料易获取； ④安全：无尖锐边角，制作过程安全。 5.总结与评价 学习任务 总结 设计抗风暴 房屋模型 关键设计特点 设计核心需求 横截面：流线型，减小风的作用力 结构：下粗上细，重心偏下，提高稳定性 墙体：增加厚度，提高抵御能力 特殊设计：顶部开洞，利于风通过 抵御风暴， 保证房屋稳定 关注预警→科学行动→自救互救 防御措施 设计 步骤 画简图标注尺寸→选材料 →制作模型 →交流改进 科学态度 合作学习 评价 探究实践 作业 选做： 1.模型改进与测试 根据课堂上的改进建议，完善自己的房屋模型；用风扇模拟风暴，测试模型的抗风能力，记录测试结果，说说改进后的模型有哪些变化。 2.工程案例分析：上海环球金融中心 查阅资料，了解上海环球金融中心顶部开洞设计的原理，说说这个设计如何提高建筑的抗风能力，对你的房屋模型设计有什么启发。 感谢您的聆听 THANKS 粤教粤科版 31 $