22.《设计抗风暴房屋模型》课件-2025-2026学年三年级下册科学粤教粤科版

粤教粤科版三年级下册科学教学课件 第22课：设计抗风暴房屋模型 第五单元 1.7.2013 ‹#› 台风的威力 1.7.2013 同学们，你们知道台风的破坏力有多强吗？我们一起通过一个视频来了解一下。 想象一下，如果一场巨大的风暴即将来临，狂风呼啸，暴雨倾盆，我们的房子会遇到哪些危险？今天，我们将化身小小工程师，接受一个挑战：设计并建造一座能抵御风暴的房屋模型！这不仅是一次手工课，更是一场关于科学、智慧和创造力的探险。准备好和我一起开启这段旅程了吗？” “要战胜敌人，首先要了解敌人。我们今天的挑战，就是要对抗‘风暴’。大家看，这就是台风，它像一个巨大的旋转圆盘，带来狂风和暴雨。而龙卷风则更加猛烈，它像一个巨大的漏斗，能把地面上的东西都卷到天上去。虽然它们名字不同，但共同点是都有非常强大的力量。这些力量会如何攻击我们的房子呢？主要是两个方面：一是‘吹’，强大的风力想把房子推倒；二是‘泡’，持续的暴雨可能让房子被水浸泡，甚至冲走。” ‹#› 问题与想法①：我们的房子需要哪些“超能力”？ 需求一：结实又稳固！ 风暴力气很大，房子必须非常强壮，像大力士一样，不能被轻易吹倒。 需求二：能抵抗大风！ 风像一只无形的大手，会用力推房子。我们的房子要能顶住这股力量，站得稳稳的。 需求三：不能漏水！ 风暴常常伴随着大雨，房子要像一把巨大的大雨伞，把我们保护得严严实实，不被淋湿。 1.7.2013 风暴会从不同方向攻击房子！狂风会从侧面推墙（推力），也会从屋顶往上吸（吸力）。雨水会从缝隙钻进来，洪水会从下面冲击地基。 为了应对这些攻击，我们的房子需要三大“超能力”： 1.结实稳固，抵抗狂风的推力； 2.结构牢固，防止屋顶被掀翻； 3.密封防水，不让雨水和洪水进来。 模拟体验：用手推课桌感受“推力”；用吸管吹纸感受“吸力”。 提问：针对这些攻击，房子该如何加强？（墙壁坚固、屋顶牢固、地基稳、门窗密封） ‹#› 思考一下：如何让房子变得更强？ 1. 材料要坚固 2. 形状要挡风 3. 重心要低 4. 连接要牢固 1.7.2013 我们知道了房子需要结实稳固、能抵抗大风、不能漏水。那么如何实现这些“超能力”呢？这里有四个秘诀： 1.材料要坚固：用结实的材料来建造，让房子本身就很强大。 2.形状要挡风：设计成流线型，让风可以顺畅地流过，减小冲击力。 3.重心要低：把房子的底部做得重一些、宽一些，像不倒翁一样稳。 4.连接要牢固：把房子的各个部分牢牢地连接在一起，成为一个整体。 ‹#› 小小设计师的“工具箱” 我们需要 什么材料？ 木板、胶带、胶水、剪刀、美工刀、小型木锯…… 1-2节课完成我们的模型 1.7.2013 “有了设计蓝图，我们还需要合适的材料来建造。大家看，我们的工具箱里有很多宝贝。卡纸很容易剪，但风一吹就破了。瓦楞纸更结实一些，但怕水。雪糕棒非常坚固，但有点重。塑料瓶防水又轻便，但不好连接。每一种材料都有它的优点和缺点。我们的任务，就是像一个聪明的将军，根据敌人（风暴）的特点，为我们的房子挑选最合适的‘盔甲’。” 材料触摸体验：给每个小组分发一套材料样本，让他们亲手触摸、弯折、感受不同材料的特性。 ‹#› 动手画一画！我的抗风暴房屋设计图 现在，轮到你大显身手啦！请拿出纸和笔，画出你心中的抗风暴房屋模型吧！ 01 房屋形状 你的房子是什么形状的？这个形状能帮助它抵抗风暴吗？ 02 房屋大小 你的房子有多大？以厘米为单位估算一下吧！ 03 墙壁厚度 墙壁要做多厚呢？是不是越厚就越能扛住风暴，更结实？ 04 连接方式 你打算怎么把墙壁、屋顶稳固地连在一起？用胶水还是胶带？ 1.7.2013 “伟大的建筑始于一张小小的图纸。现在，请大家拿出纸和笔，画出你们心中的抗风暴房屋。你可以画它的正面、侧面，甚至从上面看下去的样子。想一想，你的屋顶是什么形状？墙壁有多厚？窗户开在哪里？把你的想法都画下来。这张图就是你们团队的‘军令状’，它将指导你们接下来的建造工作。” ‹#› 看看这些设计图 ✨ 小设计师们的灵感时刻 1.画出房屋的结构简图。 2.标注出各部分的长度和厚度是多少厘米。 1.7.2013 现在，轮到你们了！请拿出纸和笔，画出你们心中的抗风暴房屋结构图。别忘了，要像这些例子一样，标注出关键部分的长度和厚度是多少厘米哦！这会让你的设计更清晰，也方便后续制作。 小组合作设计：以小组为单位进行讨论和设计，每个小组共同完成一张设计图。 设计分享会：邀请几个小组展示他们的设计图，并说明设计思路。其他同学可以提问和提出建议。 ‹#› 知识小课堂：什么是模型？ 方法学习 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。 简单来说，模型就是把一个真实的东西，按照它的样子和特点，用更小、更简单的方式做出来。它可以是纸上画出来的设计图，也可以是我们亲手搭建的小房子。有了模型，我们就能很方便地去研究、测试它，看看我们的设计是不是既牢固又好看！ 1.7.2013 同学们，刚才我们都动手画了自己的房屋设计图，其实，这张设计图就是一种模型！那到底什么是模型呢？简单来说，模型就是把一个真实的东西，比如一栋大楼，用更小、更简单的方式做出来。我们不需要做出一模一样的房子，而是抓住它最关键的特征，比如形状、结构。我们画的设计图是图文模型，而我们接下来要亲手搭建的小房子，就是实物模型。有了模型，我们就能在真正建造之前，很方便地去研究和测试它，看看我们的设计是不是既牢固又好看！ ‹#› 思维训练：像工程师一样思考 思维训练 结合所绘制的图文形式房屋模型，思考该模型描述了真实房屋的哪些关键特征，例如，房屋横截面的形状、整体结构的形状、墙体厚度分别是怎样的。 我的想法： 椭圆形横截面减小风阻、下粗上细、重心低、墙体有厚度，更结实 1.7.2013 现在，让我们像工程师一样思考！请大家拿出自己画的设计图，想一想，你的模型描述了真实房屋的哪些关键特征呢？比如，你设计的屋顶是什么形状？墙壁有多厚？我们来看PPT上的例子，你们觉得它的想法是“椭圆形横截面减小风阻、下粗上细、重心低、墙体有厚度”。这些都是非常棒的思考！现在，请你也来分析一下自己的设计，看看你的模型体现了哪些让房子更坚固的关键特征。 ‹#› 设计师交流会 现在，请把你的设计图和你的小伙伴分享一下吧！互相看看对方的设计，想一想： 他的设计可能会出现哪些问题？ 如何改进设计来避免问题？ 团队协作，共同进步！ • 墙壁薄、连接松 • 顶部重、易倒塌 • 加厚墙壁、粘牢连接处 • 减轻顶部重量、加固支撑 1.7.2013 同学们，刚才我们都像工程师一样，对自己的设计进行了深入的思考。现在，让我们进入“设计师交流会”环节！请大家把你的设计图和小伙伴分享一下。在分享的时候，我们要扮演两个角色：一是“挑刺专家”，看看对方的设计可能会出现哪些问题，比如墙壁是不是太薄了？连接是不是不够牢固？二是“改进大师”，针对这些问题，我们该如何改进设计来避免呢？比如，可以加厚墙壁，或者把连接处粘得更牢。记住，团队协作，共同进步！ ‹#› 我们可能遇到的“小麻烦” 墙壁太脆弱 解决小妙招： 把墙壁做得厚一点，或者更换更坚固、硬度更高的材料来搭建。 连接处太松 解决小妙招： 可以多使用一些胶水或者胶带，把关键的连接处粘得更牢固。 屋顶太重了 解决小妙招： 给屋顶换上更轻的材料，同时加固底部结构，让房子的重心更低。 1.7.2013 刚才在设计师交流会上，大家发现了很多设计中可能出现的问题。这一页就为大家总结了我们可能遇到的三个最常见的“小麻烦”：墙壁太脆弱、连接处太松、屋顶太重。别担心，针对每个问题，我们都有“解决小妙招”！比如墙壁脆弱，我们可以把它做得厚一点，或者换用更坚固的材料。现在，请大家对照自己的设计，看看有没有这些问题，并思考如何用这些小妙招来改进你的设计。 ‹#› 总结与提升 工程师是怎样设计的？ 工程师在设计抗风暴的房屋时，会从多方面加强结构的稳定性，如房屋的横截面多采用圆形、椭圆形或棱形，避免矩形截面，使风能够平缓地通过房屋的挡风面，从而减小风对房屋表面的冲击力。 1.7.2013 同学们，我们已经学会了如何设计和改进我们的模型。那么，真正的工程师在设计抗风暴的房屋时，又是怎么做的呢？让我们一起进入“总结与提升”环节。首先，工程师们非常注重结构的稳定性。大家看，他们会把房屋的横截面设计成圆形、椭圆形或者棱形，避免使用矩形。这样做的好处是什么呢？对了，就是让风能够平缓地通过，减小冲击力。这和我们之前说的“形状要挡风”是一个道理！ ‹#› 总结与提升 工程师是怎样设计的？ 的作用力；房屋整体结构下粗上细，并且上部少用较重的材料，使房屋重心偏下，从而更稳定;增加墙体厚度，提高对风暴的抵御能力。 此外，一些高层建筑会在顶部开洞，以利于风的顺利通过，从而减小风对建筑整体的作用力，如著名的上海环球金融中心。还可以将几幢高楼的顶部连接起来，使楼群成为一个整体，增强抗风暴能力。 1.7.2013 除了流线型设计，工程师还有很多其他的法宝。比如，他们会把房屋设计成“下粗上细”的形状，并且在上部少用较重的材料，这样可以让房屋的重心更低，从而更稳定。同时，增加墙体的厚度也能提高对风暴的抵御能力。更有趣的是，一些高层建筑还会在顶部开洞，就像上海环球金融中心那样，这样可以让风顺利通过，减小对建筑的作用力。这些方法是不是都非常巧妙？ ‹#› 思考与练习 你设计的房屋模型 vs 生活中的房子（如沿海民居） ✅ 相同点：结实、重心低、挡风。 ❌ 不同点：真实的房子通常用钢筋、水泥、砖石等坚固材料，而我们的模型多用轻量的木板或硬纸板制作。 福建沿海抗风的“石头厝” 思考：这些不同之处会对抗风暴的效果产生什么影响呢？ 因为材料不同，所以房子的坚固程度就会不同。用更坚固材料建造的房子，抗风暴能力会更强哦！ 1.7.2013 现在，让我们来做一个对比。我们设计的房屋模型和生活中的房子，比如福建沿海的“石头厝”，有什么相同和不同之处呢？相同点是，它们都追求结实、重心低、能挡风。但不同点也很明显：真实的房子通常用钢筋、水泥、砖石等坚固材料，而我们的模型多用轻质材料。大家想一想，这些不同之处会对抗风暴的效果产生什么影响呢？没错，因为材料不同，所以房子的坚固程度就不同。用更坚固材料建造的房子，抗风暴能力会更强！ ‹#› 思考与练习 2. 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？ 答：抵抗不同方向风暴效果不一样，因为所受的风力不同。 1.7.2013 这里有一个有趣的问题：你自己设计的房屋模型，在抵抗不同方向的风暴时，效果会相同吗？为什么？大家可以想一想，如果风从正面吹过来，和从侧面吹过来，你的房子受到的风力一样吗？哪个方向更容易倒？这个问题没有标准答案，希望大家能结合自己的模型和测试经验，认真思考一下。 ‹#› 神奇的客家土楼 在中国，有一种非常古老又神奇的建筑，叫做客家土楼。特别是圆形的土楼，非常坚固，能很好地抵御风暴。大家猜一猜，这是为什么呢？ ✨ 答案揭晓 ✨ 因为客家圆楼的墙壁是圆形的，没有棱角。当风吹过来时，力会均匀地分散到整个墙壁上，所以它特别坚固！这和“流线型”原理很像呢！ 1.7.2013 在中国，有一种非常古老又神奇的建筑，叫做客家土楼。特别是圆形的土楼，非常坚固，能很好地抵御风雨。大家猜一猜，这是为什么呢？答案揭晓：因为客家圆楼的墙壁是圆形的，没有棱角。当风吹过来时，风会均匀地分散到整个墙壁上，所以它特别牢固！这和我们之前学的“流线型”原理非常像！我们的祖先是不是非常有智慧？ ‹#› 谢谢观看 小小建筑师们，下次再见！ 1.7.2013 同学们，今天的课程到这里就结束了。在这节课里，我们从认识风暴开始，学习了如何设计和制作一个抗风暴的房屋模型，还了解了工程师们的设计智慧。每一位同学都像一位出色的小小建筑师，展现了非凡的创造力和动手能力。希望这次经历能在你们心中种下一颗热爱科学、勇于创造的种子。谢谢大家！ ‹#› $