第二课时：学做工程师——设计制作桥梁模型（教学设计）-2026-2027学年五年级上册科学苏教版

该小学科学教学设计聚焦桥梁模型设计制作及结构稳定性核心知识，通过回顾港珠澳大桥工程师“权衡利弊”的思路导入，衔接本节课设计任务，搭建工程思维学习支架。 以工程实践为主线，通过框架实验、手臂体验引导学生理解三角形结构稳定性（科学思维），分组设计制作与检验改进培养技术实践能力（探究实践），强调持续改进的严谨态度（态度责任）。含钢筒围岛法动画素材建议，助教师高效教学，提升学生工程思维与实践能力。

第二课时：学做工程师——设计制作桥梁模型 教学环节 教学活动 回顾导入 （5分钟） 1. 提问回顾：上节课我们了解了工程师解决港珠澳大桥难题的思路，谁能说说工程师选择方案的核心方法是什么？（权衡利弊） 2. 出示教材“学做工程师”的情境：沿江城市要新建跨江大桥，邀请同学们参与设计，明确本节课任务——模仿工程师，分组设计、制作一座符合要求的桥梁模型。 步骤1：明确问题，梳理要求 （10分钟） 1. 结合教材内容，引导学生明确造桥任务和相关要求，填写“工程笔记1：明确问题”： ①我们的任务：制作一座跨度30厘米、宽度10厘米、承重3000克以上的桥梁模型； ②限制条件：江面宽约250米（模型跨度30厘米）、两岸土质松软、桥高不超过50米（模型按比例缩放）、造价低、维护简便； ③验收标准：跨度、宽度达标，承重≥3000克，制作规范； ④需要研究的问题：哪种桥梁类型更稳定？如何增强模型承重能力？如何固定更牢固？ 2. 介绍常见桥梁类型（拱桥、桁架桥、斜拉桥），展示各类桥梁图片，分析它们的结构优势，为设计方案做铺垫。 步骤2：学习结构知识，完善设计 （15分钟） 活动1：探究框架结构的稳定性（8分钟） 1. 出示三角形框架和四边形框架模型，引导学生观察，提问：“这两种框架受力时会有什么不同？哪种更稳定？” 2. 学生分组实验：用手按压两种框架，记录实验现象（四边形框架容易变形，三角形框架较为稳定）。 3. 追问：“如果想加固四边形框架，该怎么做？”引导学生发现：在四边形框架中添加斜杆，形成三角形，可增强稳定性。 活动2：手臂承压体验，深化结构认知（7分钟） 1. 指导学生完成体验活动：①双手扣在一起形成两条边的结构，按压双手，记录感受；②胳膊肘撑在桌上，双手扣在一起，再次按压，记录感受。 2. 引导学生思考：“为什么第二次承压能力变强？”（形成了类似三角形的支撑结构，分散了压力）。 3. 结合体验结果，引导学生思考：如何在桥梁模型设计中运用三角形结构，提高承重能力，完善设计思路。 步骤3：分组设计，实施计划（20分钟） 1. 小组合作，填写“工程笔记5：设计方案”：明确桥梁类型、绘制设计图（标注跨度、宽度、高度及构件材料、连接方式）、列出材料清单。 2. 小组讨论实施计划：将制作任务拆分（绘制图纸、裁剪材料、组装连接、固定加固），明确分工、负责人和完成时间，确保计划可执行。 3. 学生分组动手制作桥梁模型，教师巡视指导：提醒学生规范使用热熔胶枪，注意材料连接牢固，运用三角形结构增强稳定性，及时解决制作中的问题。 步骤4：检验作品，改进完善 （15分钟） 1. 明确检验方法：依据验收标准，重点检验三个方面——尺寸（跨度、宽度）、承重能力、制作规范，填写“工程笔记7：作品验收”表格，记录实测数据和达标情况。 2. 分组检验：用哑铃片、锅子（替代重物）逐步增加重量，测试模型承重能力，记录模型是否变形、脱落等问题。 3. 分析改进：针对检验中发现的问题（如连接不牢固、承重不足），填写“工程笔记8：分析与改进”，分析原因并动手改进（如加固连接点、增加三角形支撑），改进后再次检验。 步骤5：发布成果，总结提升 （5分钟） 1. 每组派代表发布成果：讲解设计亮点、制作过程、检验结果和改进过程，用数据说明自己的设计优势。 2. 教师点评：肯定各小组的努力和创新，重点表扬注重结构稳定性、善于改进的小组，强调工程师“反复检验、持续改进”的严谨态度。 3. 总结：通过本节课的实践，我们模仿工程师的工作流程，完成了桥梁模型的设计、制作、检验与改进，体会了工程师的思维和方法，希望大家今后遇到问题时，也能像工程师那样，权衡利弊、大胆创新、精益求精。 板书设计（第二 课时） 专项学习——像工程师那样 （二） 学做工程师 1. 工作流程：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果 2. 核心知识：三角形框架→更稳定（加固结构、分散压力） 3. 实践任务：桥梁模型（跨度30 cm、宽度10 cm、承重≥3000 g） 4. 关键态度：严谨认真、合作协作、持续改进 【教学反思】 本册专项学习课，分为“工程师这样做”和“学做工程师”两个部分，通过港珠澳大桥案例导入，引导学生理解工程师的核心思维和工作流程，再通过实践操作，让学生亲身体验工程设计的全过程，有效落实了教学目标。 第一课时中，港珠澳大桥案例贴近生活，能有效激发学生的探究兴趣，学生能较好地理解“权衡利弊”的意义，但部分学生对钢筒围岛法的原理理解不够透彻，需要结合更多图片或动画辅助讲解。第二课时的实践环节，学生参与度高，能主动合作完成模型设计与制作，但存在一些问题：部分小组分工不明确，制作效率较低；部分小组对三角形结构的运用不够合理，导致模型承重不足；检验与改进环节不够细致，未能充分分析问题原因。 后续教学中，可提前准备钢筒围岛法的动画视频，帮助学生深化理解；在实践环节前，明确小组分工，强调设计思路的重要性，引导学生合理运用三角形结构；加强对检验与改进环节的指导，引导学生认真记录数据、分析问题，培养严谨的工程态度。同时，可增加成果展示的深度，让学生不仅展示作品，更能清晰阐述设计思路和权衡利弊的过程，进一步提升工程思维和语言表达能力。 学科网（北京）股份有限公司 $