2023-2024學(xué)年六年級(jí)科學(xué)下冊(cè)（教科版）1.6測(cè)試塔臺(tái)模型（教學(xué)設(shè)計(jì)）

2023-2024學(xué)年六年級(jí)科學(xué)下冊(cè)（教科版）1.6測(cè)試塔臺(tái)模型（教學(xué)設(shè)計(jì)）主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容選自2023-2024學(xué)年六年級(jí)科學(xué)下冊(cè)（教科版）1.6節(jié)“測(cè)試塔臺(tái)模型”。教學(xué)內(nèi)容圍繞塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理以及科學(xué)探究方法展開(kāi)。具體包括塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)要求、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素、如何進(jìn)行科學(xué)測(cè)試等。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系在于，學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了簡(jiǎn)單機(jī)械和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，例如杠桿原理、力的作用點(diǎn)等。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生將這些知識(shí)應(yīng)用于塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)與測(cè)試中，進(jìn)一步探索穩(wěn)定性的科學(xué)原理，并與實(shí)際工程案例相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科學(xué)探究能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)致力于培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面能力：科學(xué)探究能力、工程設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力以及創(chuàng)新思維。

1.科學(xué)探究能力：通過(guò)設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型并進(jìn)行測(cè)試，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本方法，學(xué)會(huì)觀察、分析、解決問(wèn)題，培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)。

2.工程設(shè)計(jì)能力：讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型，提高學(xué)生的工程思維和實(shí)際操作能力。

3.團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力：在小組合作中，培養(yǎng)學(xué)生有效溝通、共同解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.創(chuàng)新思維：鼓勵(lì)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)揮想象，嘗試創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生勇于挑戰(zhàn)、不斷探索的精神。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)原理：包括穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等核心內(nèi)容，以及如何將這些原理應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)。

-穩(wěn)定性原理：講解重心、支撐面等概念，強(qiáng)調(diào)塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)中穩(wěn)定性因素的重要性。

-結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：分析不同材料、形狀對(duì)塔臺(tái)模型強(qiáng)度的影響，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的力學(xué)原理。

（2）科學(xué)測(cè)試方法：掌握如何進(jìn)行有效的塔臺(tái)模型測(cè)試，包括測(cè)試目的、步驟、數(shù)據(jù)記錄等。

-測(cè)試目的：明確測(cè)試的目標(biāo)，如檢驗(yàn)穩(wěn)定性、強(qiáng)度等，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的測(cè)試。

-測(cè)試步驟：介紹測(cè)試的流程，如準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)施測(cè)試、記錄數(shù)據(jù)等，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)與優(yōu)化：在保證穩(wěn)定性和強(qiáng)度的前提下，如何進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高模型的表現(xiàn)。

-設(shè)計(jì)創(chuàng)新：引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象，嘗試不同設(shè)計(jì)方案，突破思維定勢(shì)。

-優(yōu)化方法：教授學(xué)生如何分析測(cè)試數(shù)據(jù)，找出問(wèn)題并進(jìn)行改進(jìn)，提高模型性能。

（2）團(tuán)隊(duì)合作與溝通：在小組合作中，如何進(jìn)行有效溝通、分工與協(xié)作，共同完成塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)與測(cè)試。

-溝通技巧：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽(tīng)、表達(dá)、討論等溝通技能，提高團(tuán)隊(duì)合作效率。

-分工協(xié)作：明確各小組成員的職責(zé)，指導(dǎo)學(xué)生合理分配任務(wù)，確保團(tuán)隊(duì)合作的順利進(jìn)行。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：教師通過(guò)生動(dòng)的語(yǔ)言、形象的比喻，為學(xué)生講解塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)原理和科學(xué)測(cè)試方法，幫助學(xué)生建立基本概念。

-結(jié)合實(shí)際案例：通過(guò)講解實(shí)際工程案例，使學(xué)生更好地理解理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系。

（2）討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，共同探討塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)方案和測(cè)試方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-設(shè)置問(wèn)題情境：提出具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）實(shí)驗(yàn)法：指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作，進(jìn)行塔臺(tái)模型的制作和測(cè)試，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握科學(xué)探究方法，提高實(shí)際操作能力。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：利用投影儀、計(jì)算機(jī)等設(shè)備，展示塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)原理、測(cè)試過(guò)程等圖片和視頻資料，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

-制作PPT：整理教材內(nèi)容，制作生動(dòng)形象的PPT，提高課堂教學(xué)的趣味性和吸引力。

（2）教學(xué)軟件：運(yùn)用專業(yè)教學(xué)軟件，如CAD繪圖軟件、數(shù)據(jù)分析軟件等，輔助學(xué)生進(jìn)行塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)和測(cè)試數(shù)據(jù)分析。

-模擬實(shí)驗(yàn)：使用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)安全性，降低實(shí)驗(yàn)成本。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，拓展學(xué)生的知識(shí)面，提高自主學(xué)習(xí)能力。

-交流平臺(tái)：建立線上交流平臺(tái)，方便學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得、提問(wèn)和解答問(wèn)題，促進(jìn)師生、生生之間的互動(dòng)交流。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解塔臺(tái)模型的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問(wèn)或不懂的地方。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，如“影響塔臺(tái)穩(wěn)定性的因素有哪些？”激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)原理做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過(guò)程的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)單機(jī)械和結(jié)構(gòu)知識(shí)，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。提出問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解塔臺(tái)模型的設(shè)計(jì)原理，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等概念。突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

總結(jié)歸納：

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)知識(shí)的掌握情況。鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問(wèn)題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)相關(guān)的拓展知識(shí)，如現(xiàn)代建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)?？隙▽W(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識(shí)點(diǎn)梳理（一）塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)原理

1.穩(wěn)定性原理

-重心與支撐面

-傾斜力與抗傾覆力

2.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

-材料的力學(xué)性能

-結(jié)構(gòu)形狀與受力分析

-穩(wěn)定性與強(qiáng)度之間的關(guān)系

（二）科學(xué)測(cè)試方法

1.測(cè)試目的

-檢驗(yàn)塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性

-評(píng)估結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

2.測(cè)試步驟

-準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材

-實(shí)施測(cè)試（如施加壓力、拉力等）

-記錄測(cè)試數(shù)據(jù)

-分析測(cè)試結(jié)果

（三）塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.設(shè)計(jì)原則

-確保穩(wěn)定性

-優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

-考慮實(shí)際應(yīng)用需求

2.設(shè)計(jì)步驟

-分析需求，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)

-制定設(shè)計(jì)方案

-制作模型

-測(cè)試與優(yōu)化

（四）團(tuán)隊(duì)合作與溝通

1.團(tuán)隊(duì)合作

-明確分工，協(xié)同工作

-共同分析問(wèn)題，探討解決方案

2.溝通技巧

-傾聽(tīng)與表達(dá)

-討論與協(xié)商

-反饋與調(diào)整

（五）創(chuàng)新思維

1.設(shè)計(jì)創(chuàng)新

-拓寬思維，嘗試不同設(shè)計(jì)方案

-結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求，解決實(shí)際問(wèn)題

2.優(yōu)化方法

-分析測(cè)試數(shù)據(jù)，找出問(wèn)題

-改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高模型性能

（六）實(shí)驗(yàn)操作與技能

1.實(shí)驗(yàn)操作

-掌握實(shí)驗(yàn)器材的使用方法

-熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，遵循實(shí)驗(yàn)規(guī)范

2.技能訓(xùn)練

-動(dòng)手制作塔臺(tái)模型

-學(xué)會(huì)使用測(cè)試工具，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與分析

（七）安全與環(huán)保意識(shí)

1.安全意識(shí)

-在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意個(gè)人安全

-遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)定，防止意外事故發(fā)生

2.環(huán)保意識(shí)

-合理使用材料，減少浪費(fèi)

-分類處理實(shí)驗(yàn)廢棄物，保護(hù)環(huán)境重點(diǎn)題型整理題型一：簡(jiǎn)答題

題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的基本原則。

答案：塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)的基本原則包括確保穩(wěn)定性、優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和考慮實(shí)際應(yīng)用需求。

題型二：計(jì)算題

題目：某塔臺(tái)模型采用矩形截面，底邊長(zhǎng)為20cm，高為30cm，材料密度為2g/cm3，求該模型的體積和重量。

答案：體積=底邊長(zhǎng)×高=20cm×30cm=600cm3

重量=體積×材料密度=600cm3×2g/cm3=1200g

題型三：分析題

題目：分析影響塔臺(tái)模型穩(wěn)定性的因素，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

答案：影響塔臺(tái)模型穩(wěn)定性的因素包括：

1.重心位置：重心越低，穩(wěn)定性越好。

2.支撐面大小：支撐面越大，穩(wěn)定性越好。

改進(jìn)措施：

1.降低重心：采用底部加重的方法，使重心下移。

2.增大支撐面：采用寬底座設(shè)計(jì)，提高穩(wěn)定性。

題型四：設(shè)計(jì)題

題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)具有良好穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的塔臺(tái)模型，并簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)思路。

答案：設(shè)計(jì)思路：

1.采用三角形截面，因?yàn)槿切尉哂休^好的穩(wěn)定性。

2.底部采用寬底座，增大支撐面。

3.在底部設(shè)置重量塊，降低重心。

4.采用輕質(zhì)高強(qiáng)度的材料，如鋁合金。

題型五：實(shí)驗(yàn)報(bào)告題

題目：根據(jù)塔臺(tái)模型測(cè)試實(shí)驗(yàn)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、數(shù)據(jù)記錄和結(jié)論。

答案：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.制作塔臺(tái)模型。

2.在模型頂部施加不同重量的物體，模擬實(shí)際受力情況。

3.觀察模型在不同重量下的穩(wěn)定性表現(xiàn)。

4.記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括施加的重量、模型穩(wěn)定情況等。

數(shù)據(jù)記錄：

施加重量（kg）|穩(wěn)定情況

------------|---------

1|穩(wěn)定

2|穩(wěn)定

3|穩(wěn)定

4|不穩(wěn)定

結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該塔臺(tái)模型在施加3kg以下重量時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，但在施加4kg重量時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。建議在實(shí)際應(yīng)用中，考慮減少頂部負(fù)載或增加底部穩(wěn)定性措施。

補(bǔ)充和說(shuō)明：

1.簡(jiǎn)答題：重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)原則的掌握，要求回答簡(jiǎn)潔明了。

2.計(jì)算題：考查學(xué)生對(duì)模型體積和重量計(jì)算方法的掌握，需要注意單位的轉(zhuǎn)換和材料的密度。

3.分析題：要求學(xué)生分析影響穩(wěn)定性的因素，并提出具體的改進(jìn)措施，鍛煉學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

4.設(shè)計(jì)題：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)具有良好穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的塔臺(tái)模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程設(shè)計(jì)能力。

5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告題：通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式，讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。教學(xué)反思在教授塔臺(tái)模型這一章節(jié)時(shí)，我深刻體會(huì)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。通過(guò)實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們不僅更好地理解了理論知識(shí)，還鍛煉了動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在課堂上，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生