第3課建造塔臺（教學設計）-2023-2024學年六年級下冊科學教科版學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容第3課建造塔臺（教學設計）-2023-2024學年六年級下冊科學教科版

1.了解塔臺的結構和功能；

2.探究不同材料對塔臺承重能力的影響；

3.學習設計并建造簡易塔臺的方法；

4.分析塔臺穩定性與材料、結構的關系。核心素養目標1.培養學生的科學探究能力，通過實驗和觀察，學習提出假設、設計實驗、收集數據、分析結果等科學方法。

2.提升學生的工程設計意識，學會根據需求選擇合適的材料，并運用簡單的物理知識設計結構穩定的塔臺。

3.增強學生的合作學習能力，通過小組合作，學會分工協作，共同解決問題。

4.培養學生的創新思維，鼓勵學生在設計和建造過程中嘗試不同的方案，激發創造潛能。學習者分析1.學生已經掌握的知識：在進入本節課之前，六年級的學生已經學習了基本的物理知識，如重力、壓力、摩擦力等，以及簡單的材料科學知識，如不同材料的特性。此外，他們可能已經接觸過簡單的工程設計活動，如搭建積木或拼圖。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：六年級學生對科學探究活動通常保持較高的興趣，他們樂于動手實踐，對新穎的工程挑戰充滿好奇心。在能力方面，學生具備一定的觀察、分析問題及解決問題的能力。學習風格上，部分學生可能偏好通過實驗和操作來學習，而另一些學生則可能更傾向于理論學習和獨立思考。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：在建造塔臺的過程中，學生可能會遇到材料選擇不當、結構設計不合理導致塔臺不穩定等問題。此外，對于一些學生來說，理解材料與結構穩定性之間的關系可能是一個難點。合作學習時，可能存在溝通不暢、分工不均等問題，這些都是學生可能遇到的困難和挑戰。教師需要引導學生通過實驗和討論來解決這些問題，同時鼓勵學生從失敗中學習，培養他們的問題解決能力和團隊合作精神。教學資源1.軟硬件資源：積木、塑料管、紙張、膠帶、剪刀、尺子、天平、計時器、電子秤。

2.課程平臺：多媒體教學設備（投影儀、電腦）。

3.信息化資源：科學實驗視頻、塔臺設計案例圖片、在線實驗指導手冊。

4.教學手段：實物展示、小組討論、實驗操作、角色扮演。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發興趣：通過提問“你們在生活中見過哪些塔臺？”來引導學生思考，激發他們對塔臺的興趣。

-回顧舊知：簡要回顧重力、壓力、摩擦力等物理概念，以及之前學過的材料科學知識。

2.新課呈現（約25分鐘）

-講解新知：詳細講解塔臺的結構和功能，包括基礎、支撐、天線等部分，以及它們如何協同工作。

-舉例說明：展示不同類型的塔臺圖片，如電視塔、通信塔、氣象塔，解釋它們的設計原理和應用。

-互動探究：提出問題，如“為什么塔臺需要穩固？”引導學生思考并討論。

-實驗操作：讓學生觀察并操作簡易塔臺模型，觀察不同材料（如木頭、塑料、紙）和結構設計（如三角支撐）對塔臺穩定性的影響。

3.建造塔臺設計（約20分鐘）

-小組討論：將學生分成小組，每個小組分配不同的材料，討論并設計一個穩定的塔臺。

-分工合作：每組內部分工，有人負責材料選擇，有人負責結構設計，有人負責實際建造。

-教師指導：巡回指導，確保每個小組都在正確理解任務的基礎上進行工作。

4.塔臺建造實踐（約30分鐘）

-學生活動：每個小組開始根據設計建造塔臺，教師提供必要的工具和材料。

-教師指導：觀察學生的操作，提供實時反饋和指導，確保學生安全并遵循正確的方法。

5.性能測試（約15分鐘）

-學生活動：每個小組將他們的塔臺放在測試平臺上，測試其承重能力和穩定性。

-教師指導：記錄測試結果，討論影響塔臺性能的因素。

6.總結反思（約10分鐘）

-小組展示：每組展示他們的塔臺，并說明他們的設計理念和實驗結果。

-教師總結：總結本節課的主要知識點，強調材料選擇、結構設計的重要性。

-學生反思：引導學生思考如何將今天學到的知識應用到實際生活中。

7.課后作業（約5分鐘）

-學生活動：布置課后作業，要求學生設計并建造一個簡單的塔臺模型，并記錄實驗過程和結果。

注意：以上時間為預估時間，實際教學過程中可根據學生的參與度和學習情況靈活調整。拓展與延伸1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料：

-《建筑中的力學》：介紹建筑設計和材料選擇中涉及的力學原理，幫助學生更深入地理解塔臺設計的科學基礎。

-《工程趣事》：收錄了各種有趣和實際的應用案例，包括塔臺設計中的創新點和挑戰，激發學生的興趣和想象力。

-《現代塔臺技術》：介紹現代塔臺的設計理念和技術，包括風力效應、抗震設計等，拓展學生對現代建筑技術的認識。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以研究不同類型塔臺的結構特點和功能，例如無線電發射塔、電視轉播塔等。

-鼓勵學生了解塔臺的建造和維護過程，包括使用的材料、施工技術以及相關的安全標準。

-通過網絡或圖書館資源，查找關于塔臺設計的歷史和未來發展，了解技術進步如何影響建筑行業。

-設計一個小型塔臺模型，并嘗試用不同的材料和設計來測試其穩定性，記錄實驗過程和結果。

-組織一次小組項目，讓學生設計一個能夠承受一定重量的塔臺模型，并在課堂上進行展示和討論。

-鼓勵學生探索塔臺與環境的相互作用，例如如何設計塔臺以減少對周圍景觀的影響，或者如何利用塔臺進行可再生能源的收集。板書設計①建造塔臺的結構

-基礎：承受塔臺重量，分散壓力

-支撐：保持塔臺穩定，傳遞重力

-天線：發射和接收信號

②材料選擇

-重量：材料的密度和重量

-硬度：材料的抗壓強度

-抗腐蝕性：材料抵抗環境影響的特性

③結構設計

-三角形結構：增加穩定性

-材料組合：結合不同材料的優點

-分散壓力：設計使壓力均勻分布

④塔臺穩定性

-承重能力：塔臺能承受的最大重量

-穩定性測試：實驗驗證塔臺的穩定性

-影響因素：材料、設計、環境

⑤實驗方法

-材料測試：測量材料的硬度和密度

-建造過程：記錄每個步驟和注意事項

-性能測試：測試塔臺的承重能力和穩定性

⑥教學總結

-知識點回顧：結構設計、材料選擇、穩定性

-實驗操作：觀察、記錄、分析

-思考問題：塔臺設計對環境的影響教學反思今天上了“建造塔臺”這一課，我覺得整體效果還不錯，但也有些地方值得反思。

首先，導入環節我通過提問的方式激發了學生的興趣，他們對于塔臺這個話題都表現出了濃厚的興趣。在回顧舊知的時候，我發現學生們對于重力、壓力等物理概念已經有了一定的了解，這為今天的學習打下了良好的基礎。

在講解新知的過程中，我盡量用簡潔明了的語言解釋了塔臺的結構和功能，通過展示圖片和視頻，讓學生直觀地理解了這些概念。舉例說明部分，我選擇了生活中常見的塔臺作為例子，比如電視塔、通信塔，這樣學生們更容易理解。

互動探究環節，我鼓勵學生們提出問題，并引導他們通過實驗和討論來解決問題。在這個過程中，我發現學生們參與度很高，他們積極思考，勇于嘗試，這讓我感到非常欣慰。

在建造塔臺的設計環節，我讓學生們分組討論，每個小組負責不同的任務。在這個過程中，我看到了學生們之間的合作和交流，他們學會了傾聽、尊重他人的意見，這讓我覺得這樣的教學方式非常有效。

然而，在實踐操作環節，我也發現了一些問題。有些學生對于材料的選擇和結構的搭建并不是很熟悉，導致他們的塔臺穩定性較差。針對這個問題，我需要在今后的教學中加強實踐操作環節的指導，讓學生們更加熟練地掌握這些技能。

此外，在總結反思環節，我發現有些學生對于塔臺設計的影響因素理解不夠深入。為了解決這個問題，我計劃在下一節課中增加一些案例討論，讓學生們通過分析案例來加深對知識點的理解。

此外，我還需要更加關注學生的個體差異，針對不同學生的學習風格和能力，采取不同的教學方法。比如，對于一些動手能力較強的學生，可以讓他們承擔更多的實踐任務；對于一些理論理解能力較強的學生，可以引導他們進行更深入的思考和討論。

最后，我認為在今后的教學中，我還應該更加注重培養學生的創新意識和解決問題的能力。通過設計一些具有挑戰性的任務，讓學生們在實踐中不斷嘗試、改進，從而培養他們的創新思維和解決問題的能力。典型例題講解1.例題：一個簡易的塔臺由一個底座和三個支撐桿組成，底座是一個正方體，邊長為0.5米，支撐桿的長度為2米。如果底座的材料密度為0.8克/立方厘米，支撐桿的材料密度為0.6克/立方厘米，求塔臺的總重量。

解答：首先計算底座的體積，V底座=邊長^3=0.5^3=0.125立方米。然后計算底座的重量，m底座=V底座×密度=0.125×0.8×1000=100克。接著計算支撐桿的總體積，V支撐桿=3×支撐桿長度×支撐桿直徑（假設支撐桿直徑為0.1米），由于支撐桿直徑未給出，我們假設支撐桿是圓柱形，V支撐桿=3×π×(0.1/2)^2×2=0.15π立方米。然后計算支撐桿的總重量，m支撐桿=V支撐桿×密度=0.15π×0.6×1000=90π克。最后，塔臺的總重量為m總=m底座+m支撐桿=100+90π克。

2.例題：一個塔臺使用兩種不同材料建造，其中底座由密度為0.7克/立方厘米的鋼鐵制成，體積為0.5立方米；頂部天線由密度為0.3克/立方厘米的鋁合金制成，體積為0.1立方米。求塔臺的總重量。

解答：底座的重量為m底座=V底座×密度=0.5×0.7×1000=350克。天線的重量為m天線=V天線×密度=0.1×0.3×1000=30克。塔臺的總重量為m總=m底座+m天線=350+30=380克。

3.例題：一個塔臺由一個圓形底座和一個圓柱形支撐桿組成，底座直徑為1米，高0.5米，支撐桿直徑為0.2米，高2米。如果底座的材料密度為0.9克/立方厘米，支撐桿的材料密度為0.5克/立方厘米，求塔臺的總重量。

解答：底座的體積為V底座=π×(半徑^2)×高=π×(0.5^2)×0.5=0.125π立方米。底座的重量為m底座=V底座×密度=0.125π×0.9×1000=112.5π克。支撐桿的體積為V支撐桿=π×(半徑^2)×高=π×(0.1^2)×2=0.02π立方米。支撐桿的重量為m支撐桿=V支撐桿×密度=0.02π×0.5×1000=10π克。塔臺的總重量為m總=m底座+m支撐桿=112.5π+10π=122.5π克。

4.例題：一個塔臺由一個正方形底座和一個三角形支撐組成，底座邊長為1米，支撐高度為1.5米，底座和支撐的材料密度均為0.8克/立方厘米。求塔臺的總重量。

解答：底座的體積為V底座=邊長^2=1^2=1立方米。底座的重量為m底座=V底座×密度=1×0.8×1000=800克。支撐的體積為V支撐=(底邊×高)/2=(1×1.5)/2=0.75立方米。支撐的重量為m支撐=V支撐×密度=0.75×0.8×1000=600克。塔臺的總重量為m總=m底座+m支撐=800+600=1400克。

5.例題：一個塔臺由一個圓形底座和一個圓柱形支撐桿組成，底座直徑為1米，高0.5米，支撐桿直徑為0.2米，高2米。如果底座和支撐桿的材料密度均為0.6克/立方厘米，求塔臺的總重量。

解答：底座的體積為V