活动二《纸结构称重比赛》（教学设计）-2023-2024学年六年级下册综合实践活动沪科黔科版

活动二《纸结构称重比赛》（教学设计）-2023-2024学年六年级下册综合实践活动沪科黔科版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）活动二《纸结构称重比赛》（教学设计）-2023-2024学年六年级下册综合实践活动沪科黔科版教学内容分析1.本节课的主要教学内容为《纸结构称重比赛》，涉及六年级下册综合实践活动沪科黔科版教材中的“结构与材料”章节。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课通过纸结构制作和称重比赛，引导学生运用所学物理知识，如力学、材料学等，将理论知识与实际操作相结合，提高学生的动手能力和创新能力。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过实验操作，激发学生对结构与材料科学的兴趣。

2.提升学生的工程思维，让学生在设计和制作纸结构时，学会运用科学知识和逻辑思维解决问题。

3.强化学生的合作意识，通过团队协作完成比赛任务，培养学生良好的沟通能力和团队协作能力。

4.增强学生的实践能力，通过动手实践，让学生体验知识的应用，提高解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

明确本节课的核心内容，以便于教师在教学过程中有针对性地进行讲解和强调。

-重点一：纸结构的设计与优化。教师需强调学生在设计纸结构时，要考虑材料的特性和结构的稳定性，例如，如何通过增加支撑点或改变材料形状来提高纸结构的承重能力。

-重点二：力学原理的应用。学生需要理解并应用杠杆原理、三角形稳定性等力学知识，设计出既轻巧又坚固的纸结构。

2.教学难点

识别并指出本节课的难点内容，以便于教师采取有效的教学方法帮助学生突破难点。

-难点一：纸结构稳定性的理解。学生可能难以理解为什么某些结构能够承受重量，教师可以通过演示和对比实验，帮助学生直观地理解稳定性原理。

-难点二：材料选择的策略。学生可能不知道如何选择合适的纸和胶水来制作纸结构，教师可以提供指导，如不同类型的纸的承重能力，以及胶水的粘合效果。

-难点三：团队合作中的沟通协调。学生在团队合作中可能会遇到意见分歧，教师可以通过案例分析或角色扮演，教授有效的沟通和协调技巧，帮助学生更好地合作完成任务。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料，包括《纸结构称重比赛》相关的实验指导书。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如纸结构设计原理的动画演示。

3.实验器材：准备足够的纸张、剪刀、胶水、尺子、砝码等实验器材，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区，安排实验操作台，确保学生有足够的空间进行纸结构制作和称重比赛。教学过程一、导入新课

1.老师站在讲台上，微笑着面对学生，以亲切的语气开始：“同学们，今天我们来上一堂有趣的科学实验课。你们知道纸可以有多大的力量吗？今天我们要通过一个纸结构称重比赛来探索这个问题。”

2.学生们充满好奇地互相交换着眼神，有的同学已经跃跃欲试。

二、新课讲授

1.老师在黑板上写下“纸结构称重比赛”的主题，并解释道：“在这节课中，我们将学习如何设计和制作纸结构，并通过比赛来测试它们的承重能力。”

2.老师接着介绍实验的目的和步骤，强调实验过程中的注意事项，如材料的选择、结构的稳定性等。

三、分组讨论与设计

1.老师将学生分成小组，每组4-6人，要求他们讨论并设计一个纸结构。

2.学生们开始热烈讨论，有的小组选择用三角形来增加结构的稳定性，有的小组则尝试用圆形来分散重量。

四、实验操作

1.老师指导每个小组进行实验操作，包括纸结构的制作和称重。

2.学生们认真按照实验步骤进行，有的小组在制作过程中遇到了困难，但经过讨论和尝试，最终成功完成了任务。

五、比赛与评价

1.老师宣布比赛开始，每个小组将自己的纸结构放在称重台上，准备接受挑战。

2.学生们紧张地观察着称重结果，有的小组的纸结构承受了较重的重量，有的则不堪一击。

3.老师对每个小组的实验过程和结果进行评价，指出他们的优点和不足，鼓励他们在今后的实验中继续努力。

六、总结与反思

1.老师带领学生回顾本次实验的过程，引导学生思考纸结构的设计原理和力学知识。

2.学生们分享自己的心得体会，有的同学表示通过实验学会了如何运用力学原理来设计结构，有的同学则认为团队合作的重要性。

3.老师总结道：“今天我们通过纸结构称重比赛，不仅学到了科学知识，还锻炼了我们的动手能力和团队合作精神。希望大家在今后的学习中，继续探索科学的奥秘，不断提升自己。”

七、作业布置

1.老师布置作业：“请同学们回家后，尝试用不同的材料设计一个纸结构，并记录下实验过程和结果。”

2.学生们带着满满的收获，纷纷点头答应，准备回家后继续探索科学的乐趣。

八、课堂小结

1.老师对本次课程进行总结，强调学生在实验过程中的表现和收获。

2.学生们纷纷表示感谢，期待下一次的实验课程。教学资源拓展1.拓展资源：

-纸的结构与力学性质：介绍不同类型纸张的结构特点，如棉纸、卡纸、瓦楞纸等，以及它们在力学性能上的差异。

-纸结构设计案例：收集并展示一些经典的纸结构设计案例，如纸桥、纸塔、纸飞机等，以激发学生的创新灵感。

-材料科学知识：介绍材料科学的基本概念，如材料的强度、刚度、韧性等，帮助学生理解不同材料在纸结构中的应用。

-结构工程原理：简要介绍结构工程的基本原理，如力的传递、稳定性分析等，让学生对纸结构的力学基础有更深入的认识。

2.拓展建议：

-学生可以尝试使用不同的纸张进行纸结构设计，比较不同纸张的承重能力和稳定性。

-组织学生参观当地的造纸厂或材料实验室，了解纸张的制作过程和材料的科学原理。

-鼓励学生参与纸结构设计竞赛，通过实际操作提升他们的设计能力和团队合作精神。

-利用网络资源或图书馆资料，让学生了解国内外纸结构设计的最新进展和研究成果。

-在课后布置相关的研究报告或小论文写作任务，要求学生结合所学知识，对纸结构设计进行深入分析和探讨。

-安排学生进行小组合作项目，每个小组选择一个特定的纸结构设计主题，通过研究、设计和制作，展示他们的成果。

-通过角色扮演或模拟实验，让学生扮演工程师或设计师，讨论在实际工程中如何应用纸结构设计。

-引导学生关注日常生活中的纸结构应用，如纸盒、纸袋、纸箱等，分析其设计原理和优点。

-组织学生进行纸结构实验的拓展活动，如设计纸桥承受重量的极限实验，或制作纸飞机进行飞行距离和稳定性测试。

-鼓励学生利用废旧纸张进行创意设计，如制作环保袋、纸灯等，培养学生的环保意识和创新思维。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾实验过程：首先，我会带领学生回顾今天的实验过程，强调我们在纸结构称重比赛中所学到的关键步骤和要点。我会提问学生：“今天我们是如何设计纸结构的？在制作过程中遇到了哪些挑战？我们是如何克服这些挑战的？”

2.总结实验结果：接着，我会让学生分享他们的实验结果，包括纸结构的承重能力和设计创新点。我会总结说：“我们看到了一些非常出色的纸结构，它们不仅美观，而且具有很强的承重能力。这说明了我们的设计和材料选择是有效的。”

3.强调科学原理：我会指出实验背后的科学原理，如三角形的稳定性、材料的强度等，并强调这些原理在实际工程中的应用价值。

4.认识到团队合作的重要性：最后，我会强调团队合作在实验中的重要性，鼓励学生在今后的学习和生活中，学会与他人合作，共同解决问题。

当堂检测：

1.实验回顾题：我会给学生发放一张小纸条，上面列出几个与实验相关的问题，如“为什么三角形结构比其他形状更稳定？”“你选择了哪种纸张？为什么？”等，让学生在课下独立完成。

2.设计创新题：我会让学生根据今天的实验经验，设计一个改进的纸结构，并说明他们的设计理念。这个设计可以是增加承重能力的结构，也可以是具有特殊功能的纸结构。

3.小组讨论题：我会将学生分成小组，每个小组讨论一个与纸结构相关的问题，如“如何用最少的材料制作一个承重能力最强的纸结构？”然后，每个小组派代表向全班汇报他们的讨论结果。

4.实践操作题：我会提供一个简单的纸结构制作任务，让学生在课下完成，并在下一节课展示他们的作品，这样可以帮助学生巩固实验技能。典型例题讲解1.例题一：

设计一个纸塔，要求其高度为30厘米，底部直径为10厘米，使用不超过50张A4纸，计算纸塔的理论最大承重。

解答：

-纸塔的体积可以通过圆柱体积公式计算：V=πr²h。

-底部直径为10厘米，半径r为5厘米，高度h为30厘米。

-V=π*5²*30≈2355.5立方厘米。

-假设每张A4纸的厚度为0.1毫米，即0.0001米，50张纸的总厚度为0.005米。

-纸塔的底面积为πr²≈78.54平方厘米。

-纸塔的最大承重可以通过底面积和纸的密度（假设为700千克/立方米）计算：F=ρV。

-F=700*0.000005*2355.5≈1.69635千克。

-因此，纸塔的理论最大承重约为1.7千克。

2.例题二：

制作一个纸飞机，要求其能够直线飞行至少5米，不使用任何额外的推进力。

解答：

-纸飞机的设计需要考虑空气动力学原理，如升力和阻力。

-设计时应确保机翼有足够的弯度以产生升力，同时机翼的前缘和后缘应平滑过渡以减少阻力。

-使用轻质纸张，并在机翼和机身处适当添加重量，以保持平衡。

-通过实验和调整，找到最佳机翼形状和机身重量分布，实现5米以上的直线飞行。

3.例题三：

设计一个纸桥，要求其能够承受至少10千克的重物，长度为50厘米。

解答：

-纸桥的设计需要考虑材料的强度和结构的稳定性。

-可以使用多根纸条交错重叠，形成类似于三角形的支撑结构。

-在纸条之间添加支撑点，以增加桥梁的稳定性。

-通过实验测试不同设计方案的承重能力，最终确定最佳设计方案。

4.例题四：

制作一个纸盒，要求其能够容纳一个标准的A4文件，且不使用胶水固定。

解答：

-纸盒的设计需要考虑其内部空间和边缘的折叠方式。

-使用轻质纸张，如卡纸，以确保纸盒的强度。

-设