第3课 建造塔台（教学设计）-2023-2024学年六年级下册科学 教科版

第3课建造塔台（教学设计）-2023-2024学年六年级下册科学教科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容第3课建造塔台（教学设计）-2023-2024学年六年级下册科学教科版

1.了解塔台的结构和功能；

2.探究不同材料对塔台承重能力的影响；

3.学习设计并建造简易塔台的方法；

4.分析塔台稳定性与材料、结构的关系。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验和观察，学习提出假设、设计实验、收集数据、分析结果等科学方法。

2.提升学生的工程设计意识，学会根据需求选择合适的材料，并运用简单的物理知识设计结构稳定的塔台。

3.增强学生的合作学习能力，通过小组合作，学会分工协作，共同解决问题。

4.培养学生的创新思维，鼓励学生在设计和建造过程中尝试不同的方案，激发创造潜能。学习者分析1.学生已经掌握的知识：在进入本节课之前，六年级的学生已经学习了基本的物理知识，如重力、压力、摩擦力等，以及简单的材料科学知识，如不同材料的特性。此外，他们可能已经接触过简单的工程设计活动，如搭建积木或拼图。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：六年级学生对科学探究活动通常保持较高的兴趣，他们乐于动手实践，对新颖的工程挑战充满好奇心。在能力方面，学生具备一定的观察、分析问题及解决问题的能力。学习风格上，部分学生可能偏好通过实验和操作来学习，而另一些学生则可能更倾向于理论学习和独立思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在建造塔台的过程中，学生可能会遇到材料选择不当、结构设计不合理导致塔台不稳定等问题。此外，对于一些学生来说，理解材料与结构稳定性之间的关系可能是一个难点。合作学习时，可能存在沟通不畅、分工不均等问题，这些都是学生可能遇到的困难和挑战。教师需要引导学生通过实验和讨论来解决这些问题，同时鼓励学生从失败中学习，培养他们的问题解决能力和团队合作精神。教学资源1.软硬件资源：积木、塑料管、纸张、胶带、剪刀、尺子、天平、计时器、电子秤。

2.课程平台：多媒体教学设备（投影仪、电脑）。

3.信息化资源：科学实验视频、塔台设计案例图片、在线实验指导手册。

4.教学手段：实物展示、小组讨论、实验操作、角色扮演。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过提问“你们在生活中见过哪些塔台？”来引导学生思考，激发他们对塔台的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾重力、压力、摩擦力等物理概念，以及之前学过的材料科学知识。

2.新课呈现（约25分钟）

-讲解新知：详细讲解塔台的结构和功能，包括基础、支撑、天线等部分，以及它们如何协同工作。

-举例说明：展示不同类型的塔台图片，如电视塔、通信塔、气象塔，解释它们的设计原理和应用。

-互动探究：提出问题，如“为什么塔台需要稳固？”引导学生思考并讨论。

-实验操作：让学生观察并操作简易塔台模型，观察不同材料（如木头、塑料、纸）和结构设计（如三角支撑）对塔台稳定性的影响。

3.建造塔台设计（约20分钟）

-小组讨论：将学生分成小组，每个小组分配不同的材料，讨论并设计一个稳定的塔台。

-分工合作：每组内部分工，有人负责材料选择，有人负责结构设计，有人负责实际建造。

-教师指导：巡回指导，确保每个小组都在正确理解任务的基础上进行工作。

4.塔台建造实践（约30分钟）

-学生活动：每个小组开始根据设计建造塔台，教师提供必要的工具和材料。

-教师指导：观察学生的操作，提供实时反馈和指导，确保学生安全并遵循正确的方法。

5.性能测试（约15分钟）

-学生活动：每个小组将他们的塔台放在测试平台上，测试其承重能力和稳定性。

-教师指导：记录测试结果，讨论影响塔台性能的因素。

6.总结反思（约10分钟）

-小组展示：每组展示他们的塔台，并说明他们的设计理念和实验结果。

-教师总结：总结本节课的主要知识点，强调材料选择、结构设计的重要性。

-学生反思：引导学生思考如何将今天学到的知识应用到实际生活中。

7.课后作业（约5分钟）

-学生活动：布置课后作业，要求学生设计并建造一个简单的塔台模型，并记录实验过程和结果。

注意：以上时间为预估时间，实际教学过程中可根据学生的参与度和学习情况灵活调整。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《建筑中的力学》：介绍建筑设计和材料选择中涉及的力学原理，帮助学生更深入地理解塔台设计的科学基础。

-《工程趣事》：收录了各种有趣和实际的应用案例，包括塔台设计中的创新点和挑战，激发学生的兴趣和想象力。

-《现代塔台技术》：介绍现代塔台的设计理念和技术，包括风力效应、抗震设计等，拓展学生对现代建筑技术的认识。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以研究不同类型塔台的结构特点和功能，例如无线电发射塔、电视转播塔等。

-鼓励学生了解塔台的建造和维护过程，包括使用的材料、施工技术以及相关的安全标准。

-通过网络或图书馆资源，查找关于塔台设计的历史和未来发展，了解技术进步如何影响建筑行业。

-设计一个小型塔台模型，并尝试用不同的材料和设计来测试其稳定性，记录实验过程和结果。

-组织一次小组项目，让学生设计一个能够承受一定重量的塔台模型，并在课堂上进行展示和讨论。

-鼓励学生探索塔台与环境的相互作用，例如如何设计塔台以减少对周围景观的影响，或者如何利用塔台进行可再生能源的收集。板书设计①建造塔台的结构

-基础：承受塔台重量，分散压力

-支撑：保持塔台稳定，传递重力

-天线：发射和接收信号

②材料选择

-重量：材料的密度和重量

-硬度：材料的抗压强度

-抗腐蚀性：材料抵抗环境影响的特性

③结构设计

-三角形结构：增加稳定性

-材料组合：结合不同材料的优点

-分散压力：设计使压力均匀分布

④塔台稳定性

-承重能力：塔台能承受的最大重量

-稳定性测试：实验验证塔台的稳定性

-影响因素：材料、设计、环境

⑤实验方法

-材料测试：测量材料的硬度和密度

-建造过程：记录每个步骤和注意事项

-性能测试：测试塔台的承重能力和稳定性

⑥教学总结

-知识点回顾：结构设计、材料选择、稳定性

-实验操作：观察、记录、分析

-思考问题：塔台设计对环境的影响教学反思今天上了“建造塔台”这一课，我觉得整体效果还不错，但也有些地方值得反思。

首先，导入环节我通过提问的方式激发了学生的兴趣，他们对于塔台这个话题都表现出了浓厚的兴趣。在回顾旧知的时候，我发现学生们对于重力、压力等物理概念已经有了一定的了解，这为今天的学习打下了良好的基础。

在讲解新知的过程中，我尽量用简洁明了的语言解释了塔台的结构和功能，通过展示图片和视频，让学生直观地理解了这些概念。举例说明部分，我选择了生活中常见的塔台作为例子，比如电视塔、通信塔，这样学生们更容易理解。

互动探究环节，我鼓励学生们提出问题，并引导他们通过实验和讨论来解决问题。在这个过程中，我发现学生们参与度很高，他们积极思考，勇于尝试，这让我感到非常欣慰。

在建造塔台的设计环节，我让学生们分组讨论，每个小组负责不同的任务。在这个过程中，我看到了学生们之间的合作和交流，他们学会了倾听、尊重他人的意见，这让我觉得这样的教学方式非常有效。

然而，在实践操作环节，我也发现了一些问题。有些学生对于材料的选择和结构的搭建并不是很熟悉，导致他们的塔台稳定性较差。针对这个问题，我需要在今后的教学中加强实践操作环节的指导，让学生们更加熟练地掌握这些技能。

此外，在总结反思环节，我发现有些学生对于塔台设计的影响因素理解不够深入。为了解决这个问题，我计划在下一节课中增加一些案例讨论，让学生们通过分析案例来加深对知识点的理解。

此外，我还需要更加关注学生的个体差异，针对不同学生的学习风格和能力，采取不同的教学方法。比如，对于一些动手能力较强的学生，可以让他们承担更多的实践任务；对于一些理论理解能力较强的学生，可以引导他们进行更深入的思考和讨论。

最后，我认为在今后的教学中，我还应该更加注重培养学生的创新意识和解决问题的能力。通过设计一些具有挑战性的任务，让学生们在实践中不断尝试、改进，从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。典型例题讲解1.例题：一个简易的塔台由一个底座和三个支撑杆组成，底座是一个正方体，边长为0.5米，支撑杆的长度为2米。如果底座的材料密度为0.8克/立方厘米，支撑杆的材料密度为0.6克/立方厘米，求塔台的总重量。

解答：首先计算底座的体积，V底座=边长^3=0.5^3=0.125立方米。然后计算底座的重量，m底座=V底座×密度=0.125×0.8×1000=100克。接着计算支撑杆的总体积，V支撑杆=3×支撑杆长度×支撑杆直径（假设支撑杆直径为0.1米），由于支撑杆直径未给出，我们假设支撑杆是圆柱形，V支撑杆=3×π×(0.1/2)^2×2=0.15π立方米。然后计算支撑杆的总重量，m支撑杆=V支撑杆×密度=0.15π×0.6×1000=90π克。最后，塔台的总重量为m总=m底座+m支撑杆=100+90π克。

2.例题：一个塔台使用两种不同材料建造，其中底座由密度为0.7克/立方厘米的钢铁制成，体积为0.5立方米；顶部天线由密度为0.3克/立方厘米的铝合金制成，体积为0.1立方米。求塔台的总重量。

解答：底座的重量为m底座=V底座×密度=0.5×0.7×1000=350克。天线的重量为m天线=V天线×密度=0.1×0.3×1000=30克。塔台的总重量为m总=m底座+m天线=350+30=380克。

3.例题：一个塔台由一个圆形底座和一个圆柱形支撑杆组成，底座直径为1米，高0.5米，支撑杆直径为0.2米，高2米。如果底座的材料密度为0.9克/立方厘米，支撑杆的材料密度为0.5克/立方厘米，求塔台的总重量。

解答：底座的体积为V底座=π×(半径^2)×高=π×(0.5^2)×0.5=0.125π立方米。底座的重量为m底座=V底座×密度=0.125π×0.9×1000=112.5π克。支撑杆的体积为V支撑杆=π×(半径^2)×高=π×(0.1^2)×2=0.02π立方米。支撑杆的重量为m支撑杆=V支撑杆×密度=0.02π×0.5×1000=10π克。塔台的总重量为m总=m底座+m支撑杆=112.5π+10π=122.5π克。

4.例题：一个塔台由一个正方形底座和一个三角形支撑组成，底座边长为1米，支撑高度为1.5米，底座和支撑的材料密度均为0.8克/立方厘米。求塔台的总重量。

解答：底座的体积为V底座=边长^2=1^2=1立方米。底座的重量为m底座=V底座×密度=1×0.8×1000=800克。支撑的体积为V支撑=(底边×高)/2=(1×1.5)/2=0.75立方米。支撑的重量为m支撑=V支撑×密度=0.75×0.8×1000=600克。塔台的总重量为m总=m底座+m支撑=800+600=1400克。

5.例题：一个塔台由一个圆形底座和一个圆柱形支撑杆组成，底座直径为1米，高0.5米，支撑杆直径为0.2米，高2米。如果底座和支撑杆的材料密度均为0.6克/立方厘米，求塔台的总重量。

解答：底座的体积为V