江西省九江市少年宫科学动力机械课程（教学设计）-吊桥

江西省九江市少年宫科学动力机械课程（教学设计）—吊桥授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：吊桥

2.教学年级和班级：六年级一班

3.授课时间：2023年10月26日星期四上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过吊桥的制作过程，让学生学会观察、分析、实验和解决问题的方法。

2.增强学生的动手实践能力，通过实际操作，让学生理解力学原理在生活中的应用。

3.培养学生的合作与交流能力，在小组合作中，学会与他人沟通、分享和共同完成任务。

4.培养学生的创新意识，鼓励学生在设计吊桥时发挥创意，提出独特的解决方案。教学难点与重点1.教学重点，

①理解吊桥的基本结构和工作原理，包括绳索、木梁和支架的相互作用。

②掌握吊桥设计的基本步骤，包括材料选择、结构布局和力学平衡的计算。

③学会使用简单的测量工具，如尺子、量角器和卷尺，来测量和评估吊桥的性能。

2.教学难点，

①正确理解并应用力的分解和合成原理，确保吊桥在受力时能够保持稳定。

②解决吊桥设计中的实际问题，如如何优化绳索的张力分布以减少材料使用和增加承载能力。

③在有限资源下，设计出既美观又实用的吊桥模型，这要求学生具备创新思维和问题解决能力。

④小组合作中，如何有效沟通和协调，确保每个成员都能参与到设计过程中，并且能够共同完成最终作品。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解吊桥的历史背景、结构原理和力学知识，为学生提供理论基础。

2.实验法：引导学生进行吊桥模型的制作和测试，通过实践体验科学原理。

3.讨论法：组织学生进行小组讨论，分享设计思路，培养合作能力和创新思维。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示吊桥的图片和视频，增强直观感受。

2.教学软件应用：使用力学模拟软件，让学生在虚拟环境中体验吊桥受力情况。

3.实物操作：提供吊桥模型制作材料，让学生亲手操作，加深对知识的理解。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：以“桥梁建造师”的角色扮演开始，提出问题：“你们知道世界上最长的吊桥吗？它是如何建造的？”

-回顾旧知：引导学生回顾之前学习的力学知识，如力的平衡、三角形的稳定性等。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解吊桥的结构、工作原理和设计要点，包括绳索、木梁、支架和锚点的功能。

-举例说明：展示实际吊桥的图片和视频，分析其设计特点和力学原理。

-互动探究：分组讨论吊桥设计的关键点，如如何确保吊桥的承载能力和稳定性。

3.吊桥模型制作（约30分钟）

-学生活动：发放吊桥模型制作材料，指导学生分组合作，动手制作吊桥模型。

-教师指导：巡视各小组，解答学生在制作过程中遇到的问题，确保制作过程顺利进行。

4.吊桥性能测试（约20分钟）

-学生活动：各小组完成模型制作后，进行吊桥性能测试，观察吊桥的承载能力和稳定性。

-教师指导：记录测试数据，分析测试结果，引导学生思考如何改进设计。

5.结果分析与讨论（约15分钟）

-学生活动：各小组分享测试结果，讨论设计中的成功和不足之处。

-教师指导：总结吊桥设计的关键要素，强调力学原理在实际应用中的重要性。

6.总结与反思（约5分钟）

-讲解吊桥设计的基本原则，如材料的选用、结构的稳定性等。

-引导学生反思本节课的学习过程，总结所学知识和技能。

7.课后作业（约5分钟）

-布置作业：要求学生课后查阅资料，了解不同类型的吊桥，并思考如何将这些知识应用到实际生活中。

整个教学过程注重学生的参与和实践，通过小组合作、动手制作和测试，让学生在活动中学习，提高他们的科学探究能力和团队合作精神。教学资源拓展1.拓展资源：

-吊桥的历史发展：介绍吊桥的起源、演变以及在不同文化中的表现形式，如古罗马的吊桥、中国的索桥等。

-吊桥的类型：介绍不同类型的吊桥，如绳索吊桥、梁式吊桥、悬索吊桥等，以及它们的特点和适用场景。

-吊桥的结构设计：探讨吊桥的结构设计原则，包括材料的选用、支撑结构的稳定性、绳索的张力和锚点的固定方式。

-吊桥的力学原理：深入讲解吊桥在力学上的应用，如力的分解、合成、平衡和稳定性的分析。

-吊桥的环保与可持续性：探讨吊桥建设过程中的环保措施和可持续性设计，如使用可再生材料、减少对环境的影响等。

2.拓展建议：

-学生可以参观当地的历史遗迹，了解吊桥的历史和文化背景。

-鼓励学生查阅相关书籍或文献，深入研究吊桥的结构设计和力学原理。

-组织学生进行实地考察，观察和分析现有的吊桥，了解其设计和施工技术。

-开展小组项目，让学生设计并制作简易的吊桥模型，通过实践加深对知识的理解。

-邀请相关领域的专家或工程师来校进行讲座，分享吊桥设计和建造的实践经验。

-利用网络资源，如视频教程、在线课程等，提供更多关于吊桥设计的学习资料。

-引导学生思考吊桥在现代社会中的应用，如城市交通、水利工程等，激发他们的创新思维。

-组织学生参与社区服务活动，如帮助当地社区修复或重建吊桥，将所学知识应用于实际中。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例，引入吊桥的实际应用，让学生了解到科学知识在现实生活中的重要性。

2.设计互动性强的小组合作项目，鼓励学生通过团队合作解决问题，培养学生的团队协作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.在新课呈现阶段，对于一些较为复杂的力学原理讲解不够深入，可能导致学生理解不透彻。

2.实践环节中，由于时间限制，部分学生未能充分参与到模型制作和测试过程中，影响了对知识的实际应用能力。

3.教学评价方式较为单一，主要依赖学生的模型制作和测试结果，未能全面评估学生的综合能力。

反思改进措施（三）

1.针对力学原理讲解不够深入的问题，我将提前准备更详细的教学资料，如图表、动画等，以便在课堂上更加直观地展示力学知识。

2.在实践环节，我会合理分配时间，确保每个学生都有机会参与到模型制作和测试中，同时设置不同难度级别的任务，以满足不同学生的学习需求。

3.为了全面评估学生的综合能力，我将引入多元化的教学评价方式，包括课堂表现、小组合作、个人报告、模型展示等多个方面，让学生在各个维度上都能得到评价。此外，我还将鼓励学生进行自我评估和反思，提高他们的自我学习能力。

4.对于校企合作方面，我计划加强与相关行业的联系，邀请行业专家参与教学，让学生接触到最新的行业动态和技术，拓宽他们的视野。同时，鼓励学生参与实习项目，将理论知识与实际工作相结合，提高他们的职业素养。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，积极回答问题，对吊桥的历史和结构表现出浓厚的兴趣。

-学生在小组讨论中能够主动提出自己的想法，并能够倾听他人的意见，展现出良好的合作精神。

2.小组讨论成果展示：

-各小组在展示吊桥模型时，能够清晰地阐述设计思路和制作过程，展示出对力学原理的理解。

-学生能够根据测试结果分析模型的优缺点，并提出改进建议，显示出对知识的灵活运用。

3.随堂测试：

-通过随堂测试，评估学生对吊桥结构、力学原理和设计步骤的掌握程度。

-测试结果显示，大部分学生能够正确回答问题，但对于一些复杂的概念和计算仍有待加强。

4.学生自评与互评：

-学生在完成吊桥模型制作后，进行了自评和互评，评价内容包括设计创意、团队合作、模型性能等方面。

-通过自评和互评，学生能够认识到自己的优点和不足，为今后的学习提供了反馈。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现，教师对学生的积极参与和合作精神给予肯定，同时也指出了一些需要改进的地方，如课堂纪律和注意力集中。

-对于小组讨论成果展示，教师鼓励学生继续保持创新思维和团队合作，并提出了一些优化设计的建议。

-在随堂测试中，教师对学生的知识掌握情况进行了点评，对理解透彻的学生给予表扬，对掌握不够扎实的部分进行了针对性的讲解和练习。

-教师还针对学生的自评和互评结果，进行了总结和反馈，强调自我评估和反思的重要性，并鼓励学生在今后的学习中更加注重这些方面。

-教师将定期与家长沟通，反馈学生的学习情况和进步，以便家长能够更好地支持和鼓励学生。

总体来说，教学评价与反馈旨在全面了解学生的学习情况，促进学生的自我提升，同时也为教师提供了改进教学的机会。通过多元化的评价方式，教师能够更准确地把握学生的学习动态，从而提供更有针对性的教学指导。板书设计①吊桥结构概述

-绳索

-木梁

-支架

-锚点

②吊桥力学原理

-力的分解

-力的合成

-平衡原理

-稳定性分析

③吊桥设计步骤

-材料选择

-结构布局

-力学计算

-性能测试

④吊桥应用实例

-历史背景

-类型特点

-现代应用

⑤启示与思考

-科学知识在生活中的应用

-创新思维的重要性

-团队合作的价值课后作业1.设计一个简易的吊桥模型，并解释你选择的材料及其原因。

-答案：我选择使用橡皮筋作为绳索，因为它具有较好的弹性和韧性，可以模拟吊桥的张力。木棍作为木梁，因为它轻便且易于加工。支架可以使用塑料吸管，因为它们可以轻易地固定在木梁上。

2.分析以下吊桥设计中的力学问题：

-吊桥的绳索太细，容易断裂。

-吊桥的木梁太短，导致承载能力不足。

-吊桥的锚点固定不牢，可能会在强风中移动。

-答案：绳索太细会导致吊桥在承载重物时容易断裂，建议选择更粗的绳索或增加绳索数量。木梁太短会影响吊桥的承载能力，建议增加木梁长度或使用更结实的材料。锚点固定不牢会导致吊桥在强风中不稳定，建议使用更坚固的锚点固定方法。

3.计算一个吊桥模型在满载时的最大张力。

-答案：假设吊桥模型满载时的重量为100N，吊桥的长度为2米，绳索的弹性系数为50N/m，则最大张力为100N+(2m*50N/m)=200N。

4.设计一个实验来测试吊桥模型的承