2022新教科版科學六年級下冊全冊教案

第一單元小小工程師

1.1.了解我們的住房

【教學目標】

科學概念目標

1.住房都有一定的結構，根據(jù)需求不同，結構也會存在差異。

2.住房由供水、供暖、采光、電路等多個系統(tǒng)組成。

3.住房需要經(jīng)歷一定的建造過程，每一個過程都非常重要，需協(xié)同發(fā)揮作用。

科學探究目標

1.能結合自己家的住房，說出住房基本結構（功能分區(qū)），以及供水、采光、供暖等主

要系統(tǒng)。

2.能通過查閱資料及相互交流，簡述出住房的基本建造過程。

科學態(tài)度目標

1.對了解住房有極強的學習興趣。

2.感受同伴溝通交流的重要性，樂于分享。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

1.初步認識到人類的需求促進社會的進步與發(fā)展，同時科學技術的進步也滿足了人們對

美好生活的向往與追求。

2.初步感受房屋建造的復雜性、系統(tǒng)性和科學性。

【教學重難點】

重點：了解住房的結構和系統(tǒng)。

難點：了解建造住房需要經(jīng)歷一系列很重要的過程。

【教學準備】

為學生準備：學生活動手冊。

教師準備：小區(qū)、城市的供電、供水系統(tǒng)圖紙，班級記錄表、教學課件。

【教學過程】

一、聚焦

（一）激發(fā)興趣，導入課題

1.出示“中國天眼”、“神舟”飛船、鳥巢、住房等建造工程。提問：這些圖片展示了什

么？

預設學生回答：“中國天眼”、“神舟”飛船、鳥巢、住房。

2.提問：你知道它們是怎么建造出來的嗎？

學生進行小組討論交流。

預設學生回答：先設計，再建造。

3.引入：今天我們就從身邊的住房開始來認識工程。

（-）聚焦身邊的住房，明確探究問題

1.教師出示教學課件，展示教科書中住房的圖片。提問：你家住房的基本結構是怎樣的？

你家住房有哪些必需的系統(tǒng)？它需要經(jīng)歷怎樣的建造過程？

2.學生活動：學生觀察分析住房的圖片。

3.提問：這些不同的住宅有哪些相同點？

學生通過比較、分析得出：住房都有門、窗、臥室、廚房等；一些住房還有水、電、煤

氣等。

4.教師幫助學生匯總：門、窗、臥室、廚房等屬于簡單結構；水、電、煤氣等屬于簡單

系統(tǒng)。

5.提問：住房需要經(jīng)歷怎樣的建造過程？

6.談話：可能你們現(xiàn)在還不知道答案，可以帶著這個問題開展本課乃至本單元的學習，

在單元學習中尋找答案。

設計意圖：學生從生活住房入手，通過小組之間對資料的比較分析，初步了解住房結構

與系統(tǒng)兩個詞語的含義，為學習本課打好基礎。

二、探索

（一）以你的家為例，說一說住房的基本結構

1.觀察住房的照片。

教師出示教學課件，展示教科書中的房屋示意圖。

學生活動：將自己家的照片在小組中分享，大家共同觀察。

2.尋找住房的基本結構。

談話：我們可以以自己的家為例，小組交流住房的基本結構。

小組交流后匯報討論結果，全班總結，教師板書記錄學生總結出的住房基本結構。

預設：學生有可能將一些設施歸納為住房結構，如沙發(fā)、燈具、桌椅等。

3.分析匯總住房基本結構。

提問：這些找到的是不是都是住房的結構？哪些是住房建造后存在的？哪些是裝修入住

后添置的？

學生小組討論。

住房的基本結構包括

學生匯報交流：住房的基本結構主要包括房屋的框架、戶型、采光、門窗、承重梁、墻

體、樓板等。地磚、門等是住房建造后存在的。餐桌、窗簾、沙發(fā)等是裝修入住后添置

的。

設計意圖：學生在這個環(huán)節(jié)中很可能認為冰箱、臺燈、煤氣灶、床等家具與電器也是住

房結構。教師應從學生觀察到的房屋布局入手，通過問題引導學生重點觀察相關房屋結

構。

學生通過觀察、分析資料，形成對住房結構的認識。在這個過程中，教師通過層層指導

幫助學生去除錯誤認識，理解住房結構的含義。

(二)指出住房所必須具有的系統(tǒng)

1.尋找住房設施。

教師展示教學課件，播放教材中住房圖片。

談話：請同學們在圖中找到住房設施，并將找到的設施標記在學生活動手冊中。

學生開展活動。

學生交流匯報。

預設學生回答：衛(wèi)生間和廚房都有上下水設施；各個房間都有電源、電燈等電器設施。

2.感受住房系統(tǒng)的作用。

提問：這些水或電是怎么到達各個位置的？

學生匯報交流。

預設學生回答：它們是通過各自的管道到達各個位置的。

小結：水、電通過水電設施的相應系統(tǒng)到達相應位置。

3.感受住房系統(tǒng)的復雜性。

(1)了解住房系統(tǒng)。

談話：你們知道住房水電內部系統(tǒng)是什么樣子的嗎？

教師出示住房水電系統(tǒng)示意圖，引導學生關注細節(jié)。例如，按房屋的各個位置有序觀察、

把水電系統(tǒng)分開觀察。

學生分組觀察示意圖后交流感受。

學生匯報交流：通過觀看水電系統(tǒng)示意圖，我們發(fā)現(xiàn)水電系統(tǒng)太復雜了！

小結：住房內的系統(tǒng)很復雜，各個部分都有自己的作用，不可缺少，無法替代。

（2）了解其他工程系統(tǒng)。

教師出示更為復雜、完整、系統(tǒng)的小區(qū)水電系統(tǒng)示意圖、城市水電系統(tǒng)示意圖，給學生

更深的震撼。

設計意圖：在這個環(huán)節(jié)中，從日常生活常見的水電設施入手，進而關注看不見的水電線

路，然后呈現(xiàn)整體水電系統(tǒng)，直至整個小區(qū)、城市的水電系統(tǒng)。從簡單一步步走向復雜，

通過層層深入幫助學生理解系統(tǒng)的含義、作用、價值和復雜性。

（三）了解住房建造的過程

1.交流對住房建造過程的認識。

談話：你們知道住房的建造過程嗎？請你把自己的想法記錄下來，并與同學分享。

學生將自己的想法記錄下來，并進行交流分享。

2.出示住房建造的相關資料。

提問：我這里有提前整理的資料，你們可以從資料中梳理出房屋建造的過程嗎？

小組交流研討，學生將搜集的信息記錄在學生活動手冊中。

3.學生對比前后認識，形成關于房屋建造過程的認識。

教師引導：大家可以將自己原來的想法和學生活動手冊記錄進行比較，修正自己的錯誤

認識，形成對建造過程的正確認識。

4.全班交流建造資料。

全班匯總交流：從不同的信息中交流匯總出相同的房屋建造過程，形成班級記錄表，明

確住房建造所經(jīng)歷的一般過程。

預設：住房建造需要經(jīng)歷的主要過程有明確任務、選址、設計、建造、驗收等。

設計意圖：學生通過資料收集、處理、分析了解住房建造的過程，與學生前概念進行比

較、反思，更好地形成正確認識，為本單元學習打好基礎。

三、研討

1.一套住房包括哪些基本結構和系統(tǒng)？

一套住房的基本結構是承重結構與平面布局關系，承重結構部分輕易不要去動，住房的

基本結構包括門、窗、承重梁、墻體、樓板，需求不同，住房的結構也會存在差異。

系統(tǒng)可以分日常生活中常用的配備，如強、弱電系統(tǒng)，地暖系統(tǒng)（保暖）、新風系統(tǒng)（空

氣質量與冷暖），智能管控系統(tǒng)等等。一般來說，住房建造由供水、供暖、采光、電路

等多個系統(tǒng)組成。

2.在住房建造過程中，哪些工作最重要？為什么？

住房建造過程是一項復雜、整體、協(xié)調的有機體，每個階段工作都有其重要作用與價值，

必不可少，必須嚴把整個工程質量關。不過，核心是設計。

四、拓展

談話：大家可以搜集其他工程（如“中國天眼”、“神舟”飛船、高鐵、橋梁、鳥巢等）

建造過程的案例，下節(jié)課與同學們分享。

設計意圖：在本節(jié)課中學生學習了《了解我們的住房》，在下節(jié)課中學生需要學習《認

識工程》。學生提前準備資料，為下節(jié)課的學習做準備。

【板書設計】

1.1.了解我們的住房

建造住房的過程有：設計、建造、評估、改進。

設計是核心。

1.2.認識工程

【教材簡析】

住房建造工程只是諸多工程中的一種。學生在第1課初步了解工程后，對工程會有

極大的興趣，會產(chǎn)生諸如“還有哪些工程？其他工程建設過程是什么樣的？這些不同工

程建設過程有什么共同特點？”等疑問。本課主要圍繞以上疑問開展學習。

教科書使用大量篇幅展現(xiàn)了我國具有代表性的偉大工程一一港珠澳大橋。以港珠澳

大橋這一巨型工程與上一課身邊的住房建造工程進行對比，呈現(xiàn)出巨型與小型、復雜與

普通、遠處與身邊等多角度沖突?；谶@樣的沖突進行比較、分析、總結工程建設過程

中的相似步驟，更能夠加深對工程建設的理解。

教科書以一幅跨頁的港珠澳大橋圖片襯托出這項工程的宏大與震撼，精選文字資料

闡述明確，指向建設港珠澳大橋的目的和工程建設中所面臨的巨大挑戰(zhàn)。讓學生體會尖

端工程的建造不易，需要通過不斷創(chuàng)新、不斷超越、突破重大難關等來實現(xiàn)工程目標。

本課還介紹了多項宏大工程，幫助學生將視角從房屋、橋梁等工程建設拓展到其他

方面，從更寬廣的角度認識工程，多方面理解工程意義和實施過程，從而深刻認識到科

學技術與工程的相互作用，使學生初步構建“工程的關鍵是設計，工程是運用科學和技

術進行設計、解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動”這一主要概念。

【教學目標】

科學概念目標

1.許多發(fā)明創(chuàng)造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。

2.工程建設需要運用相關科學知識以及技術的支撐來完成。

3.工程需要在一定的限制條件下完成任務，要經(jīng)歷類似的建設過程。

科學探究目標

1.能通過閱讀資料知道工程建設需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。

2.能根據(jù)工程案例歸納出工程建設過程的相似步驟。

3.能了解工程建設所需的科學技術支持，分析工程與科學技術的關系。

科學態(tài)度目標

1.認識到工程建設的艱難，從而產(chǎn)生對建設者的敬仰之情。

2.進一步喚起學習工程的興趣，激發(fā)做一名小小工程師的愿望。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

1.進一步認識到科學技術與工程的相互關系。

2.進一步認識到科學技術對社會發(fā)展的重要作用，人類的好奇心及社會的需求對科學技

術發(fā)展的積極促進作用。

【教學重難點】

重點：根據(jù)港珠澳大橋工程案例，了解工程建設的艱巨與復雜，歸納工程建設過程的相

似步驟。

難點：根據(jù)四大工程案例分析工程與技術的關系。

【教學準備】

為學生準備：港珠澳大橋相關資料、學生活動手冊。

教師準備：港珠澳大橋文字與視頻等資料，鳥巢、“中國天眼”、高鐵、空間實驗室的照

片、技術簡圖等資料，班級記錄表、教學課件。

【教學過程】

一、聚焦

（一）教師出示上節(jié)課的班級記錄表，引領學生回顧前知

談話：我們先觀察上節(jié)課的班級記錄表，你們能回憶起上節(jié)課的知識嗎？住房有哪些主

要的結構與系統(tǒng)？建造住房具體的實施過程分哪些步驟？

房屋的主要結構與系統(tǒng)：

房屋建造的主要過程：

住房建造需要經(jīng)歷的主要過程有明確任務、選址、設計、建造、驗收等。

（二）聚焦本課話題

談話：我們一起看教科書第4頁的圖片。我們已經(jīng)了解了住房和它的建造過程，港珠澳

大橋工程的建設過程又是怎樣的？它們在建設過程中有什么共同特點？我們帶著問題

開始學習吧。

二、探索

（一）閱讀或觀看港珠澳大橋的相關資料，試著整理和歸納下面的問題

1.利用教科書圖片引入。

談話：我們一起通過教科書第5頁的圖片來感受港珠澳大橋的宏偉。

2.學生閱讀資料。

學生閱讀教科書第6頁的文字資料，思考以下四個問題。

（1）為什么要建造港珠澳大橋？

（2）大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？

（3）這些問題都是怎樣解決的？

（4）大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？

3.教師指導學生逐一研究，解釋每個問題的指向。

問題一：為什么要建造港珠澳大橋？

談話：第一個問題指向建造港珠澳大橋的目的和意義，主要從政治、經(jīng)濟、文化、交通

現(xiàn)狀等資料中篩選。

問題二：大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？

談話：第二個問題指向大橋的建造面臨的限制和挑戰(zhàn)，可以從周邊地理環(huán)境特點、建設

施工標準等方面進行總結；也可以根據(jù)文中提供的線索，尋找建設橋、島、隧一體大橋

的原因。

問題三：這些問題都是怎樣解決的？

談話：第三個問題指向解決辦法和克服困難的過程，大橋的建造需要巧妙的設計規(guī)劃和

先進的技術做支持。

問題四：大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？

談話：第四個問題指向建造大橋的主要過程，需要從不同的資料中提煉，包括規(guī)劃準備

階段和建設階段的重要時間節(jié)點。

4.小組進行資料整理、分析。

學生按照上一環(huán)節(jié)獲得的提示，處理文獻資料。小組內學生補充各自課前搜集到的各種

信息。組內交流分享，共同完善本組答案。

5.全班共同研討交流。

問題一：為什么要建造港珠澳大橋？

教師引導：大家通過觀看珠三角兩岸城市群地圖、土地面積占比與GDP占比、大灣區(qū)經(jīng)

濟圈概念等資料文獻，能說說為什么要建造港珠澳大橋嗎？

預設學生回答：在經(jīng)濟、政治、文化方面有不同意義。

問題二、三：大橋的建造曾面臨哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問題都是怎樣解決的？

學生活動：搜集信息，以“限制和挑戰(zhàn)”“解決辦法”兩項內容對應排列。

問題四：大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？

提問：我這有新聞報道，大家能從中篩選出建設施工中的重要節(jié)點嗎？

學生交流匯總：

2009年12月15H,港珠澳大橋正式開工建設。2015年2月23日，青州航道橋56號

墩索塔“中國結”結形撐首個節(jié)段（J3節(jié)段）吊裝成功。

2015年8月23日，江海直達船航道橋首個“海豚”塔成功吊裝。

2015年9月6日，主體工程220座墩臺全線完工。

2016年6月29日，港珠澳大橋主體橋梁合龍。

2016年9月27日，港珠澳大橋主體橋梁全線貫通。

2017年7月7日，港珠澳大橋海底隧道正式貫通。

2018年2月，港珠澳大橋主體工程通過交工驗收，具備通車試運營條件。

6.教師總結。

談話：大家回顧整理出的資料，再次感受大橋建造過程的困難與復雜。

小結：從前期準備到建設完成的十余年間，港珠澳大橋在建造過程中遇到的困難還有很

多。工程團隊不斷突破技術難關，才解決了這些難題。完成這類宏大的工程，依賴的核

心是技術。

（二）梳理工程建設過程的相似步驟

1.教師引導：通過上一環(huán)節(jié)中的時間線，我們梳理了港珠澳大橋建造的主要過程。對比

上節(jié)課房屋建造的過程，我們來歸納一下工程建設過程要經(jīng)歷的步驟。

2.小組討論交流：通過建造房屋工程與港珠澳大橋工程的對比，總結出兩個工程的相同

點，即都需要規(guī)劃設計和施工建造兩大過程。

3.教師點撥：通過港珠澳大橋工程案例中的時間點，計算整個工程所用的時間和從開工

到竣工所用的時間，然后對所用的時間進行比較分析。

預設學生發(fā)現(xiàn)：施工階段在整個工程中所占時間并不是最多的，占用時間最多的是前期

的規(guī)劃和設計階段，如分析工程中的限制和挑戰(zhàn)以及研究相應的解決辦法。

4.歸納工程建設過程的相似步驟。

（1）明確一個要解決的問題。

房屋：解決住房問題，保證住宅安全、適用、衛(wèi)生、經(jīng)濟。

港珠澳大橋：建造一座跨海大橋，連通珠三角地區(qū)東西部，縮短行程，為政治、經(jīng)濟、

文化的傳遞提供一個紐帶。

（2）在限制條件下進行設計。

限制條件包括時間、費用、可用材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞能力等。

（3）制作一個模型，測試這個模型，評估并改進。

制作房屋模型，對樓體高度、結構形式進行測試，確保建筑物的堅固性和安全性，從各

個方面驗證建筑物的應力。

談話：以評估港珠澳大橋的四個可選方案為例，取舍原因如下。斜線方案會導致大橋阻

水率過高，造成大橋周圍沉積沙土，伶仃洋可能變?yōu)榱尕旰?；西側垂直線方案會割裂珠

海市空間或破壞珠海沿海景觀；東側垂直線方案在港珠澳大橋東人工島的基礎上，修一

條垂直連接線通往深圳蛇口，將擋住航道。因此舍棄了三種雙Y模式設計，最終確定采

用Y型線路，分別連接香港、珠海和澳門三地。

（4）實施建設。

在實施建設過程中，要嚴格按照設計來施工，不可隨意更改。如果遇到設計中未出現(xiàn)的

情況，要重新進行規(guī)劃設計，確定可行性后再進行施工。

5.學生完成活動手冊記錄。

學生跟隨教師一起完成活動手冊記錄。

教師重點提示：要加強對設計在工程環(huán)節(jié)中的重要性的認識。

（三）了解這些宏大工程與科技進步的關系

1.提問：回顧房屋和港珠澳大橋的建造過程，你知道工程中可能用到哪些技術嗎？

預設學生回答：運輸、制造、冶煉、力學、建筑、電子、燃料、機械、通信等技術。

2.觀察教科書中“天眼”、高鐵、“鳥巢”體育場和“天宮”空間站四大工程的圖片，結

合課前搜集的資料，分析這些工程分別采用了哪些技術。

3.小組研討。

師生共同總結：每一項宏大的工程都采用了大量上述技術，證明了工程離不開技術的支

持。

4.教師進一步舉例，列舉工程推動技術發(fā)展的例子。

例如，建造鳥巢所需鋼材要求輕便且荷載能力大，國內鋼鐵廠便專門研制了Q460E-Z35

鋼材。又如，港珠澳大橋橋梁焊接的技術標準高，中鐵山橋集團便研發(fā)了世界上規(guī)模最

大、精度最高的機器人焊接系統(tǒng)。

5.提問：工程與技術有什么關系？

學生開展自由討論。

小結：工程利用了大量技術成果，建設工程的過程中遇到的難題也推動了技術的發(fā)展。

6.總結：通過分析每一項工程的建設過程，我們都可以感受到科學技術在其中發(fā)揮的重

要作用。每一項工程都包含了大量的科學原理，應用了大量的科學技術，沒有科學技術

的支撐，就不可能完成如此浩大的工程。與此同時，工程實施過程中面臨的各項困難和

技術難關也是對科學技術提出的更高要求，推動著科學技術不斷發(fā)展?？梢哉f，科學技

術進步支持工程的實施，工程也推動著科學技術不斷發(fā)展。

三、研討

（一）通過兩節(jié)課的學習，我們對工程有了哪些認識？這些認識的依據(jù)是什么？

1.工程是一項復雜、整體、協(xié)調的工作。

2.設計與施工同等重要，甚至設計更為重要。

（二）完成一項工程要經(jīng)歷哪些重要的工作階段？

完成一項工程要經(jīng)歷重要的工作階段，包括明確一個要解決的問題；在限制條件下進行

設計；制作一個模型；測試這個模型，評估并改進；再重新設計建立模型，再測試，再

改進完善。循環(huán)往復，直到設計達到各種限制條件的要求，才開始實施建設。

（三）工程與技術的關系是怎樣的？

工程項目包含大量的科學原理，利用大量的科學發(fā)現(xiàn)，不斷推動技術的發(fā)展。技術與工

程是相互促進、相輔相成的關系。

（四）假如讓我們做一名小小的工程師，我們都要完成哪些工作呢？

發(fā)現(xiàn)建造工程的每個階段都很重要，都需要有專業(yè)知識和技能的工程師去做。最重要的

是設計。

四、拓展

收集鐵塔的圖片，觀察鐵塔的結構特點。

1.3.建造塔臺

【教材簡析】

從本課開始，學生將承擔起工程師的角色。本課的聚焦環(huán)節(jié)給學生一個任務一一在

操場上建造一座塔臺，目的是創(chuàng)設一個真實情境，引發(fā)學生參與科學實踐活動的積極性。

由于現(xiàn)有條件的限制，在本單元的學習中，學生并沒有涉及真正的塔臺建造，重點圍繞

塔臺設計展開學習與體驗，感悟設計的往復性與復雜性。

本課作為建造塔臺的起始課，從設計塔臺方案開始做起，采用模擬真實的招投標活

動情境展開學習。這一方式的運用主要是激發(fā)學生的學習熱情，真正像工程師一樣工作，

加深對工程的理解。

足球教練訓練塔臺類似學生常見的領操臺。二者區(qū)別在于領操臺是固定的，而塔臺

不固定位置，可以隨需要變換位置。這就需要建造的塔臺具有方便移動、抗風、抗震等

多項功能。同時，工程項目還要求教練員能夠站在上邊指揮訓練，其承重性、高度和安

全性也是重要項目要求。圍繞這些要求進行工程項目整體設計是本課活動的主要內容。

在本課，學生要模擬前兩課學習的工程建造基本過程進行自主設計。從選址、材料

選擇、塔臺的設計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進行工程整體設計。過

程中，學生要考慮各因素之間相互牽制、難以取舍的關系，也要明確各項因素權衡的側

重。例如，塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，美觀、成本等屬于在重點基礎

上的綜合點。達成二者最大的平衡與優(yōu)化取決于工程項目的設計，取決于技術難關的突

破，取決于合理應用科學原理與科學技術。學生雖面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，但對本課學習

內容還是有著強烈的好奇心和參與熱情，學習的積極性頗為高漲，這都為本課的學習奠

定了堅實的心理基礎。

【教學目標】

科學概念目標

對一項工程的設計需要考慮到各因素以及各因素之間的關聯(lián)。

科學探究目標

1.能夠考慮到建造塔臺所涉及的各個因素。

2.能夠根據(jù)教科書中的“標書”樣本制訂出建造塔臺標書。

3.能夠利用文字、繪圖的方式表達自己的創(chuàng)意與構想。

科學態(tài)度目標

1.積極參加設計活動，對工程學習充滿興趣。

2.樂于表達與交流，并能夠綜合小組各成員的意見，形成集體的觀點。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

感受到科學知識與其他學科綜合能力對工程設計的重要性。

【教學重難點】

重點：理解工程設計需要考慮項目要求、安全、成本等多種因素。

難點：考慮建造塔臺所涉及的各個因素，根據(jù)這些因素整合小組意見設計標書。

【教學準備】

為學生準備：學生活動手冊。

教師準備：班級記錄表、操場照片、塔臺標書、教學課件。

【教學過程】

一、聚焦

（一）回顧工程師工作步驟

1.談話：我們學習、了解、認識了工程，今天開始我們要像工程師那樣來做一項工程。

2.教師出示教學課件，學生回憶工程師工作需要經(jīng)歷的步驟。

（二）明確建造塔臺任務，確定招標活動

1.教師展示工程任務：學校要在操場上建造一個塔臺，供足球教練站在臺上指揮和訓練。

現(xiàn)在需征集塔臺的設計方案，最終通過競標的方式確定建塔資格。

2.學生以小組為單位分別研討方案，了解招標會的方式和要求。學生各組力爭中標，獲

得建造資格。

二、探索

（一）思考有關建造塔臺的相關因素

1.提問：在做這個工程時，我們首先要做什么呢？

學生思考，自由回答。

2.小組討論，合作交流。

學生圍繞問題開展小組交流。

教師重點提示討論問題的關鍵點：建造地址、塔臺樣式、人員分工、塔臺高度、材料選

取、確保堅固、保證安全、節(jié)省成本。

學生緊緊圍繞以上問題開展初步討論，拓展思路。

（二）小組合作制訂標書

1.教師出示標書樣式。

提問：我這里有一份標書樣本，大家的學生活動手冊中也有標書的樣式。你們能小組合

作制訂標書嗎？

學生活動：觀察比較研討的問題與標書項目，準備小組合作制訂標書。

2.教師講解標書要求。

教師提示：大家把標書項目寫得越細致、越完整，中標機會就越大。標書要表現(xiàn)出小組

對這項工程的詳細計劃?？梢杂脠D畫、文字、標識、標記等多種形式相互配合制訂標書。

3.學生以小組為單位制訂標書。

4.教師適時指導，提醒學生注意事項。

（1）在設計中還要考慮承重、安全、抗風抗震能力等問題。

（2）制訂標書要合理，準確使用文字、圖畫、標注等多種形式表達。

（3）設計中要關注塔臺設計細節(jié)。

（4）提示學生在設計時關注競標的兩項重要標準：項目安全性和項目成本。

（三）模擬投標發(fā)布會

1.教師創(chuàng)設工程項目招標會情境。

談話：我們現(xiàn)在是招標會現(xiàn)場，請小組依次進行投標講解。

學生通過小組展示、自評、互評的形式開展活動。小組依次進行投標講解，介紹本組塔

臺設計的優(yōu)勢，闡述如何保證項目安全性和控制項目成本。

2.教師設計相互提問與答疑環(huán)節(jié)。

教師引導：每個小組分別匯報本組工程設計中遇到的問題和解決方案。其他小組可以對

他們進行質疑與評議，再由匯報小組進行解釋。

學生匯報交流。

3.教師進行投標發(fā)布會總結。

師生交流總結：工程設計的關鍵是如何實現(xiàn)項目安全性和項目成本的和諧統(tǒng)一。

三、研討

（一）通過參與設計塔臺的項目，我們有什么感受？

引導學生從以下幾個方面去討論：

各小組分享你們是怎樣平衡各項因素的？

當小組內有不同想法時你們又是如何協(xié)調達成共識的？

（二）設計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？

工程的關鍵是設計。

（三）我們對工程又有了怎樣的新認識？

建造工程各環(huán)節(jié)都很復雜，設計環(huán)節(jié)在其中尤其關鍵。

1.4.設計塔臺模型

【教材簡析】

從本課開始，學生的學習視角從對工程的整體認知轉換到對工程設計這一核心內容。

與之相適應，單元學習內容視角也從宏觀到微觀，從整體到局部發(fā)生轉變，隨之教科書

的編寫體例也發(fā)生變化，不再沿用四個板塊的模式，而是采用工程建設的基本程序來逐

課鋪開。具體到本課的內容，是對塔臺模型的設計。教科書首先明確''建立模型是工程

設計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設計”，引導學生知道建立模

型的重要意義。

對于塔臺模型的設計，教科書提出了明確的要求，提供了材料清單以及評價表，從

指導與評估兩個角度來規(guī)范設計方案。在制訂方案環(huán)節(jié)，教科書又設計了5個問題供學

生思考，引導學生全面而細致地考慮設計問題，盡可能幫助學生設計出更符合要求的塔

臺模型方案。

盡管本課為學生設計塔臺模型提供了必要的支架，但對于學生來說仍然具有挑戰(zhàn)性,

學生要經(jīng)歷多維度的思考與權衡，最終整合出最為合適的設計，在此過程中，學生再一

次感悟到工程設計的復雜性。

本課的模型設計是對上一課“標書”的具體化，并且下一課建造模型要完全遵照本

課的設計圖紙實施，單元結束課也要針對本課設計的不足進行改進。所以，本課的學習

內容在單元中具有十分重要的作用。

【教學目標】

科學概念目標

1.工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關聯(lián)。

2.工程設計中蘊含著一定的科學知識。

科學探究目標

1.能根據(jù)建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。

2.能根據(jù)限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創(chuàng)意。

3.能深入思考，發(fā)現(xiàn)并解決設計中的難點問題。

4.能反思自己的設計，不斷改進。

科學態(tài)度目標

1.對工程設計抱有極強的興趣。

2.愿意與小組成員合作、交流，共同完成設計任務。

3.具有反思意識，能聽取同學意見并不斷改進自己的設計。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

感受到科學知識對設計好塔臺的重要作用。

【教學重難點】

重點：認識并理解工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及其之間的關聯(lián)。

難點：能根據(jù)建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，在限制條件下設計出符合要求

的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創(chuàng)意。

【教學準備】

為學生準備：塔臺標書、學生活動手冊、記錄表。

教師準備：班級記錄表、評價表、三角形與正方形的框架實物、建筑物圖片、鐵塔圖片、

教學課件。

【教學過程】

一、聚焦

（一）展示多種模型，明確模型意義

1.教師出示教科書塔臺圖片和設計模型對比圖，讓學生觀察。

2.教師引導：大家知道在工程設計中制作模型的作用和意義嗎？

3.學生討論交流。

4.小結：設計制作模型能夠呈現(xiàn)工程師的設計，要針對設計進行測試、評估、改進，直

至符合建設要求，因此制作模型在工程設計中具有不可替代的重要作用。

（二）創(chuàng)設情境，聚焦任務

談話：我們從今天開始，一起像工程師一樣，來設計、制作、測試、評估、改進塔臺模

型，經(jīng)歷建造塔臺的過程。

二、任務

（一）明確工程要求

1.教師出示教科書中建造塔臺的要求。

提問：我們要做一個什么樣的塔臺？我們一起來看看學校對建造塔臺有什么要求。教師

提示學生閱讀教科書中要求。

2.學生閱讀并明確教科書中要求。

學生自主閱讀要求材料后全班進行總結交流。教師引導學生進行分析，找出其中的關鍵

內容，匯總出工程要求的關鍵點：

①塔臺高度60厘米。

②底部能夠移動。

③堅固并有承重能力。

④具有抗風抗震能力。

⑤節(jié)省材料。

⑥美觀。

教師提示：設計作品的關鍵是達到堅固、美觀、價廉的平衡。

教師提出對于設計圖紙和設計活動的要求：

①設計圖紙清楚明了，有條理，表達方式全面，有文字、圖畫、數(shù)字、標記等。

②小組分工明確、系統(tǒng)，有序開展設計活動。

3.分析工程要求的層次。

教師引導：我們面臨的工程任務的要求，哪些是必須達到的？哪些是重點考慮的？哪些

是均衡整合考慮完成的？

學生交流分析，總結得出工程設計活動的三個層次。

（1）高度、安全、承重是必須要達到的要求。

（2）底部能夠移動、具有抗風抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。

（3）成本、美觀、設計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。

（二）確定選取材料

教師出示教科書內容，配合課件展示材料選取要求。展示材料實物，學生觀察材料，準

備開展設計活動。

（三）閱讀塔臺模型制作評價表

1.教師引導：我們來閱讀教科書中的塔臺模型制作評價表。

2.學生閱讀后結合工程要求，了解細化評價標準和相應分值，明確塔臺模型設計具體要

求。

設計意圖：學生在認識工程任務中注重理解工程任務的層次，有些是必須完成的工程要

求，有些是重點考慮的要求，有些是均衡整合考慮完成的要求。學生在理解以上內容的

基礎上才能更好地進行塔臺模型的設計。

三、制訂方案

（一）依據(jù)評價表思考問題

教師利用教學課件出示教科書中的5個問題，并引導學生思考。

1.為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設計是如何考慮材料使用的？

2.哪些設計是為了穩(wěn)固塔臺模型？

教師出示正方形和三角形的教具，提問：你們覺得正方形和三角形哪個形狀更穩(wěn)定？

學生自由發(fā)言，教師進行演示實驗，學生觀察兩個形狀受力后的變化。教師請學生親自

感受體驗，再次感受三角形的承重能力。

小結：三角形更加穩(wěn)固，在塔臺模型設計中我們要多設計三角形來保證塔臺模型的穩(wěn)固

和承重能力。

3.如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最?。?/p>

4.什么因素會導致塔臺產(chǎn)生傾斜角？

5.如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？

教師利用教學課件出示簡單的抗震設計示意圖，講解抗震基本設計原理，與學生交流共

同匯總三種抗震方法，供各小組在塔臺模型設計中借鑒。

第一種：耐震，可以在塔臺模型中加入大量三角形。

第二種：制震，可以在塔臺模型底部加大面積或加大重量。

第三種：免震，可以在塔臺模型底部加滾珠。

談話：以上這些問題大家不用馬上回答，各小組在設計中思考、交流、討論，共同研究

解決方案。

（二）開展設計活動

1.出示教科書中的學生交流圖。

教師利用多媒體課件出示教科書中的學生交流圖，學生閱讀對話框中的提示內容。

2.交流設計關鍵點。

學生進行全班交流，相互提示交流塔臺模型設計的關鍵點。

3.小組設計塔臺模型。

教師下發(fā)與活動手冊相同的設計方案記錄表，學生小組開展塔臺模型設計活動。教師適

時指導，隨時提醒學生協(xié)同設計評價表中的各個項目，提示在設計塔臺整體結構時多用

三角形。

（三）展示設計成果

1.談話：請各組成員一起來介紹、展示設計方案。同學們一起交流，各組講解盡可能翔

實、完整，這樣更有利于相互理解、相互交流、相互幫助。

2.學生介紹設計方案，全班交流。

四、研討

（一）我們的設計方案完備嗎？是否考慮到了各個因素？

在展示設計成果活動中，小組匯報后，教師提出此問題。組織小組間質疑、解釋、交流、

互動，幫助每一組反思自己的設計方案。

（二）我們的設計方案還有需要調整的地方嗎？打算怎樣進一步調整？

在展示設計成果活動中，在第一個問題研討后，教師提出此問題。教師組織各小組尋找

自己設計方案中的問題。學生借鑒其他小組設計方案的優(yōu)秀經(jīng)驗，小組研討解決方案,

制訂調整計劃，及時整改設計方案，填補出現(xiàn)的漏洞和問題。

1.5.制作塔臺模型

【教材簡析】

本課的制作活動是進行模型制作，并非工程建設。模型制作是設計環(huán)節(jié)中的內容,

在設計環(huán)節(jié)中具有重要作用。首先，模型要完全按照設計圖紙進行制作。制作過程檢驗

了設計是否合理、科學、全面，是對設計的執(zhí)行、檢驗和完善。其次，模型成品為測試

與評估提供了可能。設計圖紙是將抽象的設計思想轉化為形象的圖畫、標識等的方案,

模型成品是將其呈現(xiàn)為具象的實物。設計思想、理念、計劃是否能夠達到工程目標，完

成工程要求，需要依靠對模型進行測試與評估。最后，模型是改進設計完成工程任務的

重要依據(jù)。不斷反復測試查找問題、尋求改進、突破技術難關等都要依靠模型來實現(xiàn)。

由此可見，模型的制作在工程設計中具有重要意義。

學生制作模型活動，要始終確立完全按照設計圖紙實施的意識。在制作過程中如發(fā)

現(xiàn)問題要經(jīng)過小組研討交流后，先修改圖紙再實施制作。保持設計圖紙與建造模型的一

致性，為后面進行交流評測做好準備。

小組內合理分工合作是做好模型的保障。模型體積較大，個人不容易操作實施，因

此多人配合互助，快速優(yōu)質地完成任務是小組合作能力的突出體現(xiàn)。本課活動形式以動

手操作為主，需要教師深入理解工程的模型制作與手工制作之間的區(qū)別，避免把科學課

變成手工課甚至美術課。

【教學目標】

科學概念目標

制作模型是工程設計的重要環(huán)節(jié)。

科學探究目標

1.能依照設計方案，制作出塔臺模型。

2.能在制作模型的過程中發(fā)現(xiàn)新問題，引發(fā)新思考。

3.能根據(jù)塔臺模型制作評價表反思所制作模型的優(yōu)劣。

科學態(tài)度目標

1.體驗堅持完全按照設計圖進行模型制作。

2.意識并感受到小組合作的重要性，能通過溝通交流形成集體的觀點。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

能認識到科學知識和技能對制作優(yōu)質模型的重要性，進而認識到社會發(fā)展需要科學技術

做支撐。

【教學重難點】

重點：根據(jù)設計方案，制作塔臺模型。

難點：能在制作模型的過程中發(fā)現(xiàn)新問題，引發(fā)新思考。

【教學準備】

為學生準備：塔臺設計方案、膠帶、吸管、剪刀、紅筆、滾珠、彈簧、鉤碼、學生活動

手冊。

教師準備：教學課件。

【教學過程】

一、聚焦

1.談話：上節(jié)課每組都按照塔臺模型制作評價表的要求設計了塔臺模型。請大家回顧一

下制作塔臺模型的要求。

教師課件出示塔臺模型制作評價表，并讓學生取出設計圖紙。

2.學生匯報交流：塔臺模型的高度需要達到60厘米，塔臺模型可以承受一定的重量，

塔臺模型還需要有一定的抗風抗震能力。

3.教師提示：我們要按照塔臺設計方案制作塔臺模型。

二、制作

（一）思考注意事項

1.提問：在制作模型時，我們要注意什么？

2.小組討論，全班交流。

學生可以依據(jù)經(jīng)驗說出安全使用工具等注意事項。

教師引導：在拿放材料時，需要注意什么？在回收材料時應該怎么做呢？

教師引導學生關注細節(jié)。例如，輕拿輕放材料、用完材料放回原處、輕聲討論等良好習

慣。

3.師生共同總結注意事項：

（1）安全：剪刀、尺子等工具的使用。

（2）輕聲：小組制作討論、拿放材料。

（3）干凈：材料歸位、收拾物品。

（二）動手制作

1.明確要求。

（1）教師提供制作塔臺模型的材料。

教師出示制作塔臺模型的材料：吸管、膠帶、剪刀、紅筆、滾珠、彈簧、鉤碼等。

提問：我們來看這些材料，它們是做什么用的？你可以說說嗎？

學生小組討論可以說出：吸管是用來制作塔臺模型的，膠帶是加固用的，剪刀可以剪膠

帶或吸管。

預設：學生說不出滾珠、彈簧的用處。

提問：大家還記得在設計塔臺時，我們是如何保證塔臺能抵御大風或一定級別地震的

嗎？

預設：學生根據(jù)提示可以回答出滾珠、彈簧或鉤碼是用來抵御大風或地震的。

教師提示：使用的材料都會計入塔臺模型成本中，大家要在達到制作要求的基礎上盡量

節(jié)約成本。

（2）理解插圖及關鍵提示。

教師引導：在制作過程中，還會遇到哪些問題呢？我們一起來看教科書第13頁，小組

討論，說說教科書對你們的啟示。

學生觀察提示，小組研討交流。

學生匯報交流。學生根據(jù)教科書的提示進行總結：模型要與設計方案一致，塔臺模型的

接口要用膠帶固定好，多使用三角形可以使塔臺模型更加穩(wěn)固，為了防止模型傾斜要保

證每個立柱等高，等等。

追問：圖中的學生在做什么？是按照什么順序制作的？

教師引導學生說出：圖中學生是以底座搭建、側面搭建、整體搭建為順序開展制作活動

的。

思考交流：為什么要按照這個順序制作呢？好處是什么？

學生匯報：這樣的制作順序可以防止塔臺模型傾斜，保證塔臺模型穩(wěn)固。

教師提示：大家還要協(xié)調分工、同伴相助、合作完成，這也是評價表中的一項要求。

2.修改設計方案。

教師提問：在制作過程中，如果出現(xiàn)問題怎么辦？

預設學生回答：對模型進行修改。

教師可以問問其他同學的意見。追問：你同意馬上對模型進行修改嗎？

學生匯報交流，統(tǒng)一意見，不可以馬上對模型進行修改。

教師講解：在制作過程中如果出現(xiàn)問題，大家可以進行修改，但要經(jīng)過小組研討交流后，

先用紅筆修改圖紙做好標記，再實施制作。

3.動手制作并思考。

教師交代任務：請大家?guī)е韵聠栴}進行制作。

（1）對照評價表，我們認為小組建造的塔臺模型會在哪些方面表現(xiàn)較好？會在哪些方

面出現(xiàn)問題？

（2）我們對小組建造的塔臺模型滿意嗎？通過實際的搭建活動我們對塔臺設計有什么

新想法？

4.學生領取材料，開始制作。將塔臺模型的優(yōu)點與不足記錄在學生活動手冊中，還可以

將新的想法記錄在學生活動手冊中。

教師將塔臺模型制作評價表投影到大屏幕上，為學生提示。

在制作過程中，教師巡視，及時發(fā)現(xiàn)學生在制作中的問題，并給予有效指導與幫助。

5.學生完成記錄，整理好制作材料。

（三）模型展示活動

1.談話：我們來展示、介紹本組的塔臺模型，并回答問題，還可以分享我們在制作過程

中遇到的問題與解決方法。

2.學生展示塔臺模型，進行自評。

學生以小組為單位輪流展示塔臺模型。首先對照評價表說說對本組模型的自我評估，對

本組模型的優(yōu)點與缺點進行查找、預測，并說出相關理由。然后，分享制作過程中的新

想法、新感受，也可以是其他小組塔臺模型對自己的新啟發(fā)。

3.小組互評。

教師組織交流：其他小組的塔臺模型有哪些使你印象深刻的地方？說說理由。

學生交流討論后匯報。教師鼓勵小組間互幫互助、出謀獻策，共同解決問題。

三、研討

（一）對照評價表，我們認為小組建造的塔臺模型會在哪些方面表現(xiàn)較好？在哪些方面

會出現(xiàn)問題？

這個問題指向小組塔臺模型的優(yōu)點與不足，學生可以在制作過程中找到答案。

（二）我們對小組建造的塔臺模型滿意嗎？通過實際的搭建活動，我們對塔臺模型的設

計又有了什么新想法？

這個問題可以在制作中或展示模型時讓學生思考、討論。

1.6.測試塔臺模型

【教材簡析】

測試模型是工程設計中又一重要環(huán)節(jié)。模型是設計的具體表現(xiàn)，測試是對設計是否

合理、科學、符合要求的檢驗。測試環(huán)節(jié)決定著設計方案是否符合工程要求，是否存在

問題以及明確改進方向。由此可見測試標準就是工程設計明確的評價指標，第4課的塔

臺模型制作評價表就是本課測試塔臺模型是否達標的依據(jù)。本課學生需要使用第4課的

評價表和設計方案，為第5課制作的模型開展測試活動，體現(xiàn)了單元學習的連貫性和工

程的系統(tǒng)性。

測試塔臺模型的各項功能，需要使用到不同的工具。“塔高”要求達到60厘米，米

尺可以滿足需要；“頂端承重”可以借助水瓶或書本等重物，注意選擇的重物要一致，

方便學生比較；“抗風能力”可以借助電風扇的不同風力等級完成；“抗震能力”需要使

用專業(yè)儀器進行地震模擬，便于科學準確分出等級；“材料成本統(tǒng)計”由材料量化進行

計算；“分工合作”和“美觀”是無法量化的項目，需要全班評議，共同商討。測試得

出的數(shù)據(jù)是學生進行自評、反思、發(fā)現(xiàn)模型設計缺點的重要依據(jù)，也是進行問題梳理、

明確改進方向、完善工程模型設計方案的依據(jù)。對于數(shù)據(jù)的分析整理是本課學生科學探

究能力的提升點，教師要多加關注并精心設計相關環(huán)節(jié)。

各組進行測試數(shù)據(jù)的對比在本課中也具有重要作用。優(yōu)勢數(shù)據(jù)項目的展示與介紹，

不但是對自己設計的認可和肯定，也是推廣小組突破技術難關設計的機會，能夠幫助解

決其他小組共同遇到的問題。劣勢數(shù)據(jù)項目的呈現(xiàn)，不但是自己發(fā)現(xiàn)問題尋求突破的過

程，也具有提示其他小組引以為戒的作用，同時也是尋求幫助，借鑒他組經(jīng)驗的過程。

在這樣的全班交流活動中，不但可以借鑒大量的優(yōu)秀經(jīng)驗，學會相關科學知識，還可以

增強傾聽他人意見、遷移應用知識、學會交流合作等一系列科學探究能力。

【教學目標】

科學概念目標

1.測試是工程設計中的重要環(huán)節(jié)，是衡量設計是否達到規(guī)范要求的重要方法。

2.完成一項任務（測試）需要使用特定的工具。

科學探究目標

1.能依據(jù)標準對塔臺模型進行測試并記錄。

2.能對測試結果進行反思，能歸因問題所在。

3.能將問題進行梳理、歸納。

科學態(tài)度目標

1.對測試活動充滿好奇與熱情，認識到測試的重要意義。

2.能基于觀察事實做出合理判斷。

3.能虛心接納同學意見，通過反思交流，調整原有設計，從而達成集體共識。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

認識到檢測工具對測試工作的重要性，從而進一步認識到科學技術的發(fā)展對一項工程建

設的重要意義。

【教學重難點】

重點：理解測試是工程設計中的重要環(huán)節(jié)，是衡量設計是否達到規(guī)范要求的重要方法。

難點：通過分析、對比測試結果，能歸因問題所在，明確改進方向。

【教學準備】

為學生準備：塔臺模型、塔臺模型測試記錄表、問題梳理記錄單、學生活動手冊。

教師準備：米尺、裝滿水的礦泉水瓶3?5個或多本教科書、小盆、電風扇、抗震檢測

儀、教學課件。

【教學過程】

一、測試

（一）明確測試標準

1.談話導入：上節(jié)課我們制作了塔臺模型，大家制作的模型是否符合要求？

還有哪些需要改進的地方呢？這些都需要通過測試來了解，今天我們就來進行測試。

教師通過教學課件出示工程步驟圖，讓學生回憶工程的步驟。

2.明確測試標準。

（1）教師出示塔臺模型制作評價表。

提問：大家還記得塔臺模型制作的依據(jù)嗎？

學生回答制作依據(jù)是塔臺模型制作評價表。教師通過教學課件出示塔臺模型制作評價表。

引導：我們一起來看塔臺模型制作評價表，大家說說都有哪些項目及分值。

學生小組交流研討塔臺模型制作評價表，對標準達成共識，了解完成度不同對應的分值

也不同。

（2）教師出示塔臺模型測試記錄表。

引導：大家對比塔臺模型制作評價表與塔臺模型測試記錄表，看看有什么相同與不同。

預設：學生通過對比發(fā)現(xiàn)，塔臺模型測試記錄表與塔臺模型制作評價表項目、內容都相

同，可以利用塔臺模型測試記錄表進行測試的評分記錄。

教師講解塔臺模型測試記錄表的填寫方法：以塔高為例，塔高達到60厘米給3分，在3

分上打“J”；基本達到60厘米給2分，在2分上打“J”；未達到60厘米給1分，在

1分上打“J”。以此類推。

教師提示：各組打分時，請大家注意公平公正。

（二）展示與測試

1.制訂科學合理的測試計劃。

提問：在測試過程中，需要用什么？怎么做？注意什么？

學生小組討論匯報。

（1）介紹測試工具。

學生可以依據(jù)塔臺模型制作評價表說出一些工具。例如：測量高度的尺子、測試承重的

重物、測試抗風能力的電風扇或扇子等。

教師講解：測試地震我們可以利用地震模擬儀。

（2）確定公平的測試方法。

①提問：當我們測量塔高時利用什么樣的尺子呢？米尺還是學生尺？還是一組用米尺一

組用學生尺？

學生小組討論交流。學生意識到應該用米尺進行測量，因為學生尺太短了，不方便測量，

并且每組使用的測量的工具都要相同。如果測量工具不同，結果就不準確了，沒辦法比

較。

教師請學生進行測量塔高的演示。

學生一邊演示一邊說出方法：將塔臺模型放置于平穩(wěn)的桌面上，將米尺豎直放在塔臺模

型旁邊，測量塔臺的高度，平視讀出數(shù)值。

②提問：測量承重能力時，可以用什么測試呢？

預設：學生討論說出需要一些重物。例如，書本、筆袋、礦泉水瓶等，教師都可以給予

追問：可以第一組使用筆袋，第二組使用礦泉水瓶嗎？為什么？

預設：學生說出必須使用一樣的重物測試塔臺模型，否則無法對比測試結果。

教師出示3?5個相同大小裝滿水的礦泉水瓶?？矗@些可以嗎？

引導：重物有了，我們要怎么做呢？礦泉水瓶要放在哪呢？

學生可以回答出需要容器，教師出示小盆。

繼續(xù)追問：我們要怎么放呢？像我這樣隨便放可以嗎？或將水瓶只放在小盆的一端可以

嗎？

預設：這樣放不可以，隨便放置會導致測試不公平，結果不準確。

教師請學生演示放水的方法：第一瓶水可以放到小盆的中間，然后一瓶挨著一瓶放，每

組測試時放的方式、工具都需要保持一致。

③引導：我們知道了怎么測量高度和承重，那怎么測量抗風能力呢？需要什么工具呢？

是不是也像剛才一樣需要相同的工具和方法呢？

學生討論后可以說出抗風能力可以統(tǒng)一用電風扇測試。電風扇的1擋為小風量，2擋為

中等風量，3擋為大風量。

④小結：看來，我們測試的方法、標準、工具都需要統(tǒng)一，這樣才能保證測試公平且方

便對比。

(3)研討注意事項。

提問：在測試的過程中，我們要注意什么呢？

學生討論注意事項并進行歸納、總結。

①每組的實驗方法與步驟要保持一致。

②公平評分，及時記錄。

2.教師協(xié)助學生測試塔臺模型。

(1)教師創(chuàng)設測試工程情境，模擬真實的工程測試。

(2)學生測試并記錄。

在教師協(xié)助下，學生利用米尺、礦泉水瓶、電風扇、地震模擬儀分別對塔高、承重、抗

風能力、抗震能力依次進行測試，測試后將結果記錄下來。

教師提示：塔高、承重、抗風能力、抗震能力為塔臺模型制作的必要條件，都需要符合

塔臺模型制作標準中的最低標準，如有一個條件不符，則塔臺模型不合格。

(3)材料成本計算。

提問：怎么計算材料成本呢？

教師出示材料價目表：一根吸管1角，一個鉤碼1元，一個滾珠2角，一卷膠帶5角，

一根彈簧2角。

教師講解：根據(jù)上面的價目表，如果我們使用了60根吸管就是6元，使用了4個鉤碼

就是4元，材料成本總共10元。

學生小組計算材料成本后匯報。師生將成本進行排序，成本最低的一組為第一名，最高

的一組為最后一名。

教師講解評分標準：全班一共五個小組，按照成本由低到高排序，成本最低的給5分,

第二名給4分，以此類推。我們還可以將材料項分為三個等級，成本最低的給3分，成

本中間的給2分，成本最高的給1分。教師提示將得分記錄在塔臺模型測試記錄表中。

(4)分工與美觀評分。

教師講解：分工合作項目可以由各組自行介紹后各組評分；美觀方面可通過塔臺結構是

否合理評分。

學生進行小組評分并記錄。

3.師生匯總各小組成績。

引導：請各組拿出塔臺模型測試記錄表，現(xiàn)在我們一起來匯總各組分數(shù)。

學生匯報分數(shù)，教師將每組分數(shù)填入塔臺模型測試記錄表中進行匯總，以平均分的方式

計算出小組各項得分與最終得分。

教師講解：我們來對總分或個別突出的分值頒發(fā)不同的獎項?？偡肿罡叩念C發(fā)最優(yōu)獎;

承重能力最強的頒發(fā)大力士獎；抗震能力最好的頒發(fā)抗震王者獎；美觀得分最高的頒發(fā)

最美造型獎。

4.其他小組的啟示。

提問：其他小組建造的塔臺模型有什么優(yōu)點與不足？

學生交流其他小組塔臺模型的優(yōu)缺點，并闡述原因。

追問：其他小組的塔臺模型對我們有什么啟示？

學生討論交流。在交流啟示時，教師提示：啟示可以是學習借鑒的優(yōu)點，也可以是引以

為戒的缺點。

（三）自我評估活動

1.分析塔臺模型測試記錄表。

教師引導：我們一起來看塔臺模型測試記錄表，找找表中的高分項與低分項，說說這些

代表什么。

學生說出測試高分項為模型的優(yōu)勢，測試低分項為模型的不足。

教師布置任務：請大家分析測試標準的低分項，對本組塔臺模型的問題進行匯總，寫在

問題梳理記錄單上。

學生小組研討并完成問題梳理記錄單。

2.教師組織學生討論交流以下問題。

問題一：小組建造的塔臺模型表現(xiàn)最佳的是哪些方面？我們是怎么做到的？

問題二：小組建造的模型需要改進的地方有哪些？所出現(xiàn)的問題是什么原因造成的？

學生小組對照本組測試結果，分析本組模型的優(yōu)點與不足，研討優(yōu)缺點產(chǎn)生的原因，并

填寫學生活動手冊中的塔臺模型測試記錄表。

提問：我們知道了本組的問題與原因，再結合其他小組對我們的啟示，說說應該怎樣改

進。

學生交流討論改進的方法，并記錄。教師巡視，提示需要集體商議。

3.總結塔臺模型測試。

談話：我們這節(jié)課對塔臺模型做了測試，通過測試結果的分析，了解了模型的優(yōu)缺點，

進一步明確了改進的方向。

提問：在改進時我們要注意什么呢？可以只改進不足而不考慮其他項目嗎？

預設學生回答：不可以，這樣就會降低總體分數(shù)。

引導：怎么取舍呢？我們一起來看塔臺模型制作評價表中的三級層次要求。

教師出示塔臺模型制作評價表中的三級層次項目：第一層次要求是塔高、頂端承重、抗

風能力、抗震能力，第二層次要求是材料成本統(tǒng)計，第三層次要求是設計圖及文字說明、

分工合作、美觀。

學生觀察分析三級層次要求后可以說出，在達到第一層次要求的基礎上還要注意節(jié)省材

料成本、美觀等其他層次的要求。

教師總結：在改進過程中，我們還需要平衡各個項目，做到協(xié)和統(tǒng)一。

二、研討

（一）小組建造的塔臺模型表現(xiàn)最佳的是哪些方面？我們是怎么做到的？

這個問題指向各組數(shù)據(jù)優(yōu)勢項目展示，并交流做法。

（-）小組建造的塔臺模型需要改進的地方有哪些？所出現(xiàn)的問題是什么原因造成的？

這個問題指向各組得分較低項目分析，查找原因并尋找解決辦法。

對于問題一與問題二，教師組織學生在“測試”板塊“自我評估”中進行交流，幫助學

生明確交流內容與目的。

（三）其他小組的建造的塔臺模型對我們小組有什么啟示？

這個問題在“測試”板塊“展示與測試”最后一個環(huán)節(jié)中進行交流。在交流中，學生相

互學習借鑒，培養(yǎng)知識遷移應用的能力。

1.7.評估改進塔臺模型

【教材簡析】

本課是單元總結課，也是設計環(huán)節(jié)的最后步驟。在上一課測試后，每組都有新的思

考和想法，雖然各組進行了展示和交流，但并沒給學生提供完整、系統(tǒng)的交流時間與機

會。所以，在本課改進設計之前首先要進行評估。評估活動不僅僅自評本組設計，還要

小組間進行互評。在各組互評中相互借鑒、相互幫助、資源共享、遷移應用新創(chuàng)新來完

善各組設計方案，力求將設計方案改進得更準確、完整和科學，從而達到工程要求。

改進活動需要用到單元學習中的全部過程性資料。招標書、設計圖紙、建造過程中

的修改記錄、制作的模型成品、測試數(shù)據(jù)記錄表、問題梳理記錄單、改進方案都支持著

評估改進活動的開展，也是學生進行方案設計修改的依據(jù)。著重培養(yǎng)學生的證據(jù)意識，

尊重證據(jù)的科學態(tài)度，體會工程師的工作過程，感受工程的科學與魅力。

雖然本課是單元結束課，但并不代表塔臺建造工程的結束，更不是設計環(huán)節(jié)的完結。

本單元核心內容只是讓學生體驗工程中設計這一核心內容，學生并沒有真正施工建設。

學生經(jīng)歷明確目標、限制條件下設計、設計模型、制作模型、測試模型、評估模型、改

進設計等一整套活動。本單元第2課就明確指出設計活動具有循環(huán)往復和閉環(huán)性的特點。

本課結束后，不能讓學生誤以為自己最后的設計就是終極成品，需要讓他們知道還要重

新制作模型，再次測試評估，發(fā)現(xiàn)問題要進行改進，直到達到工程要求，才能完成設計

環(huán)節(jié)進行施工建造。教師在教學實施中要幫助學生樹立正確的認識，完成本單元學習內

容。

【教學目標】

科學概念目標

工程要反復評估改進，不斷完善，才能達成最終的工程要求。

科學探究目標

1.能依據(jù)評估標準，針對每一組模型開展小組自我評估與組際間評估。

2.能根據(jù)評估結果，梳理出需要進一步改進的問題。

3.根據(jù)已梳理的問題，依據(jù)塔臺模型制作評價表再次改進設計。

科學態(tài)度目標

1.進一步增強對工程建設的興趣與認識。

2.能夠學會傾聽，樂于交流，不斷改進設計。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

1.加深對工程的認識與理解，認識到科學、技術與工程的關系。

2.理解工程的關鍵是設計。

【教學重難點】

重點：針對本組與其他組的塔臺模型進行系統(tǒng)評估，根據(jù)本組的評估結果發(fā)現(xiàn)問題并改

進完善本組的設計方案，從而使其更加符合工程的要求。

難點：對設計方案的評估、相應的改進完善需要不斷反復進行，直到達到工程的要求。

【教學準備】

為學生準備：塔臺競標標書、塔臺模型制作評價表、塔臺模型設計圖紙、塔臺模型、塔

臺測試記錄表、問題梳理記錄單、設計方案修改記錄單、學生活動手冊。

教師準備：班級評分統(tǒng)計表、教學課件。

【教學過程】

一、談話導入，聚焦問題

1.談話：通過上節(jié)課測試塔臺模型，我們會發(fā)現(xiàn)它存在一些問題，如何繼續(xù)改進塔臺模

型呢？

2.學生小組討論改進方法。

二、評估與改進

（一）針對每個小組塔臺模型進行完整、系統(tǒng)的評估

1.引導：請每個小組結合上節(jié)課的塔臺測試記錄表、問題梳理記錄單向全班展示本組塔

臺模型，交流模型的優(yōu)點、缺點、出現(xiàn)的問題、改進的方法。

每組學生依次進行交流分享。教師提示：改進的方法為小組協(xié)商后的統(tǒng)一想法。

2.教師引導學生在交流中從以下幾個方面來表達自己小組的觀點。

（1）我們小組制作的塔臺模型的主要優(yōu)點是……

（2）我們小組制作的塔臺模型的主要不足是……

（3）根據(jù)出現(xiàn)的問題，我們將做如下改進……

（4）其他小組的同學對我們制作的模型有什么建議？

范例：

塔臺測試結果的分析：

最佳表現(xiàn)是：

塔高高度大，承重能力強，因為我們利用了大量三角形結構增強了塔臺的穩(wěn)定性。

需改進的地方是：

1.塔臺模型高度太高，對于抗風有一定影響。

2.制作還不夠精細，角度不正對于抗震有影響。

3.吸管用量過多導致成本過高，浪費材料。

4.制作過程中測量有誤差，成品有傾斜的問題。

原因分析：

制作的過程中沒有對吸管的尺寸進行精細的測量。

3.提問：你同意他們的改進方法嗎？你有什么更好的建議？

學生可以對改進方法發(fā)表不同的看法，并結合本組的優(yōu)勢與不足提出相應的建議。

4.教師提示：大家可以借鑒其他小組的塔臺模型優(yōu)勢，修改本組的設計，以便更好地達

到工程的要求。

（二）明確本組塔臺模型的問題

1.教師提示：大家可以將組間交流的建議記錄下來，梳理完善本組塔臺模型的問題記錄。

2.教師引導：我們可以根據(jù)上一課的問題梳理記錄單，結合交流評估情況，完成設計方

案修改記錄單。

3.學生交流討論，完成設計方案修改記錄單。

（三）改進本組的塔臺模型設計方案

1.教師引導：請大家拿出原始設計圖，對照原始設計圖，結合設計方案修改記錄單，有

針對性地探討修改的方案。

學生改進本組塔臺模型的設計方案，完成學生活動手冊中改進的塔臺模型設計圖，使其

更加符合建造的要求。

2.小組展示改進后的塔臺模型設計方案，全班交流。

學生展示交流改進后的設計方案，同時預測一下改進后的測試結果。

3.提問：我們改進后的設計方案更加符合工程的要求，但這就是最終的方案嗎？

學生思考并交流。

4.小結：設計要反復評估，方案要不斷改進完善，才能達到最終的建造要求。

三、研討

（一）通過建造塔臺模型的活動，我們對做好一項工程又有了哪些新的認識？

學生回顧塔臺模型的設計過程，總結本單元學習收獲，并填寫學生活動手冊。

（二）假如學校再組織開展一項工程活動，我們會怎樣做？

1.教師組織討論，讓學生說說自己的想法。

2.學生分享交流自己的工程計劃。

教師提示：請大家按照工程的步驟全面系統(tǒng)地介紹。

四、拓展

教師布置任務：課后請大家按照改進后的設計方案重新加工塔臺模型，使它更符合建造

要求。

【板書設計】

1.7.評估改進塔臺模型

評估一發(fā)現(xiàn)問題

改進一修改設計

2022年春新教科版六年級下冊科學教案

第二單元生物的多樣性

2.1.校園生物大搜索

【教材簡析】

經(jīng)過5年多的學習，學生已經(jīng)從生物體的形態(tài)特征、生活環(huán)境、生命需求、行為

方式、繁殖方式、生命過程等多個層面感受到生命世界的豐富多彩。對于生物的多樣性，

學生也有了自己的朦朧認識，但這時他們的認識還是模糊的、零散的。因此，本單元主

要幫助學生梳理生物是多種多樣的認識，形成生物多樣性的觀念。

生物多樣性是一個內涵豐富而復雜的概念，物種多樣性描述著生物種類的豐富程度,

對于六年級學生來說從這個角度理解生物的多樣性比較直觀，符合他們的年齡特點。但

地球之大，生物種類之多，全方位探究描述生物的多樣性不太可能。校園是一個小的生

態(tài)系統(tǒng)，也是學生最為熟悉的環(huán)境，本課作為單元的起始課，引導學生在校園里探索生

物的多樣性，吸引學生認識自然、學習探索自然的方法和技能，在實際調查中培養(yǎng)學生

認真嚴謹、實事求是、珍愛生命的科學態(tài)度。以小見大，由校園推及其他，感悟自然界

生物的多樣性。

【教學目標】

科學概念目標

校園中生活著不同種類的生物。

科學探究目標

1.能運用分區(qū)域調查的方法研究校園生物的多樣性。

2.能根據(jù)實際需要制訂可行的調查活動方案。

3.能根據(jù)調查記錄校園生物的種類及分布情況。

科學態(tài)度目標

1.表現(xiàn)出對調查校園生物多樣性的濃厚興趣。

2.能夠與小組成員分工合作，分享自己的調查結果。

3.在調查過程中能夠珍愛生命，尊重事實。

科學、技術、社會與環(huán)境目標

意識到校園環(huán)境與生存的生物相互影響。

【教學重難點】

重點：會選用適合的工具對校園生物進行調查和記錄。

難點：如何根據(jù)實際需要制訂可行的調查活動方案。沒有好的調查方案和詳細的調查記

錄表會直接影響學生的調查效果。

【教學準備】

為學生準備：放大鏡、照相設備、小鏟子、記錄本、筆等觀察記錄材料。

教師準備：教學課件、調查記錄表、有關校園生物的資料。

【教學過程】

一、聚焦

1.自然界中的生物有很多，那你們知道校園里有哪些植物和動物嗎？我們校園里有多少

種植物？多少種動物？

談話：看來同學們需要對校園里的生物進行一次調查活動，才能對校園里的生物種類有

一定的了解。今天我們就來一次“校園生物大搜索”。

二、探索

活動一：設計調查方案

1.提問：我們如何對校園里的生物進行調查呢？

學生進行交流并回答問題。

出示調查方案范例：

我們的調查活動方案

調查目的：校園中的生物多樣性。

調查地點：花壇。

調查時間：現(xiàn)在開始到下次上課前。

調查用具：放大鏡、照相機、生物分類的圖書資料、記錄本、筆等。

調查方法：

1.觀察花壇中所有的動物和植物，統(tǒng)計它們的數(shù)量，記下它們的名稱。

2.把不認識的動植物畫下來或拍照片。

3.從腳印、糞便、毛發(fā)等蹤跡推測躲藏起來的動物和曾經(jīng)來過的動物，將它們記錄下來。

成果形式：在校園平面分布圖上標注出觀察到的動植物。

2.學生分組制訂調查方案并進行匯報，老師進行點撥。

（1）像科學家那樣，將校園分為幾個區(qū)域分別進行調查。

（2）要對校園生物展開全面調查，包括土壤中的和曾經(jīng)來過的動物；調查時不僅要記

錄地面上看得見的動物和植物，還要搜索地下的動物，要根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的動物蹤跡推測哪

些動物也在這里生活過。將這些發(fā)現(xiàn)都及時記錄下來。

（3）用繪畫、拍照等方法記錄不知名的動植物。

（4）將調查的校園生物分為動物和植物兩類分別進行記錄，既要記錄生物的名稱，又

要記錄它們生長和經(jīng)?；顒拥牡攸c。

（5）在