第4課時設(shè)計塔臺模型【教學(xué)目標】科學(xué)概念1.工程設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。2.工程設(shè)計中蘊含著一定的科學(xué)知識。科學(xué)探究1.能根據(jù)建造塔臺的具體任務(wù)，綜合考慮相關(guān)因素，制訂出建造方案。2.能根據(jù)限制條件設(shè)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(shè)計中的難點問題。情感態(tài)度價值觀1.對工程設(shè)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(shè)計任務(wù)。3.具有反思意識，能聽取同學(xué)意見并不斷改進自己的設(shè)計。【教學(xué)重點】認識并理解工程設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個因素及其之間的關(guān)聯(lián)。【教學(xué)難點】能根據(jù)建造塔臺的具體任務(wù)，綜合考慮相關(guān)因素，在限制條件下設(shè)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(xué)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(xué)課件。【教學(xué)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(shè)計模型對比圖，讓學(xué)生觀察。2.教師引導(dǎo)：大家知道在工程設(shè)計中制作模型的作用和意義嗎？（學(xué)生討論交流。）3.小結(jié)：設(shè)計制作模型能夠呈現(xiàn)工程師的設(shè)計，要針對設(shè)計進行測試、評估、改進，直至符合建設(shè)要求，因此制作模型在工程設(shè)計中具有不可替代的重要作用。（二）創(chuàng)設(shè)情境，聚焦任務(wù)談話：我們從今天開始，一起像工程師一樣，來設(shè)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(wù)（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(xué)校對建造塔臺有什么要求。教師提示學(xué)生閱讀教科書中要求。2.學(xué)生閱讀并明確教科書中要求。學(xué)生自主閱讀要求材料后全班進行總結(jié)交流。教師引導(dǎo)學(xué)生進行分析，找出其中的關(guān)鍵內(nèi)容，匯總出工程要求的關(guān)鍵點：塔臺高度60厘米。底部能夠移動。堅固并有承重能力。具有抗風(fēng)抗震能力。節(jié)省材料。美觀。教師提示：設(shè)計作品的關(guān)鍵是達到堅固、美觀、價廉的平衡。教師提出對于設(shè)計圖紙和設(shè)計活動的要求：設(shè)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。小組分工明確、系統(tǒng)，有序開展設(shè)計活動。3.分析工程要求的層次。教師引導(dǎo)：我們面臨的工程任務(wù)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(xué)生交流分析，總結(jié)得出工程設(shè)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(fēng)抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。（3）成本、美觀、設(shè)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(nèi)容，配合課件展示材料選取要求。（三）閱讀塔臺模型制作評價表1.教師引導(dǎo)：我們來閱讀教科書中的塔臺模型制作評價表。2.學(xué)生閱讀后結(jié)合工程要求，了解細化評價標準和相應(yīng)分值，明確塔臺模型設(shè)計具體要求。三、制訂方案（一）依據(jù)評價表思考問題教師利用教學(xué)課件出示教科書中的5個問題，并引導(dǎo)學(xué)生思考。1.為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設(shè)計是如何考慮材料使用的？2.哪些設(shè)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(xué)生自由發(fā)言，教師進行演示實驗。）小結(jié)：三角形更加穩(wěn)固，在塔臺模型設(shè)計中我們要多設(shè)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小？4.什么因素會導(dǎo)致塔臺產(chǎn)生傾斜角？5.如何保證塔臺能抵御大風(fēng)或一定級別的地震？教師利用教學(xué)課件出示簡單的抗震設(shè)計示意圖，講解抗震基本設(shè)計原理，與學(xué)生交流共同匯總?cè)N抗震方法，供各小組在塔臺模型設(shè)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。（二）開展設(shè)計活動1.出示教科書中的學(xué)生交流圖。教師利用多媒體課件出示教科書中的學(xué)生交流圖。2.交流設(shè)計關(guān)鍵點。學(xué)生進行全班交流，相互提示交流塔臺模型設(shè)計的關(guān)鍵點。3.小組設(shè)計塔臺模型。（三）展示設(shè)計成果談話：請各組成員一起來介紹、展示設(shè)計方案。同學(xué)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。（全班交流。）四、研討（研討問題見教科書P1）【板書設(shè)計】設(shè)計塔臺模型工程要求：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(fēng)抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。3.成本、美觀、設(shè)計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。核心要求：堅固、美觀、價廉的平衡