3.建造塔台
【教材简析】
通过前两节课的学习,学生对工程的复杂性、系统性有了抽象的初步认识。从本课开始,学生将承担起工程师的角色。本课的聚焦环节给学生一个任务——在操场上建造一座塔台,目的是创设一个真实情境,引发学生参与科学实践活动的积极性。由于现有条件的限制,在本单元的学习中,学生并没有涉及真正的塔台建造,重点围绕塔台设计展开学习与体验,感悟设计的往复性与复杂性。
本课作为建造塔台的起始课,从设计塔台方案开始做起,采用模拟真实的招投标活动情境展开学习。这一方式的运用主要是激发学生的学习热情,真正像工程师一样工作,加深对工程的理解。
足球教练训练塔台类似学生常见的领操台。二者区别在于领操台是固定的,而塔台不固定位置,可以随需要变换位置。这就需要建造的塔台具有方便移动、抗风、抗震等多项功能。同时,工程项目还要求教练员能够站在上边指挥训练,其承重性、高度和安全性也是重要的项目要求。围绕这些要求进行工程项目整体设计是本课活动的主要内容。
在本课学生要模拟前两课学习的工程建造基本过程进行自主设计。从选址、材料选择、塔台的设计、成本核算、人员分工、时间分配等各个方面进行工程整体设计。过程中,学生要考虑各因素之间相互牵制、难以取舍的关系,也要明确各项因素权衡的侧重。例如,塔高、承重、安全是本次工程项目的核心与重点,美观、成本等属于在重点基础上的综合点。达成二者最大的平衡与优化取决于工程项目的设计,取决于技术难关的突破,取决于合理应用科学原理与科学技术。学生虽面临诸多困难与挑战,但对本课学习内容还是有着强烈的好奇心和参与热情,学习的积极性颇为高涨,这都为本课的学习奠定了坚实的心理基础。
【学情分析】
六年级的学生对于工程设计有较浓厚的兴趣,学生在前期的学习或者生活中可能参与过工程类相关学习,并对工程的复杂性、系统性有了抽象的初步认识。学生对本课内容有着强烈的好奇心和参与热情,他们敢于尝试、乐于合作,有一定的动手能力。学生对于工程要统筹考虑、协调平衡多种制约因素等需要进行系统化的学习,在体验和实践中,感悟到工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素,并不断改进和完善。
【教学目标】
科学概念目标
对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。
科学探究目标
1.能够考虑到建造塔台所涉及的各个因素。
2.能够根据教科书中的“标书”样本制订出建造塔台标书。
3.能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。
科学态度目标
1.积极参加设计活动,对工程学习充满兴趣。
2.乐于表达与交流,并能够综合小组各成员的意见,形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境目标
感受到科学知识与其他学科综合能力对工程设计的重要性。
【教学重难点】
重点:工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。
难点:考虑建造塔台所涉及的各个因素,制定建造塔台的标书。
【教学准备】
为学生准备:学生活动手册。
教师准备:班级记录表、操场照片、塔台竞标书、教学课件。
【教学过程】
一、聚焦:揭示课题(预设3分钟)
[素材准备:出示学校操场照片]
1.导入:学校足球教练在带运动员训练的时候,由于视线等原因影响了训练的效率,你有什么方案能让教练员更有效地指挥训练?
2.聚焦:学生说一说可行的方案,聚焦“建造塔台”(板书课题)。
二、探索(预设32分钟)
1.小组讨论:建造塔台需要考虑的因素?(预设8分钟)
(1)提问:我们需要建造的这座塔台是供足球教练站在上面指挥队员训练,那么在建造塔台需要考虑哪些因素呢?
(2)小组讨论,并引导学生从塔台选址、材料选择、塔台形状与高度(塔的设计)、小组合作分工、项目的安全性、项目成本等多方面进行考虑。
(3)小结:工程建设的过程要明确需要解决的问题,并在限制条件下进行设计,限制条件包括时间、费用、材料、功能等诸多因素。(板书)
[材料准备:塔台竞标标书样表]
2.小组合作:制定标书(预设10分钟)
(1)出示塔台竞标标书:在工程建设中,通常会用到“标书”来体现自己的创意与构想,这里有一份塔台竞标标书的样表,请观察标书中的项目内容,看一看以上内容是不是和刚才大家所讨论的一致?
塔台竞标标书
建塔位置:
使用材料:
塔的设计:(塔高、塔型、实用性、安全性、假如考虑
楼梯、栏杆等细节,会有助于获得好评,图文结合记录)
成本预算:
人员分工:
时间分配