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教科版六年级科学下册核心素养教学设计
教材分析
《测试塔台模型》是六年级下册科学工程技术领域的关键实践课，承接《建造塔台》的方案设计与模型制作，聚焦“测试—分析—改进”的工程核心环节。教材以塔台模型的性能测试为载体，明确测试标准、规范测试流程，引导学生通过数据收集与分析，发现模型不足并优化方案，是落实“设计—制作—测试—改进”完整工程思维的核心课时，为学生后续开展复杂工程实践奠定方法基础。
学情分析
六年级学生已完成塔台模型的设计与制作，掌握了三角形框架稳定性、重心与稳定性的关系等知识，具备初步的动手操作和小组合作能力。但学生对科学测试的规范性、数据记录的严谨性认识不足，易凭主观判断评价模型；对测试结果的分析能力较弱，难以精准对应问题与改进措施。同时，学生对实践测试类任务兴趣浓厚，适合通过动手操作、小组研讨的方式突破难点。
核心素养分析
（一）科学观念 通过规范测试，深化对框架结构、重心位置与塔台稳定性、承重能力关系的认知；理解工程测试是检验设计合理性的重要手段，建立“实践检验方案、数据支撑改进”的科学观念，体会科学知识在工程优化中的应用价值。 （二）科学思维 能结合测试标准，设计规范的测试方案，运用逻辑推理分析测试数据与模型性能的关联；能根据测试现象（如倾斜、承重不足），归纳模型存在的核心问题，推理出针对性的改进措施，发展分析、推理、归纳的科学思维。 （三）探究实践 学会规范操作测试工具，按标准完成塔台稳定性、承重能力等测试，准确记录测试数据与现象；能结合测试结果，小组合作优化塔台模型，提升规范测试、数据处理与问题解决的探究实践能力。 （四）态度责任 在测试与研讨中，培养严谨细致、实事求是的科学态度，尊重测试数据与客观现象；在小组合作中，学会倾听他人意见、分工协作，体会工程优化的创新性与严谨性，增强对工程技术领域的探索兴趣与责任感。
教学重点
1. 掌握塔台模型稳定性、承重能力的规范测试方法，能准确记录测试数据与现象； 2. 能根据测试结果分析模型问题，小组合作制定合理的优化改进方案。
教学难点
1. 规范控制测试变量（如风力大小、钩码放置位置），保证测试结果的科学性与准确性； 2. 能将测试现象与模型结构、材料等因素关联，精准分析问题根源并提出有效改进措施。
教具准备
1. 教师教具：塔台测试标准清单、多媒体课件（测试流程演示、问题分析案例）、稳定性测试工具（吹风机、固定底座）、承重测试工具（钩码、托盘、弹簧测力计）、故障模型示例、数据记录表模板； 2. 学生学具：各组自制塔台模型、测试工具套装（同教师教具简化版）、小组数据记录表、改进方案设计表、胶带、额外吸管/竹签（备用改进材料）。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：展示两组学生自制塔台模型（一组稳固、一组易倾斜），提问：“这两座塔台都是大家精心制作的，如何科学判断它们的性能好坏？仅凭肉眼观察可靠吗？”引导学生思考测试的必要性，引出课题《测试塔台模型》，明确本节课核心任务——通过规范测试检验模型性能并优化。 学生活动：观察模型，结合已有经验发表判断，讨论肉眼观察的局限性，认同科学测试的重要性，明确本节课学习目标。 设计意图：通过对比模型引发认知冲突，唤醒学生对测试必要性的思考，激发学习兴趣，自然导入新课，为规范测试环节做好铺垫。
二、讲授新课 1. 聚焦：明确测试标准与维度（5分钟） 教师活动：出示塔台测试标准清单，明确核心测试维度：稳定性（吹风机低档距模型10厘米吹风10秒不倾倒）、承重能力（顶部均匀放置钩码，记录最大承重数量）；强调测试变量控制要求（如钩码均匀摆放、吹风机位置固定）；引导学生梳理测试流程：准备—操作—记录—分析。 学生活动：阅读测试标准，小组讨论明确测试要点与注意事项，记录核心测试维度与流程，提出疑问（如变量如何控制、数据如何记录）。 设计意图：明确测试标准与流程，规范学生测试行为，避免因操作不统一导致结果偏差，培养学生的规范意识与目标意识。 2. 探索：规范测试与数据记录（15分钟） 教师活动：（1）演示规范测试方法：稳定性测试中吹风机的角度与距离控制、承重测试中钩码的放置方式，强调数据记录要精准（如“承重3个钩码后倾斜”需注明数量与现象）；（2）发放数据记录表，指导小组分工（测试员、记录员、观察员、安全员）；（3）巡视指导，及时纠正不规范操作（如吹风机晃动、钩码集中放置），提醒安全员关注操作安全（如钩码掉落、剪刀使用）；（4）引导各组完成两项测试，完整记录数据与现象。 学生活动：（1）明确小组分工，熟悉测试工具操作；（2）按标准依次完成稳定性、承重测试，认真记录测试数据、现象及异常情况（如接口松动、底部偏移）；（3）测试中相互配合，及时提醒同伴规范操作，确保测试安全与结果准确。 设计意图：通过教师演示与小组实践，让学生掌握规范测试方法，培养动手操作能力与数据记录的严谨性，落实探究实践核心素养。 3. 研讨：分析问题与制定方案（7分钟） 教师活动：组织各小组分享测试结果，展示典型问题模型（如重心过高倾斜、接口松动承重不足）；引导小组讨论：“模型出现这些问题的原因是什么？（如重心过高、三角形框架不足、接口固定不牢）”；鼓励各组结合测试数据，梳理核心问题，初步制定改进方向。 学生活动：分享本组测试结果与现象，观察典型问题模型，小组研讨问题根源，结合所学知识梳理核心问题（如“倾斜原因：底部过轻、重心偏高”），记录初步改进方向。 设计意图：通过分享与研讨，让学生聚焦问题根源，培养分析推理能力，为后续优化改进提供思路，同时促进小组间的经验交流。 4. 拓展：优化改进与实践验证（3分钟） 教师活动：发放改进方案设计表，引导各组细化改进措施（如“重心过高：加重底部材料、降低顶部高度”）；提醒学生结合材料成本与制作难度优化方案，鼓励创新改进方法；预留课后实践时间，让学生完善模型并再次测试验证。 学生活动：小组合作细化改进方案，明确具体措施、所需材料与分工，记录方案要点，课后准备按方案优化模型。 设计意图：深化“测试—分析—改进”的工程思维，培养学生的方案设计与优化能力，将课堂学习延伸至课后，形成完整的实践闭环。
三、课堂练习 一、选择题（每题2分，共6分） 1. 测试塔台稳定性时，控制吹风机距离和风力大小的目的是（ ） A. 保证测试安全 B. 控制单一变量，确保结果准确 C. 节省测试时间 D. 让模型更容易倾倒 2. 塔台模型承重不足，最可能的原因是（ ） A. 底部材料过重 B. 接口固定不牢固，受力易断裂 C. 重心位置过低 D. 采用三角形框架过多 3. 下列改进措施中，能同时提升塔台稳定性和承重能力的是（ ） A. 仅增加塔台高度 B. 底部加装重物并加固接口 C. 减少三角形框架 D. 改用更轻便的材料 二、判断题（每题2分，共6分） 1. 测试塔台承重时，钩码可以集中放在顶部一侧，不影响测试结果。（ ） 2. 根据测试数据调整改进方案，能让塔台模型的性能不断优化。（ ） 3. 塔台稳定性不足，仅通过加重底部材料就能完全解决。（ ） 参考答案：选择题：1.B 2.B 3.B；判断题：1.× 2.√ 3.×
四、课堂小结 今天我们学会了规范测试塔台模型的稳定性和承重能力，知道了控制变量能保证测试准确。通过分析测试数据，我们找到了模型的问题并制定了改进方案。工程设计离不开反复测试与优化，希望大家课后完善模型，感受科学测试与改进的乐趣，养成严谨的科学态度。
板书设计
测试塔台模型 一、测试维度：稳定性、承重能力 二、测试关键：规范操作、控制变量、精准记录 三、核心流程：测试→分析问题→改进方案 四、常见改进：加固接口、降低重心、增加三角框架
教学反思
（一）成功之处 本节课以“测试—分析—改进”为主线，紧扣工程思维培养，通过教师演示、小组实践、研讨拓展的环节设计，有效落实了核心素养。规范测试环节注重方法指导，及时纠正学生的不规范操作，帮助学生掌握科学测试方法；小组分工明确，让每位学生都参与其中，课堂参与度高，学生能结合测试数据分析问题，初步形成改进方案，达成教学重点。 （二）不足之处 1. 测试时间分配较紧张，部分小组因操作不熟练，未能完成二次验证测试，导致对改进方案的可行性缺乏即时判断； 2. 对薄弱小组的问题分析指导不够细致，部分小组能发现现象但无法精准定位根源，改进方案缺乏针对性； 3. 评价聚焦测试结果与方案，对学生规范操作、分工协作等过程性表现的评价不够全面。 （三）教学建议 1. 课前让学生预习测试流程，熟悉工具操作，缩短课堂测试时间，预留充足时间进行改进方案的即时验证，强化知识应用； 2. 分组采用“强弱搭配”，巡视时重点指导薄弱小组，提供问题分析思维导图，帮助其关联现象与根源，优化改进方案； 3. 丰富评价维度，增加过程性评价（如操作规范性、分工配合度）和学生自评，结合结果性评价，全面评价学生的学习成果，激发积极性。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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1.6《测试塔台模型》
（教科版）六年级
下
1.6《测试塔台模型》
这些塔台为什么能站稳？我们设计的塔台方案如何变成实物？
新知导入
这些塔台能站稳，靠的是力学结构的精妙设计—— 宽底座降低重心防倾倒，三角形桁架分散荷载抗风压，优质材料提升稳固性。
方案变实物，要经过精准测算、选材加工、分段搭建、校准加固，每一步都紧扣力学原理，才能让塔台稳稳矗立。
测试
在一项工程中，测试是重要环节。各个小组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改进？让我们通过测试来了解吧。
探究新知
工程里测试可是关键关卡！各小组造的塔台模型到底合不合规？结构稳不稳？承重够不够？
1.明确测试标准。
2.展示与测试。
测试高度
测试顶端承重
测试抗风能力
测试抗震能力
3.自我评估。
各组梳理塔台模型建造中的问题。
1. 小组建造的塔台模型表现最佳的是哪些方面？我们是怎么做到的？
咱们小组的塔台模型最亮眼的就是结构稳定性和承重能力！秘密在于选材时挑了强度高的材料，搭建时严格按对称框架设计，还在关键节点做了加固处理。每一步都反复核对尺寸，这才交出了这份亮眼的答卷！
咱们小组的塔台模型主要短板在顶部配重均衡性和底部防滑设计。顶部配重不均是因为材料摆放随意，没按重心点对称分配；底部防滑不足则是忽略了接触面摩擦力，没加防滑垫，导致测试时容易轻微移位。
2. 小组建造的塔台模型需要改进的地方有哪些？所出现的问题是什么原因造成的？
其他小组的塔台给了我们不少启发：有的在轻量化材料选择上很巧妙，兼顾了强度和便携性；有的在分层加固结构上设计精妙，抗风能力超强。我们要借鉴这些优点，把材料搭配和结构设计优化得更合理。
3.其他小组建造的塔台模型对我们小组有什么启示？
课堂练习
一、选择题（每题2分，共6分）
1. 测试塔台稳定性时，控制吹风机距离和风力大小的目的是（ ）
A. 保证测试安全 B. 控制单一变量，确保结果准确 C. 节省测试时间 D. 让模型更容易倾倒
2. 塔台模型承重不足，最可能的原因是（ ）
A. 底部材料过重 B. 接口固定不牢固，受力易断裂 C. 重心位置过低 D. 采用三角形框架过多
3. 下列改进措施中，能同时提升塔台稳定性和承重能力的是（ ）
A. 仅增加塔台高度 B. 底部加装重物并加固接口 C. 减少三角形框架 D. 改用更轻便的材料
B
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二、判断题（每题2分，共6分）
1. 测试塔台承重时，钩码可以集中放在顶部一侧，不影响测试结果。（ ）
2. 根据测试数据调整改进方案，能让塔台模型的性能不断优化。（ ）
3. 塔台稳定性不足，仅通过加重底部材料就能完全解决。（ ）
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课堂总结
今天我们学会了规范测试塔台模型的稳定性和承重能力，知道了控制变量能保证测试准确。通过分析测试数据，我们找到了模型的问题并制定了改进方案。工程设计离不开反复测试与优化，希望大家课后完善模型，感受科学测试与改进的乐趣，养成严谨的科学态度。
板书设计
1.6 测试塔台模型
一、测试维度：稳定性、承重能力
二、测试关键：规范操作、控制变量、精准记录
三、核心流程：测试→分析问题→改进方案
四、常见改进：加固接口、降低重心、增加三角框架
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让备课更有效
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