资源简介

(共20张PPT)
1.3《建造塔台》
（教科版）六年级
下
1.3《建造塔台》
这些塔台能屹立多年，既高大又稳固，它们的建造藏着哪些科学秘密？如果让我们设计并建造一座小型塔台，需要考虑哪些问题？
新知导入
塔台屹立不倒的科学秘密：一是三角形稳定结构，分散受力；二是重心低且垂直，降低倾倒风险；三是材料强度适配，抵御风荷载与重力。
设计小型塔台需考虑：结构稳定性、材料承重能力、抗风抗震性能、底部地基牢固度，以及整体重心控制。
聚焦
学校要在操场上建一座塔台，以供足球教练站在塔台上指挥队员训练。现在需征集塔台的设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格。
探究新知
本塔台采用三角形桁架结构，重心下沉，底部设防滑锚栓固定于操场地面。塔身高度 3 米，配备防滑台阶与护栏，顶部平台宽 2 米，视野无遮挡。选用轻质防腐材料，兼顾稳固性与便携性，适配训练指挥需求。
1.想一想建造塔台需要考虑的因素。
2.制订标书。
阅读标书项目，
研讨具体内容。
项目 内容说明
日期 2025年12月25日
建塔位置 操场西侧足球训练区旁（距边线5米，无视线遮挡）
使用材料 轻质铝合金（塔身）、防滑防腐木板（平台/台阶）、不锈钢护栏、膨胀螺栓（固定）
塔的设计 塔高3米，三角形桁架塔型；配防滑台阶+1.2米高护栏，顶部2×1.5米平台（视野覆盖全场）
成本预算 材料+安装费共约800元
人员分工 2人负责搭建，1人负责安全检查
时间分配 材料准备1天，搭建+验收1天
小组制订标书。
竞标要点
项目成本
项目安全性
3.投标发布会。
1.通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受？
参与塔台设计项目，我们既体会到团队协作的乐趣，又感受到工程设计严谨性的重要，每一个细节都关乎最终成果的可靠性。
2.设计中遇到了哪些问题？我们计划怎么解决？
设计中遇到塔台承重稳定性不足、抗风结构不合理的问题。我们计划通过模拟受力测试优化结构，选用更轻质高强度材料，调整塔身比例。
我们认识到工程不是简单的搭建，而是科学计算、创新设计与实际需求的结合，需要兼顾安全、实用与成本。
3.我们对工程又有了怎样的新认识？
收集塔的图片，观察塔的结构特点。
课堂练习
1. 下列结构中，能最大程度提高塔台稳定性的是（ ）
A. 长方形框架 B. 三角形框架 C. 圆形框架 D. 正方形框架
2. 建造塔台时，降低重心的主要目的是（ ）
A. 节省材料 B. 提高高度 C. 增强稳定性 D. 美观大方
3. 在塔台承重测试中，钩码的放置方式最合理的是（ ）
A. 集中放在顶部一侧 B. 均匀分散在顶部 C. 放在塔台中部 D. 放在塔台底部
B
B
C
（二）判断题
1. 塔台越高越稳固，所以设计时应尽量提高塔台高度。（ ）
2. 建造塔台时，只需要考虑稳定性，不需要考虑材料成本。（ ）
3. 对塔台模型进行测试后，根据问题调整方案，能让塔台性能更优。（ ）
×
√
×
课堂总结
今天我们经历了塔台建造的完整过程，从明确需求、设计方案，到动手制作、测试分析，大家都积极参与其中。我们知道了三角形框架能增强稳定性，降低重心可让塔台更稳固，工程设计还需兼顾成本、功能等多因素。希望大家课后能继续优化塔台模型，感受工程设计的乐趣，学会用科学知识解决实际问题。
板书设计
1.3 建造塔台
一、核心需求：稳、承重、经济、够高
二、关键结构：三角形框架（稳）、降低重心（稳）
三、工程流程：设计→制作→测试→改进
四、材料选择：低成本、易固定、承重强
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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
《建造塔台》是六年级下册科学工程技术领域的核心内容，承接前两课对结构稳定性的认知，是“设计—制作—改进”工程思维的集中实践课。教材以建造塔台为任务载体，引导学生从需求分析、方案设计、材料选择、模型制作到测试改进，完整经历工程实践流程。通过聚焦塔台的稳定性、实用性、经济性等核心要求，渗透结构与功能相适应的科学观念，培养学生的工程设计与动手实践能力，为后续学习复杂工程设计奠定基础。
学情分析
六年级学生已具备一定的科学探究能力和动手操作经验，在前两课中初步了解了三角形结构的稳定性、框架结构的特点等知识，能够进行简单的观察、分析和小组合作。但对于工程设计的完整流程（需求分析—方案设计—制作测试—优化改进）缺乏系统认知，在综合考虑多因素（如材料、成本、稳定性）进行方案设计时可能存在片面性，动手制作中对材料的合理利用和结构精度控制能力有待提升。同时，学生对实践类任务兴趣浓厚，适合通过小组合作、动手实践的方式开展教学。
核心素养分析
（一）科学观念 通过实践探究，理解框架结构与塔台稳定性、承重能力的关系，知道合理的结构设计能提高塔台的性能；建立“结构适应功能”“工程需兼顾多因素”的观念，认识到科学知识在工程技术中的应用价值。 （二）科学思维 能结合塔台的建造需求，分析影响塔台稳定性的关键因素（如结构形状、材料选择、重心位置），运用逻辑推理设计合理的塔台方案；在测试与改进中，能对比分析数据，归纳塔台结构的优化方向，发展分析、推理、归纳的科学思维。 （三）探究实践 能参与塔台建造的完整工程流程，学会小组合作制定建造方案、选择合适材料、制作塔台模型；能设计简单的测试方法（如承重测试、稳定性测试），收集测试数据，并根据结果对塔台模型进行调整和改进，提升动手实践与探究能力。 （四）态度责任 在小组合作中，培养分工协作、沟通交流的意识，学会倾听他人意见并完善方案；体会工程设计的严谨性和创新性，感受科学技术对人类生活的影响，增强对工程技术领域的探索兴趣和责任感。
教学重点
1. 掌握塔台建造的完整流程，能结合稳定性、承重等需求设计合理的塔台框架方案； 2. 学会通过动手实践制作塔台模型，并能对模型进行测试与初步改进。
教学难点
1. 综合考虑稳定性、材料成本、制作难度等多因素，设计出科学合理的塔台方案； 2. 根据测试结果，精准分析塔台存在的问题，并提出有效的优化改进措施。
教具准备
1. 教师教具：塔台结构示例图、优秀塔台模型、稳定性/承重测试工具（钩码、底座、吹风机）、多媒体课件（包含塔台建造案例、测试标准）； 2. 学生学具：吸管、竹签、胶带、剪刀、尺子、记录表、小组任务单、不同规格的材料样本（标注成本）。
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：播放国内外著名塔台建筑（如埃菲尔铁塔、广州塔）的图片和短视频，提问：“这些塔台能屹立多年，既高大又稳固，它们的建造藏着哪些科学秘密？如果让我们设计并建造一座小型塔台，需要考虑哪些问题？”引导学生自由发言，引出课题《建造塔台》。 学生活动：观察图片和视频，结合已有知识思考塔台稳固的原因，积极分享自己的想法（如结构、材料、高度等）。 设计意图：通过直观的视觉素材，激发学生的学习兴趣，唤醒学生对塔台结构的已有认知，为后续的方案设计做好铺垫，自然导入新课。
二、讲授新课 1. 聚焦：明确塔台建造需求（5分钟） 教师活动：出示塔台建造任务单，明确核心需求：建造一座高度不低于20厘米、能承受3个钩码重量、在轻微风力（吹风机低档）下不倾倒、材料成本最低的塔台模型；引导学生梳理需求关键点，提炼出稳定性、承重能力、经济性、高度四个核心指标。 学生活动：阅读任务单，小组讨论并明确建造要求，记录核心指标，提出疑问（如材料如何选择、如何保证稳定性）。 设计意图：明确任务目标，让学生围绕核心需求开展后续设计，避免方案偏离方向，培养学生的目标意识。 2. 探索：设计方案与制作模型（20分钟） 教师活动：（1）引导小组讨论：“哪些结构能提高塔台稳定性？（三角形框架、降低重心）如何选择材料更经济？（优先选低成本、易固定的材料）”；（2）发放方案设计表，要求小组分工合作，绘制塔台设计图，标注结构、材料、尺寸和预估成本；（3）巡视指导，对设计不合理的小组（如全用四边形框架、重心过高）进行点拨；（4）方案确认后，发放材料，指导学生规范制作，提醒安全注意事项（如使用剪刀时小心）。 学生活动：（1）小组讨论结构与材料选择，结合所学知识确定方案；（2）绘制设计图，明确分工（设计员、材料员、制作员、记录员）；（3）根据设计图动手制作塔台模型，过程中相互配合，及时调整制作细节（如固定接口、调整重心）。 设计意图：让学生在讨论与实践中，将科学知识转化为工程设计能力，培养小组合作意识和动手操作能力，体验工程设计的严谨性。 3. 研讨：测试模型与分析问题（5分钟） 教师活动：组织各小组展示塔台模型，讲解设计思路；发放测试工具，明确测试标准（承重测试：钩码均匀放置顶部；稳定性测试：吹风机距离塔台10厘米低档吹风10秒）；指导各小组相互测试，记录测试结果（是否达标、存在的问题如倾斜、承重不足）。 学生活动：展示模型并分享设计思路，参与测试环节，认真记录本组及其他小组的测试结果，分析自身塔台存在的问题（如接口不牢固、重心偏高）。 设计意图：通过展示与测试，让学生发现设计与制作中的不足，培养学生的观察分析能力和表达能力，为后续改进提供依据。 4. 拓展：优化改进方案（0分钟，结合课堂练习后时间补充） 教师活动：引导学生结合测试结果，讨论改进措施：“针对塔台倾斜，我们可以如何调整？（加重底部、调整结构对称）接口不牢固该怎么处理？（增加胶带固定、交叉缠绕）”，鼓励学生结合其他小组的优秀设计，优化自身方案。 学生活动：小组讨论改进方案，记录具体调整措施，课后可根据方案完善模型。 设计意图：培养学生的优化意识，让学生理解工程设计是一个“设计—测试—改进”的循环过程，提升解决问题的能力。
三、课堂练习 一、选择题（每题2分，共6分） 1. 下列结构中，能最大程度提高塔台稳定性的是（ ） A. 长方形框架 B. 三角形框架 C. 圆形框架 D. 正方形框架 2. 建造塔台时，降低重心的主要目的是（ ） A. 节省材料 B. 提高高度 C. 增强稳定性 D. 美观大方 3. 在塔台承重测试中，钩码的放置方式最合理的是（ ） A. 集中放在顶部一侧 B. 均匀分散在顶部 C. 放在塔台中部 D. 放在塔台底部 二、判断题（每题2分，共6分） 1. 塔台越高越稳固，所以设计时应尽量提高塔台高度。（ ） 2. 建造塔台时，只需要考虑稳定性，不需要考虑材料成本。（ ） 3. 对塔台模型进行测试后，根据问题调整方案，能让塔台性能更优。（ ） 参考答案：选择题：1.B 2.C 3.B；判断题：1.× 2.× 3.√
四、课堂小结 今天我们经历了塔台建造的完整过程，从明确需求、设计方案，到动手制作、测试分析，大家都积极参与其中。我们知道了三角形框架能增强稳定性，降低重心可让塔台更稳固，工程设计还需兼顾成本、功能等多因素。希望大家课后能继续优化塔台模型，感受工程设计的乐趣，学会用科学知识解决实际问题。
板书设计
建造塔台 一、核心需求：稳、承重、经济、够高 二、关键结构：三角形框架（稳）、降低重心（稳） 三、工程流程：设计→制作→测试→改进 四、材料选择：低成本、易固定、承重强
教学反思
（一）成功之处 本节课以任务驱动为核心，紧扣工程实践流程开展教学，符合六年级学生的认知特点和兴趣点。通过小组合作的方式，让学生全程参与方案设计、动手制作、测试改进，有效落实了探究实践、科学思维等核心素养。教学中注重引导学生结合已有知识解决实际问题，如利用三角形稳定性设计结构，同时通过展示与测试环节，培养了学生的表达能力和分析能力，课堂氛围活跃，学生参与度高。 （二）不足之处 1. 时间分配不够合理，制作模型环节部分小组动手速度慢，导致研讨和拓展环节时间紧张，部分小组未能充分完成改进方案的讨论； 2. 对个别薄弱小组的指导不够细致，部分小组在方案设计时存在结构不合理问题，未能及时发现并纠正，导致模型测试不达标； 3. 评价方式较为单一，主要以教师评价和小组互评为主，缺乏对学生个体表现的针对性评价。 （三）教学建议 1. 课前可让学生预习塔台结构知识，提前熟悉材料性能，缩短课堂上方案设计和制作的时间，预留充足时间进行研讨和改进； 2. 分组时采用“强弱搭配”的方式，便于组员相互帮助；巡视指导时，重点关注薄弱小组，针对设计和制作中的问题逐一点拨，提升整体教学效果； 3. 丰富评价维度，增加学生自评、个体表现评价（如分工完成情况、创意贡献），结合过程性评价和结果性评价，全面评价学生的学习成果，激发学生的积极性。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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