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课题 《1.6测试塔台模型》 课时 1课时
教材简析 《测试塔台模型》是六年级下册《小小工程师》单元的第6课。本课是学生在经历了设计——制作——改进模型后进行测试，测试是对塔台模型设计是否合理、科学、符合要求的检验，是工程设计中又一重要环节。教学内容由两部分组成。第一部分“测试”由三个有层次、有逻辑的活动组成。第一个活动是明确测试标准，并且提供学生填写的塔台模型测试记录表，结合第4课中的评价标准对全班各组模型成品进行评价。第二个活动是进行展示与测试。学生依照顺序逐一进行测试，并以评价表各项指标细化说明为依据进行数字打分。第三个活动是自我评估，各组通过分析测试结果，梳理各自塔台模型的问题，思考解决方法，为下节课开展评估改进打好基础。第二部分“研讨”将研讨部分与测试部分整合，测试得出的数据是学生进行自评、反思、发现模型设计缺点的重要依据，也是进行问题梳理、明确改进方向、完善工程模型设计方案的依据。
学情分析 学生对制作、测试塔台模型十分感兴趣，但是到底测试哪些内容？什么样的塔台模型评为合格？什么样的塔台模型评为优秀？学生也许还不是十分清楚。本课将会出现大量的数据，学生将利用这些数据进行汇总、整理、分析、对比，学会用数据说话。学生通过分析数据找到本组模型的优点与不足，明确问题及改进方向，培养数据分析与应用能力及严谨的科学态度。
学习目标 科学观念：认识到检测工具对测试工作的重要性，从而进一步理解科学技术的发展与应用对一项工程建设的重要意义。科学思维：通过使用特定的工具完成测试项，衡量设计是否达到规范要求。并对测试结果进行反思，能归因问题所在，从而培养思维的创新性、灵活性、批判性。探究实践：能依据标准对塔台模型进行测试并记录。虚心接纳同学意见，通过反思交流，调整原有设计，从而达成集体共识。态度责任：对测试活动充满好奇与热情，认识到测试的重要意义。善于合作交流，同时培养严谨、科学的实验态度。
教学重难点 教学重点：理解测试是工程设计中的重要环节，是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。教学难点：通过分析、对比测试结果，能归因问题所在，明确改进方向。
教学准备 教师：1.教学课件；2.米尺、多本教科书、电风扇、抗震检测仪。学生：塔台模型、塔台模型测试记录表、问题梳理记录单、学生活动手册。
过程设计 二度备课/设计意图
一、聚焦：揭示课题（预设5分钟）材料准备：课件，各小组的塔台模型1.谈话导入：在一项工程中，测试是重要环节。各组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改进？2.揭示课题：测试塔台模型（板书）【设计意图】通过看似所以实则聚焦的谈话，引导学生思考如何通过测试检测自己的塔台模型是否符合要求，激发学生测试塔台模型的探究学习兴趣。二、探索：测试（预设20分钟）材料准备：米尺、多本教科书、电风扇、抗震检测仪、塔台模型测试记录表、问题梳理记录单、学生活动手册。1.明确测试标准（1）出示塔台模型制作评价表。提问：大家还记得塔台模型制作的依据吗？引导：我们一起来看塔台模型制作评价表，大家说说都有哪些项目及分值。学生小组交流研讨塔台模型制作评价表，对标准达成共识，了解完成度不同对应的分值也不同。（2）出示塔台模型测试记录表。对比塔台模型制作评价表与塔台模型测试记录表，看看有什么相同与不同。2.展示与测试（1）介绍测试工具。学生可以依据塔台模型制作评价表说出一些工具。例如：测量高度的尺子、测试承重的重物、测试抗风能力的电风扇等。教师讲解：测试地震我们可以利用地震模拟仪。（2）确定公平的测试方法。①提问：当我们测量塔高时利用什么样的尺子呢？学生小组讨论交流。学生意识到应该用米尺进行测量，并且每组使用的测量的工具都要相同。如果测量工具不同，结果就不准确了，没办法比较。②提问：测量承重能力时，可以用什么测试呢？必须使用一样的重物测试塔台模型，否则无法对比测试结果。③引导：我们知道了怎么测量高度和承重，那怎么测量抗风能力呢？学生讨论后可以说出抗风能力可以统一用电风扇测试。电风扇的1挡为小风量，2挡为中等风量，3挡为大风量。④小结：测试塔台的方法、标准、工具都需要统一，这样才能保证测试公平且方便对比。（3）学生测试塔台模型。①教师创设测试工程情境，模拟真实的工程测试。②学生测试并记录。教师提示：塔高、承重、抗风能力、抗震能力为塔台模型制作的必要条件，都需要符合塔台模型制作标准中的最低标准，如有一个条件不符，则塔台模型不合格。③材料成本计算。提问：怎么计算材料成本呢？教师出示材料价目表学生小组计算材料成本后汇报。④分工与美观评分。教师讲解：分工合作项目可以由各组自行介绍后各组评分；美观方面可通过塔台结构是否合理评分。学生进行小组评分并记录。3.自我评估观察分析塔台模型测试记录表，找找表中的高分项与低分项，说说这些代表什么。布置任务：请大家分析测试标准的低分项，对本组塔台模型的问题进行汇总，写在问题梳理记录单上。学生小组研讨并完成问题梳理记录单。【设计意图】这一探究环节让课堂气氛达到高潮，学生利用各种测试工具进行测试。首先明确测试标准，学生依照顺序逐一进行测试，各组通过分析测试结果，梳理各自塔台模型的问题，思考解决方法，为下节课开展评估改进打好基础。三、研讨（预设15分钟）材料准备：塔台模型测试记录表、问题梳理记录单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？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？3.其他小组的建造的塔台模型对我们小组有什么启示？【设计意图】鼓励学生主动交流。通过分析数据找到本组模型的优点与不足，明确问题及改进方向，培养数据分析与应用能力及严谨的科学态度。
学与导的预设
为精准突破“理解测试在工程设计中的重要性”及“通过数据分析归因问题、明确改进方向”的教学重难点，设计“分层测试 + 数据驱动反思”的“学与导”环节，具体如下：一、“学”的预设（学生活动）明确测试标准，统一测试方法各小组领取“塔台模型测试记录表”与“问题梳理记录单”。① 小组对照“塔台模型制作评价表”，逐项确认测试内容与分值标准；② 小组讨论测试工具与方法的公平性，如“所有组都用米尺测高”“统一使用教科书承重”“电风扇统一挡位”等，形成共识并记录。分组测试，记录数据每组依次进行以下测试并记录数据：① 塔高测试：用米尺测量塔台高度；② 承重测试：逐本叠加教科书，记录倒塌前书本数量；③ 抗风测试：用电风扇1、2、3挡分别吹风，记录稳定性；④ 抗震测试：用抗震模拟仪测试，记录是否倒塌；⑤ 成本计算：根据材料价目表计算总成本；⑥ 分工与美观评分：小组互评并记录。自我评估与问题梳理小组对照测试记录表，圈出“高分项”与“低分项”，分析原因并填写“问题梳理记录单”，如：“塔高不达标可能是因为底座不平”“抗风差可能是因为结构不稳固”。二、“导”的预设（教师引导）测试公平性引导若学生忽略测试工具统一性，引导：“如果一组用米尺、一组用卷尺，测出的塔高能直接比较吗？怎样才能让测试结果更公平？”引导学生理解“统一标准”的重要性。数据归因引导若学生在分析低分项时只停留在表面，提出问题链：① “塔高不达标，是设计问题还是制作问题？怎么判断？”（引导学生回归设计与制作过程）② “承重能力差，是材料选择问题还是结构支撑问题？”（引导学生从结构与材料两方面归因）③ “抗风能力弱，和塔台的形状、重心高低有关系吗？”（引导学生联系结构与稳定性）④ “成本高但性能一般，说明什么问题？”（引导学生思考效益与设计的平衡）对比反思引导小组汇报后，引导全班对比各组数据与问题记录，提问：“哪些组在承重方面表现好？他们的设计有什么共同点？”引导学生从他人设计中获得启发，拓展改进思路。此环节通过“测试→记录→归因→反思”的闭环，让学生在真实操作中理解测试的意义，在数据分析中发现问题、归因问题，逐步突破“理解测试价值”与“明确改进方向”的教学难点，体现科学探究与工程思维的双重融合。
板书设计 测试塔台模型
作业设计 A层 基础巩固（面向全体，夯实“科学观念”）
填空题（1）在测试塔台模型时，我们需要使用______测量塔高，用______测试承重能力，用______模拟自然风，用______模拟地震。（2）为了保证测试的公平性，所有小组必须使用______的测试工具和______的测试方法。（3）塔台模型测试记录表中，“承重能力”一项的得分取决于能承受的______数量。判断题（1）只要塔台模型外观漂亮，就算测试不合格也可以评为优秀。（ ）（2）测试抗风能力时，电风扇的风量挡位可以随意选择，不影响结果。（ ）（3）材料成本越低，塔台模型的设计就一定越好。（ ）简答题为什么在测试塔台模型之前，要先明确统一的测试标准？请用自己的话简单说明。
B层 能力提升（面向多数，发展“科学思维”）
数据分析题下表是某小组塔台模型的测试记录：测试项目塔高承重能力抗风能力抗震能力材料成本分工合作美观测试结果48厘米6本书2挡时晃动轻微摇晃12元良好结构对称得分（满分5分）4分3分2分4分4分4分5分 （1）该小组的塔台模型在哪些方面表现较好？哪些方面需要改进？（2）你认为承重能力得分较低可能是什么原因造成的？请从设计、材料、制作等方面提出两种可能的原因。（3）抗风能力较弱，你能为该小组提出两条具体的改进建议吗？设计对比方案如果想研究“塔台底部结构是否会影响抗风能力”，你会如何设计一个简单的对比测试？请写出你的测试步骤和需要控制的条件。
C层 实践探究（面向学有余力，强化“探究实践”）
改进实践任务根据本组或他组的测试结果，选择一个最需要改进的问题（如承重不足、抗风差等），重新设计并制作一个改进版的塔台模型。要求：画出改进后的设计图，标注关键尺寸和结构变化；用文字说明改进的理由（针对原问题）；如果条件允许，用材料制作改进模型，并再次测试，记录前后数据对比。拓展研究任务查阅资料或请教家长，了解现实生活中建筑或桥梁在建造前会进行哪些“模型测试”？这些测试和我们测试塔台模型有什么相似和不同？写一篇200字左右的短文，分享你的发现。创意设计任务假如你要为一座位于地震多发地区的通信塔设计模型，你会如何优化它的抗震性能？请画出你的设计草图，并简要说明你的设计思路。
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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