资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
课题 《1.7评估改进塔台模型》 课时 1课时
教材简析 本单元的3-7课通过塔台建造的实践活动，初步建立起对工程的了解。通过第 3 课“建造塔台”，以招投标形式明确工程项目要求，体会并感受设计的重要作用。第4 课“设计塔台模型”聚焦塔台设计完成技术难关的突破。第 5 课“制作塔台模型”，在设计的基础上动手制作塔台模型。第 6 课是“测试塔台模型”，以评价表为评价标准，对塔台模型进行测试、评价。本节课作为本单元的总结课，来到了设计环节的最后步骤，主要通过两个环节来展开。一是评估，二是改进。在上节课已经对塔台进行小组测试和评价的基础上，展开组间互评，在互评中完善各组设计方案。改进活动需要根据单元学习中的全部过程性资料，来进行方案设计的修改。并且要让学生知道本课产生的设计并不是终极成品，可能还要经过多次的反复改进直至满足工程的需要。对一项工程有系统性的了解和认识。
学情分析 作为单元总结课，学生可能会误以为一项工程的体验活动已经到此结束，但其实我们经历的只是工程中设计这一核心内容，并没有真正施工建设。而设计是工程的关键，需要帮助学生建立设计的改进需要精益求精，并权衡多种复杂因素后才能投入到工程下一环节的正确认识。
学习目标 科学观念：知道工程要反复评估改进、不断完善，才能达成最终的工程要求。能把工程要求应用于实践进行迁移。科学思维：比较分析各组模型的优缺点，基于有说服力的论证，对模型改进提出有价值的解决方法。探究实践：依据评估标准，针对每一组模型开展小组自我评估与组际评估。依据塔台模型制作评价表再次改进设计。态度责任：进一步增强对工程建设的兴趣与认识。能够学会倾听，乐于交流，不断改进设计。
教学重难点 教学重点：通过开展组际交流评估活动，明确塔台设计及模型制作存在的问题，进行改进再设计。教学难点：对模型反复进行修改设计—制作—测试—评估，直到满足工程的需要。
教学准备 教师：班级评分统计表、教学课件。学生：招标计划书、评价表、塔台模型设计图纸、塔台模型、测试塔台记录表、问题梳理记录单、设计方案修改记录单、学生活动手册。
过程设计 二度备课/设计意图
一、聚焦问题（预设8分钟）1.谈话：通过上一节课对塔台模型的测试，我们发现它还存在一些问题。怎样改进才能把它建得更好呢？2.学生整理出上节课的塔台模型测试记录表、问题梳理记录单，作为交流的材料。【设计意图】整理回顾上节课设计与测试后产生的问题，为本节课的评估改进做好准备。二、评估与改进（预设8分钟）（一）小组交流评估1.引导：组内根据上节课的塔台模型测试记录表、问题梳理记录单从三个方面对塔台模型展示的汇报做准备。提示：小组内分工完成会更高效。（1）我们小组制作的塔台模型的主要优点____________。（2）我们小组制作的塔台 模型的主要不足____________。（3）根据问题我们将做如下改进____________。展示方：由一个主汇报人对本组模型进行展示汇报，其他组员适时补充。汇报时可以邀请其他组同学提供支持与建议。评估方：既要客观公正地对展示方进行评价并给出合理的建议，也要借鉴他组经验，迁移应用新创新，力求将设计方案改进得更准确、完整和科学。（二）明确问题1.提示：在组际交流中，要进一步完善问题梳理记录单，及时把大家的建议记录下来。2.引导：小组合作学习，对问题进行梳理，充分考虑他组的建议，商讨解决方法，整理出设计方案修改记录单。（三）改进设计1.引导：小组拿出原始设计图，根据研讨出的修改方案有针对性地进行修改，教师适时指导。2.小组展示改进后的设计方案，交流可行性。3.提示：改进后的设计方案并不一定就是终极成品，还要根据设计方案重新制作模型，再次测试评估，发现新的问题并进行改进，直到达到工程要求，完成设计环节，才能进入到下一个施工建造环节。【设计意图】在组内梳理完成后，搭建组际交流的平台，使学生充分表达观点，同时与其他观点进行碰撞，融合集体智慧，使得大家思考问题更全面，有助于后续的修改完善。三、思考讨论（预设8分钟）（一）通过建造塔台模型的活动，我们对做好一项工程又有了哪些新的认识？学生自由谈感受，从单元学习角度进行自我反思、回顾与总结。（二）假如学校再组织开展一项工程活动，我们会怎样做？1.以本次塔台工程为例，说说工程实施的步骤与重点。2.对于学校新的工程活动，你有什么样的实施计划？【设计意图】作为单元总结课，从单元角度进行自我反思、回顾与总结，学生结合自己本单元的体验，深化对工程学习的兴趣，以及对工程建设的理解。四、课后拓展课后任务：将小组建造的塔台模型按照改进后的设计重新加工，使它更符合建造要求。【设计意图】本课产生的设计并不是终极成品，可能还要经过多次的反复改进直至满足工程的需要，引导学生在课后继续探究，使得设计环节能呈现更加完善的作品。
学与导的预设
为精准突破“通过组际交流评估明确问题，并基于多方论证进行改进再设计”的教学重难点，设计“角色扮演+证据链互评”的“学与导”环节，具体如下：一、“学”的预设（学生活动）角色分工，准备陈述：每组根据上节课的测试记录和问题梳理单，进行分工准备。主建筑师（1人）：负责陈述本组模型的核心优点（如“抗风能力强，因为采用了三角形框架”）和主要不足（如“顶端承重弱，因为立柱不等高”）。数据分析员（1人）：手持测试记录表，准备展示支撑数据（如“我们的承重测试放了8本书，但第二层就倾斜了”）。记录员（1人）：负责在后续互评环节，记录他组对本组的建议。轮流展示，证据互评：各组轮流上台进行“工程发布会”。展示方：按照“优点-不足-初步改进思路”的逻辑，结合模型和数据进行3分钟汇报。评估方：扮演“工程审核委员会”角色，专注倾听。在展示方汇报后，依据《塔台模型制作评价表》，结合对方提供的实物证据（模型）和数据证据（测试记录），进行有理有据地质询。例如：“你们说抗震能力强，但刚刚数据显示三级震级下塔身倾斜了，是否考虑增加底座摩擦力？”梳理问题，改进设计：各小组回到座位后，汇总“工程审核委员会”给自己组提出的建议。拿出原始设计图，针对记录下来的“高价值建议”进行对比研讨。例如，如果大家都提到“接口处胶带缠绕过多导致自重过大”，就要思考如何优化接口结构。在原始设计图上用红笔圈出修改部分，并填写《设计方案修改记录单》，注明“修改原因”及“预期效果”。二、“导”的预设（教师引导）互评范式引导：若学生交流浮于表面（如只说“好看”“不好看”），及时介入引导。提示语：“请大家像真正的工程师评审会那样，说话要有‘证据’。你的建议是依据评价表的哪一条？你看到了对方模型的哪个部位让你产生了这个想法？”示范：如果某组塔台摇晃，可示范提问：“我看到你们塔身的立柱有点弯曲（观察证据），这是导致摇晃的原因吗？打算怎么加固？”问题链深化：在学生研讨陷入瓶颈（不知如何改进）时，抛出问题链引导深度思考。① 聚焦结构：“刚才大家提到塔台‘摇晃’，这仅仅是因为胶水不牢吗？看看底部的重量分布和侧面的斜杆数量，有什么关联？”（引导从“表象”转向“结构归因”）② 权衡取舍：“现在大家想加很多吸管来加固，但加上去后重量增加了，承重比（承重/自重）反而下降了。怎么在‘稳固’和‘成本/自重’之间找到平衡点？”（引导思考工程中的权衡）③ 模拟迁移：“假如我们把塔台搬到操场的风口上，现有的底座设计足够稳定吗？需要借鉴哪一组的‘金字塔型’底座设计？”（引导借鉴迁移，突破难点）概念建构：在各组展示改进方案后，教师利用板书可视化“工程改进的循环”：发现证据（测试数据/互评建议） → 分析原因（结构/连接） → 修改图纸（权衡优化） → 再次制作测试（循环）小结语：“真正的工程设计，就像我们今天这样，不是一次就能成功的。评估不是终点，而是为了找到证据，让下一次设计变得更好。这种‘评估—改进—再评估’的循环，正是工程师把图纸变成伟大建筑的法宝。”设计说明：此环节通过“角色扮演”激发学生互评的投入度，通过“证据链互评”将评估从主观感受引向客观论证，再通过教师的“问题链”引导学生从结构原理层面思考改进方案。这不仅突破了“组际交流评估”的形式化难点，也让学生亲历了“反复改进设计”的工程思维过程，将教学难点转化为可操作的探究步骤。
板书设计 评估改进塔台模型
作业设计 A层 基础巩固（面向全体，夯实“科学观念”）
填空巩固：（1）工程设计的核心环节是__________，它需要经过反复__________和__________，才能最终满足工程要求。（2）在塔台模型评估中，我们依据__________表对模型进行测试和评价。简述回顾：请用一句话说明：为什么塔台模型测试后还需要进行改进设计？匹配连线：将下列“塔台问题”与“可能的改进方向”用线连起来。塔身摇晃 增加底部配重/加装斜杆承重不足 加固立柱接口/增加三角形结构胶带缠绕过多 优化连接方式/减少多余材料【设计意图】通过填空、简述、匹配等低难度任务，帮助学生回顾课堂核心结论，夯实“工程需要反复评估改进”的科学观念，确保全体学生达成基础目标。
B层 能力提升（面向多数，发展“科学思维”）
对比分析：下表是两个小组的塔台模型测试数据，请根据数据分析并回答问题。小组塔高（cm）承重（本）抗震（级）抗风（级）自重（g）甲组60103485乙组5885362（1）甲组的优势是__________，不足是__________；乙组的优势是__________，不足是__________。（2）如果学校要在多风地区建造一座塔台，你更推荐哪个小组的设计？请说明理由（至少写出两点）。权衡思考：丙组发现自己的塔台承重不足，想通过增加吸管数量来加固，但这样会导致自重增加。请你帮他们想一个“既能提高承重，又不明显增加自重”的改进方案，并画出示意图（或文字描述）。【设计意图】通过真实数据对比，引导学生进行多因素综合分析，培养基于证据的决策能力；通过权衡问题，训练学生在工程限制条件下寻找最优解的思维习惯。
C层 实践探究（面向学有余力，强化“探究实践”）
二次制作挑战：根据课堂上修改后的设计方案，重新制作一个塔台模型（可使用家中材料，如吸管、牙签、黏土等，或利用课余时间在学校材料室制作）。完成后进行家庭简易测试：承重测试：用硬币或小书本逐层放置，记录最大承重数量。稳定性测试：用电风扇模拟不同风力，观察塔台表现。记录改进前后的变化，填写《二次制作对比记录表》（见下表）。项目原模型表现新模型表现改进措施说明承重能力抗风能力整体结构 移设计：假如学校要开展一项“建造一座抗震桥梁模型”的工程活动，请你借鉴本次塔台建造的经验，写出你的实施计划。计划需包含：（1）工程实施的步骤（可参考塔台项目的流程）；（2）你认为在桥梁设计中需要重点关注的三个问题；（3）你会如何评估和改进你的桥梁模型。设计意图：通过真实的二次制作任务，让学生完整经历“改进—制作—测试—再评估”的工程循环，强化探究实践能力；通过迁移设计任务，引导学生将单元所学系统应用于新情境，培养工程规划与创新能力，满足学有余力学生的发展需求。
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑