资源简介

第22课 设计抗风暴房屋模型 教学设计
教学目标 科学观念 知道房屋抗风暴的关键结构特征（如牢固地基、低重心、流线型外形等）；了解不同结构对房屋稳定性的影响，以及现实生活中抗风暴建筑的应用。 科学思维 能通过观察、分析风暴对房屋的作用力，归纳抗风暴房屋的设计要点；初步形成“问题-设计-测试-优化”的工程思维逻辑，能对比不同设计方案的优缺点。 探究实践 能参与小组合作，完成抗风暴房屋模型的设计、制作与测试任务；能根据测试结果调整模型结构，清晰表达设计思路与改进方案。 态度责任 对工程设计产生好奇心和探索欲；树立关注建筑安全、增强防灾减灾的意识，体会科学技术在应对自然灾害中的作用。
教学重点 1. 通过观察分析，掌握抗风暴房屋的核心设计特征（低重心、牢固地基、流线型等）； 2. 能小组合作完成抗风暴房屋模型的设计、制作与基础测试。
教学难点 1. 理解不同结构（如高度、形状、连接方式）对房屋抗风暴能力的影响； 2. 能根据测试结果针对性优化模型结构，形成工程优化的思维意识。
教学准备 教师 风暴破坏房屋的短视频、不同结构房屋（蒙古包、沿海防风楼、普通民房）的图片集、模拟风暴装置（台式风扇）、小组设计记录表、模型测试评分表、PPT课件。 学生 提前收集的抗风暴建筑资料（可选）、制作材料（硬纸板、牙签、橡皮泥、胶水、胶带、剪刀等）、课堂记录单。
教学过程
教学环节 教学活动 设计思路 教学备注
一、情景导入 激发兴趣（5分钟） 1. 视频激趣：播放台风、强风破坏房屋的短视频，提问：“视频里的房屋为什么会被吹倒？怎样设计房屋才能抵抗风暴的袭击？” 2. 板书课题：第22课 设计抗风暴房屋模型 从真实自然灾害场景切入，引发学生对“房屋抗风暴”问题的思考，快速聚焦工程设计主题。 鼓励学生大胆猜测，记录不同想法，保留探究空间。
二、探究抗风暴设计要点（10分钟） 1. 分析风暴作用力：展示风对房屋的受力示意图，讲解“风力会对房屋产生推力、上掀力，容易导致房屋倾斜、倒塌”。 2. 观察对比找规律：出示蒙古包（低矮圆形）、沿海防风楼（宽地基、流线型外墙）、普通民房的图片，引导小组讨论：“这些房屋的结构有什么不同？哪种更抗风暴？为什么？” 3. 归纳设计要点：小组汇报后，教师总结抗风暴房屋的核心设计特征：① 牢固的地基（增大与地面的接触面积）；② 低重心（降低房屋高度）；③ 流线型外形（减少风的阻力）；④ 紧凑的连接结构（增强部件间的牢固性）。 通过观察、对比、讨论，让学生自主建构抗风暴房屋的设计逻辑，为后续模型制作奠定理论基础。 巡视指导小组讨论，引导学生从“结构与力的关系”角度思考，避免仅停留在外观描述。
三、设计与制作模型（12分钟） 1. 小组设计：发放设计记录表，要求小组绘制房屋模型设计图，标注材料、结构特点（如“用橡皮泥做厚重地基”“用硬纸板做流线型屋顶”），并说明设计理由。 2. 动手制作：小组根据设计图，利用提供的材料制作抗风暴房屋模型，教师巡视，提醒注意安全（如使用剪刀），指导薄弱小组完成基础结构搭建。 将理论转化为实践，通过“设计-制作”的过程，培养学生的工程实践能力与小组合作意识。 提醒学生合理分配任务，如“一人画设计图，两人做地基，一人做屋顶”，提高制作效率。
四、测试与优化模型（8分钟） 1. 模拟风暴测试：每组将模型放在风扇前（距离50cm，风速调至中挡），观察模型是否会倾斜、倒塌，记录测试结果（如“地基滑动，房屋倾斜”）。 2. 优化改进：小组根据测试问题，讨论改进方案，如“在地基下加橡皮泥增加重量”“用胶带加固屋顶与墙体的连接”，并快速调整模型。 通过“测试-优化”环节，让学生体会工程设计中“反复迭代”的核心逻辑，深化对结构稳定性的理解。 测试时注意保持风扇位置统一，确保测试条件公平；鼓励学生尝试多种改进方法，不局限于单一方案。
五、交流总结 深化认知（3分钟） 1. 小组汇报：每组展示最终模型，介绍设计思路、测试中遇到的问题及改进方法，其他小组可提问补充。 2. 教师总结：梳理抗风暴房屋的关键设计要点，联系现实生活中的防灾建筑（如台风地区的防风墙、抗震房屋），强调科学设计在应对自然灾害中的重要性。 通过汇报交流，分享经验，巩固知识点，同时将课堂内容延伸至生活实际，增强学生的防灾意识。 表扬创意设计与积极改进的小组，强化“从失败中学习”的工程思维。
六、练一练（2分钟） 一、选择题（每题1分，共2分） 1. 下列哪种房屋结构更抗风暴？（ ） A. 高而细的塔楼 B. 低矮圆形的蒙古包 C. 屋顶陡峭的尖顶房 2. 为了让房屋地基更牢固，下列方法合适的是（ ） A. 减小地基面积 B. 用轻质材料做地基 C. 增大地基重量 二、判断题（每题1分，共2分） 1. 流线型的房屋外形能减少风的阻力，更抗风暴。（ ） 2. 房屋的重心越高，抗风暴能力越强。（ ） 参考答案 选择题：1.B 2.C 判断题：1.√ 2.× 通过快速习题，检验学生对核心设计要点的掌握情况，强化知识点记忆。 允许学生快速讨论，集体订正，及时纠错。
板书设计 第22课 设计抗风暴房屋模型 抗风暴设计要点： 1. 牢固地基（增面积、加重量） 2. 低重心（降高度） 3. 流线型外形（减阻力） 4. 紧凑连接（强牢固） 工程流程：设计→制作→测试→优化 生活应用：沿海防风楼、防灾建筑

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