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《设计塔台模型》教学设计 深圳市宝安区宝安中学（集团）外国语学校 【教材分析】 一个“工程”建造的系统工程包括：明确任务—设计—建造（模型）—测试—评估—改进。从本课开始，学生的学习视角从对工程的整体认知转到到工程设计这一核心内容。与之相应，教科书的编写体例不再沿用四个板块的模式，而是以工程建设的基本程序展开。 教科书一开始就提出“建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。”，明确建立模型的重要意义。随后，教科书对塔台模型的设计提出了明确的要求，同时提供材料清单以及评价表，一方面指导学生设计方向，另一方面从评估的角度利用评价表规范设计方案。此外，教科书提出了5个问题供学生制定方案时思考，引导学生全面细致地考虑设计问题，帮助学生突破技术难点，尽可能设计出符合要求的塔台模型方案。 本课的内容是对上一节“标书”的具体化，聚焦塔台设计这个关键点来展开工程实践活动的。下一节建造塔台模型要依照本课的设计方案来实施，单元结束课也要对本课设计的不足进行改进。所以本课的内容在整个单元中起到很重要的承上启下作用。 【学情分析】 本单元的学习活动始终基于模型展开，有利于学生体会设计、建立模型在工程中的重要性。 尽管本课为学生设计塔台模型提供了必要的支持，但对于学生来说依然具有挑战性，学生要经历多维度的思考与权衡，最终整合出最为合适的设计，在设计思考过程中，学生将再一次感受到工程设计的复杂性。 第一个挑战是设计图的绘制，学生的设计意识比较薄弱，对工程设计的要素接触较少，教师需要强调设计图纸的基本要求，如必要的文字、图形、数字等标注说明，及要绘制不同视角的设计图，全方位展现等。 第二个挑战是技术难关的突破，如形状结构设计、稳定性、控制倾斜等，教师需要引导学生发现其中的科学知识，为模型设计奠定知识基础，同时理解“工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动”这一主要概念。 【教学目标】 科学概念目标 1.工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素之间的关联。 2. 工程设计中蕴含着一定的科学知识 科学探究目标 1.能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，制定出建造方案 2.能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。 3.能深入思考，发现并解决设计中的难点问题。 4.能反思自己的设计，不断改进。 科学态度目标 1.对工程设计抱有极强的兴趣。 2.愿意与小组成员合作、交流，共同完成设计任务。 3.具有反思意识，能听取同学的意见并不断改进自己的设计。 科学、技术、社会与环境目标 1.感受到科学知识对设计好塔台的重要作用。 【教学重难点】 重点：认识并理解工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联 难点：能根据建造塔台的具体任务，在限制条件下设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。 【材料准备】 实验器材：设计图纸、评价表、三角形与正方形的框架实物、铅笔、尺子 【教学流程图】 【教学过程】 1.聚焦 出示教科书塔台图片，让学生观察塔台的结构和形状。 教师指出建立模型是工程设计中的重要环节，工程师通常通过建立模型来测试他们的设计。从这节课开始，我们也要像工程师一样，设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。 设计意图：通过谈话的方式强调建立模型的重要性，明确本课的学习活动方向。同时指明本课之后的连续几课都是围绕建造塔台而开展模型的设计、制作、测试、评估、改进等一系列活动。教师通过引导学生观察真实塔台图片，让学生初步了解塔台的结构和形状。 2、任务：设计塔台模型 （1）明确任务要求和材料 教师提问：学校给定了建造塔台的要求，我们能按照要求设计塔台吗？ 学生活动：阅读教科书中的要求。 教师和学生共同总结设计要求：①设计图有图形、数字、文字、标志等细致说明；②塔台的高度为60厘米，底部不能站在桌面上；③稳固，具备一定的承重、抗风、抗震的能力；④价廉，尽量节省材料；⑤美观; ⑥使用所给的材料。 教师出示材料选取要求，展示材料实物：70根20厘米长的吸管、剪刀（1或2把）、胶带、尺子（1或2把） 设计意图：创设真实任务情景，同时明确塔台设计和设计图纸的具体要求，便于学生依照设计图纸建立出符合要求的塔台模型。教师还需提示学生高度、安全性、承重是必须达成的重要指标。 （2）明确塔台模型评价标准 学生阅读教科书中的塔台模型制作评价表，了解细化评价标准和相应分值。 教师提问：我们有哪些相应的评分标准呢？引导学生再次明确塔台必须达到的限制条件，同时利用评价表的细节描述，为学生指明设计方向。 设计意图：评价表是学生进行塔台模型设计的重要帮手。评价表不仅整合了任务板块的所有要求，还进行了细化，帮助学生在设计过程中整合各项因素、达到要求的平衡点，体会工程设计的复