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教学设计

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6.测试塔台模型

小学科学教学网资源建设团队曹文佳

通过前面5节课的学习，学生已经认识工程是由多个系统组成的；理解了工程与科学技术进步的关系；体会并感受设计的重要作用；亲自设计和制作了塔台模型，明白了既要遵循设计图纸要求，在制作过程中也会有新的发现、感受、改进；知道了评价表和设计方案；有了一定的搜集与分析数据的能力。

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。测试标准就是第4课的塔台模型制作评价表，本课起到了承上启下的作用，体现了本单元学习的连贯性和工程的系统性。

测试板块，由三个有顺序、有逻辑的活动组成。第一个活动是“明确测试标准”，通过第4课的塔台模型制作评价表，以此表为依据进行量化评分。第二个活动是“展示与测试”。学生按要求进行测试并评分。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。

研讨板块，研讨部分以测试数据为依据，让学生进行自评、反思、发现模型设计优缺点以及明确改进方向，为下节课改进塔台模型做好准备。

学生经历了精心设计与制作，对如何测试塔台以及怎么评价塔台是充满期待的。学生有一定的数据分析能力，面对大量数据需师生协同指导他们进行数据的汇总、整理、分析和对比。同时需要指导学生通过分析数据找到本组塔台模型的优缺点，根据数据和测试经验明确问题及改进方向，培养学生的数据分析意识和工程技术中严谨的科学态度。

科学概念目标

1.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。

2.完成一项任务（测试）需要使用特定的工具。

科学探究目标

1.能依据标准对塔台模型进行测试并记录。

2.能对测试结果进行反思，能归因问题所在。

3.能将问题进行梳理、归纳。

科学态度目标

1.对测试活动充满好奇与热情，认识到测试的重要意义。

2.能基于观察事实作出合理判断。

3.能虚心接纳同学意见，通过反思交流，调整原有设计，从而达成集体共识。

科学、技术、社会与环境目标

认识到检测工具对测试工作的重要性，从而进一步认识到科学技术的发展对一项工程建设的重要意义。

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。

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。

为学生准备：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。

教师准备：米尺、装满水的矿泉水瓶3-5个或多本教科书、小盆、电风扇、抗震检测仪、教学课件。

一、聚焦（预设1分钟）

1.谈话导入：上节课我们制作了塔台模型，各个小组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改进？大家觉得我们该怎样进行测试？

2.揭题：测试模型环节决定着设计方案是否符合工程要求，是工程设计中的又一重要环节。让我们通过今天的测试来了解吧。（板书：测试塔台模型）

二、测试

（一）明确测试标准（预设8分钟）

[材料准备：塔台模型制作评价表]

1.出示塔台模型制作评价表。

思考：我们应该从哪几个方面对塔台模型进行测试？具体评分标准如何？

分组讨论。

交流汇报。塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力为第一目标，为达到最优的目标，材料成本要精简，分工合作要齐心协同，设计图及文字说明要精细，模型要美观精致。

根据学生回答将塔台模型制作记录表转化成测试记录表。

2.出示小组塔台模型测试记录表，班级研讨，教师协商统一评价指标，明确测试方法。

塔台模型测试记录表第（）组

分值

设计图及文字说明

塔高

顶端承重

抗风能力

抗震能力

材料成本

分工合作

美观

总分

（）cm

（）元

赋分

缺少图文设计

55cm

承重最小

1级

（小风量）

1级

（轻微）

成本最低

无分工

结构欠佳、粗糙，或最差

1分

赋分

有图文、说明较混乱、无标注

56-59cm

承重中等

2级

（中等风）

2级

（较强）

成本中等

有分工

结构比较合理、较美观，或中等水平

2分

赋分

有图文、有标注、说明清晰

≥60cm

承重最大

3级

（大风量）

3级

（强）

成本最高

明确分工

结构合理、美观，或最佳

3分

合计

填表要求：请在对应空格区填写相应数据。

（二）展示与测试（预设21分钟）

[材料准备：塔台模型、塔台模型测试记录表、米尺、装满水的矿泉水瓶3-5个或多本教科书、小盆、电风扇、抗震检测仪、学生活动手册]

1.教师出示测试工具，引导学生进行前期预测，思考我们该怎样进行测试？注意什么？如何进行评分？

2.小组讨论汇报。

3.出示相应测量方法。

（1）将塔台模型放置在平稳的桌面上，将米尺竖直放在塔台模型旁，可借助书本量出顶端所处高度，平视读出数值；

（2）使用一样的重物测试塔台模型，将厚度相同的书本均匀叠放在塔台顶端，3秒稳定后，继续叠加，倾斜后停止计数，最后一次增加的本数不能计入，也可以用装满水的矿泉水瓶测量；

（3）用同一电风扇测试，电风扇的1、2、3挡分别为小、中、大风量，依次测量，没有明显倾倒和移动则能抗该级别的风；

（4）用模拟地震仪测试抗震能力，条件有限的也可用课桌人工模拟不同等级地震来测试。

3.材料成本统计需要通过制订材料费用进行测算，出示成本价目表。吸管一根0.1元、钩码一个1元、滚珠一个0.2元、胶带一米0.1元、弹簧一根0.2元。

5.出示注意事项：

（1）测试的方法、标准、工具都需要统一。

（2）各组打分时，请大家注意公平公正。

6.分组测试，及时记录数据。

7.小组交流汇报，教师将各小组结果汇总到塔台模型测试记录表中，其中需集体评议的项目教师计算预打分的平均分后记录最终得分。

8.分析汇总后的数据，对总分或个别分值突出的小组颁发不同的奖项。

（三）自我评估（预设6分钟）

[材料准备：问题梳理记录单、学生活动手册]

1.下发问题梳理记录单，找到本组得分较低的项目进行问题查找和分析，填写问题梳理记录单。

2.交流汇报。

三、研讨（预设4分钟）

[材料准备：]

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？

注意：不同层次的要求需要协调调整。例如，修正承重等问题时该如何平衡成本、美观。

3.其他小组的建造的塔台模型对我们小组有什么启示？

6.测试塔台模型

测试标准：测试方法、评价标准

测试评价：塔高、承重、抗风、抗震

附加评价：成本、设计图、分工、美观

评估反思：最佳项目、寻找原因、思考改进

1.测量塔台模型高度是否达标我们选择的工具是（B）。

A.电子秤B.米尺C.书本D.电风扇

2.塔台模型顶端承重能力通过放置重物进行测试，应选择（C）。

A.大小不同的书本B.苹果

C.一样大小的书本D.各种各样的铅笔盒

3.塔台模型的高度是（C）。

A.立柱的长度B.侧面梯形的高

C.顶面和地面间的距离D.立柱的高度