通過前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)工程的復(fù)雜性、系統(tǒng)性有了抽象的初步認(rèn)識(shí)。從本課開始，學(xué)生將承擔(dān)起工程師的角色。本課的聚焦環(huán)節(jié)給學(xué)生一個(gè)任務(wù)——在操場上建造一座塔臺(tái)，目的是創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)情境，引發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的積極性。由于現(xiàn)有條件的限制，在本單元的學(xué)習(xí)中，學(xué)生并沒有涉及真正的塔臺(tái)建造，重點(diǎn)圍繞塔臺(tái)設(shè)計(jì)展開學(xué)習(xí)與體驗(yàn)，感悟設(shè)計(jì)的往復(fù)性與復(fù)雜性。
本課作為建造塔臺(tái)的起始課，從設(shè)計(jì)塔臺(tái)方案開始做起，采用模擬真實(shí)的招投標(biāo)活動(dòng)情境展開學(xué)習(xí)。這一方式的運(yùn)用主要是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，真正像工程師一樣工作，加深對(duì)工程的理解。
足球教練訓(xùn)練塔臺(tái)類似學(xué)生常見的領(lǐng)操臺(tái)。二者區(qū)別在于領(lǐng)操臺(tái)是固定的，而塔臺(tái)不固定位置，可以隨需要變換位置。這就需要建造的塔臺(tái)具有方便移動(dòng)、抗風(fēng)、抗震等多項(xiàng)功能。同時(shí)，工程項(xiàng)目還要求教練員能夠站在上邊指揮訓(xùn)練，其承重性、高度和安全性也是重要的項(xiàng)目要求。圍繞這些要求進(jìn)行工程項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)是本課活動(dòng)的主要內(nèi)容。
在本課學(xué)生要模擬前兩課學(xué)習(xí)的工程建造基本過程進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。從選址、材料選擇、塔臺(tái)的設(shè)計(jì)、成本核算、人員分工、時(shí)間分配等各個(gè)方面進(jìn)行工程整體設(shè)計(jì)。過程中，學(xué)生要考慮各因素之間相互牽制、難以取舍的關(guān)系，也要明確各項(xiàng)因素權(quán)衡的側(cè)重。例如，塔高、承重、安全是本次工程項(xiàng)目的核心與重點(diǎn)，美觀、成本等屬于在重點(diǎn)基礎(chǔ)上的綜合點(diǎn)。達(dá)成二者最大的平衡與優(yōu)化取決于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，取決于技術(shù)難關(guān)的突破，取決于合理應(yīng)用科學(xué)原理與科學(xué)技術(shù)。學(xué)生雖面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，但對(duì)本課學(xué)習(xí)內(nèi)容還是有著強(qiáng)烈的好奇心和參與熱情，學(xué)習(xí)的積極性頗為高漲，這都為本課的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的心理基礎(chǔ)。
【學(xué)情分析】
六年級(jí)的學(xué)生對(duì)于工程設(shè)計(jì)有較濃厚的興趣，學(xué)生在前期的學(xué)習(xí)或者生活中可能參與過工程類相關(guān)學(xué)習(xí)，并對(duì)工程的復(fù)雜性、系統(tǒng)性有了抽象的初步認(rèn)識(shí)。學(xué)生對(duì)本課內(nèi)容有著強(qiáng)烈的好奇心和參與熱情，他們敢于嘗試、樂于合作，有一定的動(dòng)手能力。學(xué)生對(duì)于工程要統(tǒng)籌考慮、協(xié)調(diào)平衡多種制約因素等需要進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，在體驗(yàn)和實(shí)踐中，感悟到工程設(shè)計(jì)需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進(jìn)和完善。
【教學(xué)目標(biāo)】
[科學(xué)概念目標(biāo)]
對(duì)一項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)。
[科學(xué)探究目標(biāo)]
1.能夠考慮到建造塔臺(tái)所涉及的各個(gè)因素。
2.能夠根據(jù)教科書中的“標(biāo)書”樣本制訂出建造塔臺(tái)標(biāo)書。
3.能夠利用文字、繪圖的方式表達(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。
[科學(xué)態(tài)度目標(biāo)]
1.積極參加設(shè)計(jì)活動(dòng)，對(duì)工程學(xué)習(xí)充滿興趣。
2.樂于表達(dá)與交流，并能夠綜合小組各成員的意見，形成集體的觀點(diǎn)。
[科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)]
感受到科學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科綜合能力對(duì)工程設(shè)計(jì)的重要性。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
[重點(diǎn)]工程的設(shè)計(jì)需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)。
[難點(diǎn)]考慮建造塔臺(tái)所涉及的各個(gè)因素，制定建造塔臺(tái)的標(biāo)書。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
[學(xué)生]學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。
[教師]班級(jí)記錄表、操場照片、塔臺(tái)競標(biāo)書、教學(xué)課件。
【教學(xué)過程】
一、聚焦：揭示課題（預(yù)設(shè)3分鐘）
[素材準(zhǔn)備：出示學(xué)校操場照片]
1.導(dǎo)入：學(xué)校足球教練在帶運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的時(shí)候，由于視線等原因影響了訓(xùn)練的效率，你有什么方案能讓教練員更有效地指揮訓(xùn)練？
2.聚焦：學(xué)生說一說可行的方案，聚焦“建造塔臺(tái)”（板書課題）。
二、探索（預(yù)設(shè)32分鐘）
1.小組討論：建造塔臺(tái)需要考慮的因素？（預(yù)設(shè)8分鐘）
（1）提問：我們需要建造的這座塔臺(tái)是供足球教練站在上面指揮隊(duì)員訓(xùn)練，那么在建造塔臺(tái)需要考慮哪些因素呢？
（2）小組討論，并引導(dǎo)學(xué)生從塔臺(tái)選址、材料選擇、塔臺(tái)形狀與高度（塔的設(shè)計(jì)）、小組合作分工、項(xiàng)目的安全性、項(xiàng)目成本等多方面進(jìn)行考慮。
（3）小結(jié)：工程建設(shè)的過程要明確需要解決的問題，并在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)，限制條件包括時(shí)間、費(fèi)用、材料、功能等諸多因素。（板書）
[材料準(zhǔn)備：塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書樣表]
2.小組合作：制定標(biāo)書（預(yù)設(shè)10分鐘）
（1）出示塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書：在工程建設(shè)中，通常會(huì)用到“標(biāo)書”來體現(xiàn)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想，這里有一份塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書的樣表，請(qǐng)觀察標(biāo)書中的項(xiàng)目內(nèi)容，看一看以上內(nèi)容是不是和剛才大家所討論的一致？
（2）小組合作，制定塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書。學(xué)生可以利用文字、畫圖、標(biāo)注等多種形式表達(dá)。并提示學(xué)生設(shè)計(jì)中關(guān)注競標(biāo)要點(diǎn)：項(xiàng)目安全和項(xiàng)目成本。（板書）
（3）教師巡回指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生塔臺(tái)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
3.全班交流：投標(biāo)發(fā)布會(huì)（預(yù)設(shè)15分鐘）
（1）各小組投標(biāo)發(fā)布會(huì)：剛才各個(gè)小組進(jìn)行了塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書的制訂，接下來請(qǐng)各個(gè)小組依次進(jìn)行投標(biāo)講解，介紹本組塔臺(tái)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，闡述保證項(xiàng)目安全和控制項(xiàng)目成本的設(shè)計(jì)等。介紹的時(shí)候請(qǐng)其他小組同學(xué)仔細(xì)聽，如有疑惑請(qǐng)?jiān)谠撔〗M介紹完之后提出，并請(qǐng)?jiān)撔〗M做出答疑。
要求：教師不必側(cè)重宣布哪組中標(biāo)，而要側(cè)重于讓學(xué)生理解項(xiàng)目安全和項(xiàng)目成本是工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，理解“工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)”。
（2）各小組根據(jù)交流反饋，做好標(biāo)書的修改。小結(jié)競標(biāo)方案的要點(diǎn)：滿足需求、協(xié)調(diào)統(tǒng)一。（板書）
三、研討（預(yù)設(shè)5分鐘）
[材料準(zhǔn)備：學(xué)生修改后的標(biāo)書]
引導(dǎo)：剛才我們初步體驗(yàn)工程整體設(shè)計(jì)我們發(fā)現(xiàn)建造工程環(huán)節(jié)都很復(fù)雜。設(shè)計(jì)方案需要反復(fù)認(rèn)證修改，才能不斷滿足所需要的條件。
教師可根據(jù)實(shí)際情況出示以下問題，動(dòng)員班級(jí)學(xué)生進(jìn)行研討。
1.通過參與設(shè)計(jì)塔臺(tái)的項(xiàng)目，我們有什么感受？
2.你設(shè)計(jì)中遇到了哪些問題？我們計(jì)劃怎么解決？
3.我們對(duì)工程又有了怎樣新的認(rèn)識(shí)？
【教學(xué)后記】

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3. 建造塔臺(tái)

版本： 教科版 (2017)

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