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1、6 .测试塔台模型【教材分析】本单元的教材编排大致分为了解现有工程-亲历工程实践两个部分，第一部分以住房和港珠澳 大桥为素材，引导学生了解现有工程；第二部分以塔台为载体，让学生亲历招投标-设计-制作- 测试-评估改进的工程基本程序。测试塔台模型属于六年级下册小小工程师单元的第六课，学生在经历了 “设计”和 “制作”两个环节后进行“测试”，同时也为后续的“改进”环节做重要依据，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。测试的主要任务是以第四课的塔台模型制作评价 表作为评价标准测试塔台的设计是
2、否符合工程要求，通过量化各项测试活动，比较分析数据，找 到自己模型的优势与问题，最终明确模型设计或制作方法的修改点。本课由两部分组成。第一部分“测试”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”，引导学生回忆第四课的塔台模型制作评价表，以此表为依据进行量化评分，为后面 的测试活动奠定基础。第二个活动是“展示与测试”。学生依照顺序逐一进行测试，并以评价表各 项指标细化说明为依据进行评分。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，为下节课改进塔台模型做好准备。第二部分“研讨”将研讨部 分与测试部分整合，让学生在做中学、做中思。研讨部分
3、的回答都以测试部分的数据为依据，这 些数据也是学生进行自评、反思、发现模型设计优缺点以及明确改进方向、完善工程模型设计方 案的重要依据，亦是学生科学探究能力的提升点。【学情分析】学生对制作、测试塔台模型十分感兴趣，但是学生也许还不是很清楚什么样的塔台模型是优 秀的？什么样的塔台模型能够被评为合格？应该测试哪些内容来评价一个塔台模型？本节课中各 组测试数据的对比，优势数据项目的展示与介绍，不但是对学生设计的认可与肯定，也是推广小 组突破技术难关设计的机会，能够帮助解决其他小组共同遇到的问题。劣势数据项目的呈现，不 但是自己发现问题寻求突破的过程，也具有提示其他小组引以为戒的作用，同时也是寻求帮助
4、， 借鉴他组经验的过程。在这样的全班交流活动中，不但可以借鉴大量的优秀经验，学会相关科学 知识，还可以增强倾听他人意见、迁移应用知识、学会交流合作等一系列科学探究能力。同时本 节课将会出现大量的数据，学生将利用这些数据进行汇总、整理、分析、对比，学会用数据说话。 通过分析数据找到本组模型的优点与不足，明确问题及改进方向，培养学生数据分析与应用能力 及严谨的科学态度。【教学目标】科学概念目标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。完成一项任务（测试）需要使用特定的工具。科学探究目标能依据标准对塔台模型进行测试并记录。能对测试结果进行反思，能归因问题所在。能将问题进行梳理
5、、归纳。科学态度目标对测试活动充满好奇与热情，认识到测试的重要意义。能基于观察事实做出合理判断。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（STSE）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。【教学重难点】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。【材料准备】实验器材塔台模型、塔台模型制作评价表、塔台模型测试记录表、问题梳理记录单、米尺、 科学书若干、电风扇、桌子。【教学过程】1. 聚焦展示：工程步骤图引
6、入：在一项工程中，测试是对先前的设计和制作的检验，也是对后续评估改进的重要依据， 因此测试塔台模型是一项非常重要的环节。上节课我们制作了塔台模型，大家制作的模型是否符 合要求？还有哪些需要改进的地方呢？这些都需要通过测试来了解，今天我们就来进行测试。设计意图通过回忆一项工程的完整步骤图，认识到测试是对塔台模型设计是否合理、科学、 符合要求的检验，是工程设计中的重要的承上启下环节，同时指明本课之后的“评估改进”环节， 其重要依据来自于本节课。2. 测试活动1：明确测试标准提问：大家还记得上节课我们制作塔台模型的依据吗？预设：制作依据是塔台模型制作评价表。展示：塔台模型制作评价表、塔台模型测试记录
7、表。引导：大家对比塔台模型制作评价表与塔台模型测试记录表，看看有什么相同与不同。学生组内交流：通过观察塔台模型制作评价表，对标准达成共识，了解完成度不同对应的分 值也不同。通过对比发现，塔台模型测试记录表与塔台模型制作评价表项目、内容都相同，可以 利用塔台模型测试记录表进行测试的评分记录。讲解：塔台模型测试记录表的填写方法：以塔高为例，塔高达到60厘米给3分，在3分上打 ；基本达至U 60厘米给2分，在2分上打“；未达到60厘米给1分，在1分上打“。以此类推。提示：各组打分时，请大家注意公平公正。设计意图首先帮助学生回忆工程建设步骤，让学生了解我们的工程进展，给学生指引，明 确下一步任务，连贯
8、学生的知识与思维。利用第4课的塔台模型制作评价表来测试塔台模型体现 了本单元学习的连贯性和工程的系统性。让学生对比学习塔台模型制作评价表与塔台模型测试记 录表，掌握塔台模型制作评价表和塔台模型测试记录表的协调配合使用。聚焦塔台模型制作评价 表，让学生学习理解表中每项的标准及得分，统一的标准有利于对比分析。活动2：展示与测试过渡：同学们，你们制作的塔台模型有哪些符合规范，哪些需要改进呢？让我们一起展开测 试吧！首先我们来了解一下测试的方法有哪些。1. 明确测试的方法和标准：(1) 测试塔台高度：提问：当我们测量塔高时可以利用什么工具呢？米尺还是学生尺？预设：学生小组讨论交流。学生意识到应该用米尺
9、进行测量，因为学生尺太短了，不方便测 量。补充：并且每组使用的测量的工具都要相同。如果测量工具不同，结果就不准确了，没办法 比较。微课讲解：用米尺测量塔高时，将塔台模型放置于平稳的桌面上，米尺要与桌面保持垂直， 且米尺的0刻度位置要与塔台底端保持水平，读数时眼睛正对刻度尺，读数后在测试评价表中记 录塔台高度。(2) 测试塔台承重能力：提问：测量承重能力时，可以用什么测试呢？预设：应该用有一定重量的物品，比如：书本、笔袋、矿泉水瓶等。提问：那么能不能第一组用书本进行测试，第二组用矿泉水瓶来测试呢？预设：不能，必须使用一样的重物测试塔台模型，否则无法对比测试结果。微课讲解：测量塔高时，我们可以用选
10、用质量相同的书本，小组内一人放置书本，其他同学 可以保护塔台、观察塔台的变化，如果发现塔台有变形或倾斜的情况要及时取下书本，并记录下 塔台变形前放置的书本数目。(3) 测试塔台抗风能力：提问：我们知道了怎么测量高度和承重，那怎么测量抗风能力呢？需要什么工具呢？是不是 也像刚才一样需要相同的工具和方法呢？预设：可以统一使用有不同风档的电风扇测试。1风挡为小风量，2挡为中等风量，3挡为大 风量。微课讲解：首先我们将塔台模型放在离电风扇40厘米的位置，我们由低风档到高风档逐个风 档地进行测试，然后记录塔台可以承受()档风力。(4) 测试塔台抗震能力：讲解：抗震能力最好使用专业地震模拟仪器，根据不同档
11、次的地震强度测试抗震情况，但是 我们教室里条件有限，也可以用课桌人工模拟不同等级的地震来测试，但是量化标准要尽量保持 一致。微课：测试塔台抗震能力时，我们可以将塔台模型放在桌面上，两位同学分别手握两个桌腿， 单手轻轻晃动桌腿为一级地震，双手轻轻晃动桌腿为二级地震，三手晃动桌腿为三级地震，四手 晃动桌腿为四级地震。其他同学观察塔台的变化，如果发现塔台有变形倾斜的情况要及时叫停模 拟地震，并及时记录下塔台变形前所承受的地震等级。补充：用手晃桌腿时两位模拟地震的同学要尽量保持晃动的力气相同。(5) 计算塔台材料成本：展示：统一的材料价目表：一根吸管1角，一个衔接头3角，一卷胶带5角。讲解：学生小组计
12、算材料成本后汇报。将成本进行排序，成本最低的一组为第一名，最高的 一组为最后一名。(6) 分工与美观评分。讲解：分工合作项目可以由各组自行介绍后各组评分；美观方面可通过塔台结构是否合理评 分。小结：看来，我们测试的方法、标准、工具都需要统一，这样才能保证测试公平且方便对比。 下面我们就按照这个方法展开测试吧！设计意图在测试前通过几个问题，让全班共同明确评价表中各项指标及各等级划分标准。 在这些项目的测试中除了测试标准统一外，更重要的是测量量化标准要尽量保持一致，这也是对 比测试数据的关键。测试后评分要公平，让学生意识到公平、科学测试的重要性。2. 展开测试：教师协助学生测试塔台模型。(1) 教
13、师创设测试工程情境，模拟真实的工程测试。(2) 学生测试并记录。提示：塔高、承重、抗风能力、抗震能力为塔台模型制作的必要条件，都需要符合塔台模型 制作标准中的最低标准，如有一个条件不符，则塔台模型不合格。设计意图为学生创设测试情境，模拟真实的工程，让学生像真正的工程师一样从塔高、顶 端承重、抗风能力、抗震能力、设计图及文字说明、材料成本统计、分工情况、美观八个方面进 行测试、评分，加深对工程的理解。3. 汇总与展示引导：请各组拿出塔台模型测试记录表，现在我们一起来汇总各组分数。学生汇报分数，教师将每组分数填入塔台模型测试记录表中进行汇总，以平均分的方式计算 出小组各项得分与最终得分。教师讲解：
14、我们来对总分或个别突出的分值颁发不同的奖项。总分最高的颁发最优奖；承重能力最强的颁发大力士奖；抗震能力最好的颁发抗震王者奖；美观得分最高的颁发最美造型奖。设计意图教师创设塔台模型测试活动的情境，模拟真实工程的测试，情境的代入感让学生 真切体验工程师的工作。在评分汇总中，要保证小组评分公平合理，小组测试的最终得分取平均 值，使测试结果更加严谨、科学，培养学生认真、严谨的科学态度。为每组颁发不同的奖项，不 仅能激发学生学习兴趣，激励学生改进创新，也是对学生几节课以来辛苦付出的鼓励与肯定，有 利于保持学生的学习热情。4. 其他小组的启示。（研讨3）：其他小组建造的塔台模型有什么优点与不足？这些优点与
15、不足对你们组有什么启 示？学生交流其他小组塔台模型的优缺点，并阐述原因。设计意图通过交流，让学生重新审视本组塔台模型，找到塔台模型的优缺点。在交流中， 学生相互学习借鉴，借鉴优秀设计的经验，对出现的问题引以为戒，从而培养学生知识迁移应用 的能力和严谨的科学态度。活动3：自我评估1.分析塔台模型测试记录表。教师引导：我们一起来看塔台模型测试记录表，找找表中的高分项与低分项，学生观察记录表分值，找到本组得分较高和较低的项目进行问题查找和分析。教师提问：（研讨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？（研讨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？ 学生小组研讨并完成问题汇总，梳理记录单。设计意图学生观察突出的分值作为经验交流项目，较低的分值作为自我评估的改进内容， 为下一课评估改进做准备。教师引导学生找出测试标准中的高分项与低分项，分析各项分数，让 学生学会读懂数据。3研讨（研讨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？（研讨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？（研讨3）：其他小组建造的塔台模型有什么优点与不足？这些优点与不足对你们组有什么启 示？设计意图第一个问题指向各组数据优势项目，第二个问题指向各
