巧手初搭建   探究创无限——六年级1班2班科学“小小工程师”单元主题活动

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创建于2024-03-25
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   双减”政策落地实施以来,冀英学校科学课堂焕然一新。以创意实践为目标,六年级1班2班师生们一起挖掘科学资源,努力探索科学问题,尝试构建多元化科学课堂学习体系。

   在科学课上,六年级1班2班的同学们变身为小小工程师,以建造塔台为任务目标,亲身经历一个“工程”建造的系统过程:明确任务—设计—建造(模型)—测试—评估—改进。通过塔台建造的实践活动,初步建立起对工程的了解,感受工程的复杂与魅力,从而让科学学习的开展更为活泼和真实,融科技性、知识性、趣味性、竞技性、实践性为一体。

   学生通过实践,认识工程的各个要素,了解设计是工程的核心,同时渗透工程思维,体会到工程实践与科学探究的不同魅力,从解决问题的角度培养学生的实践能力和创造能力。

明确任务:学校要在操场上建一座塔台,以供足球教练站在塔台上指挥队员训练。(为学生创设了真实的任务情境,引发学生参与科学实践活动的积极性)

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设计

从设计塔台方案开始做起,采用模拟招投标活动展开真实情境的学习。同学们以小组为单位,从选址、材料选择、塔台的设计、成本核算、人员分工、时间分配等各个方面进行工程整体设计。这样的学习方式激发了学生学习热情,调动了创新思维,他们宛若真正的工程师一样投入其中,加深了对工程的理解。

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制定方案

1.为了尽可能达到60厘米的塔高,你们的设计是如何考虑材料使用的?(材料成本)

为了尽可能达到60厘米的塔高,我们在设计时要注意节省材料,如有条件地选择和优化胶条的使用,以此实现坚固与成本的平衡;底座不能太大,否则材料不够用。

2.哪些设计是为了稳固塔台模型?(形状结构设计)

正方形和三角形哪个形状更稳? 用食指分别从两种形状物体上部往下压,感受它们的承受力, 观察它们形状的改变。 发现三角形状抗压、稳固,多用三角形的结构保证稳定与承重。

3.如何保证塔台不倒下?如何保证塔台的倾斜角最小?(稳定性)

①框架结构,空气阻力小。

 ②上小下大的结构更稳固。

③上轻下重的结构更稳定,底部加重。

立柱等高,即每个面大小、长短要一致。

4.什么因素会导致塔台产生倾斜角?(控制倾斜)

每个面的大小、长短不一致会导致塔台的倾斜角加大。

5.如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震?(抗风、抗震)

抗震方式:

①耐震一加大底部面积或加重底座重量。

②制震--塔台底部加入弹簧。

③免震---塔台底部加滚珠。



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动手制作

第1步开始搭建底座,注意实际尺寸与设计图标注是否一致,可以根据实际情况修改方案。

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第2步先搭侧面框架,再搭整体框架,控制好立柱的高度,尽量等高,防止倾斜,多使用三角形结构。

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第3步搭建基本完成。检查接口处是否牢固。

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确定了规划设计后,同学们以小组合作的方式将自己的设计图纸转化为模型。制作过程中,学生们使出了浑身解数,小组成员之间集思广益,团结协作,互帮互助,默契配合,短时间内一个个创意无限,千姿百态的塔台就初具模样。搭建中同学们不仅提升了动手制作、组内分工协调、解决问题等综合能力,而且再次感受到设计是工程建筑的关键,是工程建筑的灵魂。

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学生们尽情发挥想象力,用智慧创造精彩,搭建出属于自己的“创意塔”。

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测试

 明确测试标准

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评估与改进

各组成员之间展示不同样式结构的塔台模型成品,讨论交流本组塔台模型的优点与不足。小组间相互质疑、相互借鉴,分享新构思,妙创意,从而改进并逐步完善本组的设计方案。

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作品展示

在本单元的学习活动中,学生们欢乐多多,收获满满。他们通过挑战设计、动手实践,明确了一个工程要考虑的因素以及各因素之间相互牵制、难以取舍的关系,也明确了塔台各项因素权衡的侧重等。他们不只是在搭建塔台,也是在搭建童年的科技大厦。未来的设计师、工程师也许就在冀英少年中间诞生,让我们共同期待!

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文章由 美篇工作版 编辑制作
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