15《制作塔台模型》课件科学六年级下册教科版

制作塔台模型目录导入01活动探索02研讨03课外延伸04习题精炼05复习巩固1、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。你知道工程设计中制作模型（根据原有的物体模型加工制作的过程）的作用和意义吗？制作模型能呈现设计师的设计，需要针对设计进行测试、评估、改进，直至符合建设要求，因此制作模型在工程设计中具有不可替代的作用。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。让我们从设计塔台开始吧！2、对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗？要求：以小组为单位，用材料制作一个高60厘米的塔台（底部不得粘在桌面上，能移动）。要求进行图形和文字的设计......。使用所给的材料，塔台必须保证站立，且能承受一定的重量和风力，并具有一定的抗震能力，还要尽量节省材料，看一看哪组设计的作品能达到稳固、美观、价廉的平衡。3、材料（每组）。

70根20厘米长的吸管、剪刀（1或2把）、胶带、尺子（1或2把）。4、制订方案。

依据评价量表思考问题。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？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，否则材料会不够用。哪些设计是为了稳固塔台模型？通过观察塔或其他框架结构的图片，发现它们有很多三角形。如何保证塔台不倒下？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。如何保证塔台的倾斜角最小？立柱等高，即每个面大小、长短要一致。什么因素会导致塔台产生倾斜角？每个面的大小、长短不一致会导致塔台产生倾斜角。如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？①耐震：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。用食指分别从两种形状物体上部中点往下压，感受它们的承受力，观察它们形状的改变。受到相同的外力作用时三角形框架较稳定，不易变形；四边形框架不稳定，易变形。怎么使四边形稳定，不易变形？在四边形框架中添加斜杆，把一个四边形框架变成两个三角形框架，增强承重、抗震能力。5、设计活动塔台模型设计活动中的要点：设计要求稳定、坚固、有承重能力、美观、抗风、抗震、价廉、有一定高度、底部能移动等，需要权衡设计与成本的关系。在设计图纸的过程中应通过文字、标识、数字、图形等方式备注胶条位置，有条件的选择、优化胶条使用，

保证接口处固

定牢固，以此实现坚固与成本的平衡。

6、评价两种设计方案的设计成果该方案以图画为主，将塔台用画图的方式分别展现塔台的上面、底面、侧面、前面、后面、护栏、抗震系统等的设计图，文字说明较为简单。该方案图以图画、大量文字综合详细说明，能更明确设计意图，更清晰地指导建造活动。6、探究：三角形和四边形框架结构三角形四边形甲

乙

（1）从图中可以看出，四边形的框架结构在受力时容易变形。（2）为了把四边形框架加固，我们一般可以在框架中添加斜杆。图中的漫画人物形象地说明了斜杆在框架中的作用。其中,图甲中小人的推力阻止了框架的变形，图乙中小人的拉力阻止了框架的变形。（3）如图所示为小科制作的一个正方体框架，用力前后或左右晃动后发现正方体框架会变形。为了增加它的稳定性，通常在正方体框架中增加斜杆让每个四边形变成几个三角形,让正方体框架更加稳固。导入01模型制作是设计环节中的内容，在设计环节中具有重要作用。首先，模型要完全按照设计图纸进行制作。制作过程检验了设计是否合理、科学、全面，是对设计的执行、检验和完善。其次，模型成品为测试与评估提供了可能。设计图纸是将抽象的设计思想转化为形象的图画、标识等的方案，模型成品是将其呈现为具象的实物。设计思想、理念、计划是否能够达到工程目标，完成工程要求，需要依靠对模型进行测试与评估。最后，模型是改进设计完成工程任务的重要依据。不断反复测试查找问题、寻求改进、突破技术难关等都要依靠模型来实现。由此可见，模型的制作在工程设计中具有重要意义。我们一起来建造塔台模型吧!02活动探索1制作时需要注意什么？材料要轻拿轻放、用完放回原处，轻声讨论、注意安全等。材料：设计方案、胶带、吸管、剪刀、红笔、滚珠、弹簧、钩码、学生活动手册等。材料作用：吸管：用以制作塔台模型；胶带：加固；剪刀：剪胶带或吸管；滚珠、弹簧或钩码：抵御大风、地震等。02活动探索1动手制作。制作活动的核心：制作塔台模型要与设计方案相一致。固定与成本控制：塔台的接口处要固定牢固，同时也要考虑节省胶带。塔台模型的稳固性：控制好立柱的高度，尽量等高，可以防止塔台的倾斜。使用三角形结构可以使塔台稳固。关注细节：检查接口处是否牢固？还有地方需要修补吗？给制作好的塔台模型起名称：如：从形状、功能等方面着手起名称。以底座搭建、侧面搭建、整体搭建为顺序开展制作。在制作过程中，要将小组成员进行分工，共同完成任务。注意：在制作过程中，如果出现设计不合理问题，可以进行修改，但要经过小组研讨交流后，先用红笔在图纸上做好修改标记，再实施制作。

开始搭建底座

搭建过程中

基本搭建完成02活动探索1模型展示。围栏防护型上下面为正方形，顶部带防护栏，底部四角配重用来抗风抗震。金字塔型大量三角形结构保证了塔台的稳定性，底部加重保证抗风抗震能力，各个接口处用大量胶带固定保证塔台坚固。脚手架型底部方形，顶部三角形，在实现工程要求的前提下，尽可能节约材料。底托抗震型虽然整体结构没有呈现出上小下大的形状，但是底部设计了四个三角形组合结构，在保证稳定的基础上融入抗震设计。模型评价：塔台设计上小下大，保证了整体的稳定性。侧面采用镂空结构，可以提高抗风能力。整体框架多采用三角形结构，能够提高承重、抗震能力。底部增加钩码能够满足抗风、抗震的要求。03研讨1、对照评价表，我们认为小组建造的塔台模型会在哪些方面表现较好？在哪些方面会出现问题？如：我们在文字及图画设计、防风能力、美观方面表现较好；在分工合作、塔高、材料成本方面会出现问题。对照P11评价表，对参与塔台制作的塔台模型的自我评估是：优点：合理地设计了文字和图画说明，对设计结构的表述条理清晰，对每部分使用的材料进行了加工和用量的详细介绍。能抵御3级（大风量）风吹。结构合理、外形美观。不足：分工不明确，每个成员不知道各自应该做什么。塔台高度未达到60厘米。材料成本相对较高。03研讨2、我们对自己小组建造的塔台模型满意吗？通过实际的搭建活动，我们对塔台模型的设计又有了什么新想法？如：我们对自己小组建造的塔台模型比较满意。在制作过程中未使用滚珠、弹簧或钩码，抵御大风或地震的能力较弱，在后续的改进方案中可以将这些材料合理地使用在塔台上。04课外延伸为什么三角形具有稳定性？当三角形三条边的长度均确定时，三角形的面积、形状完全被确定，这性质叫三角形的稳定性。任取三角形两条边，两条边的非公共端点被第三条边连接，第三条边不可伸缩或弯折，两端点距离固定（边长固定），这两条边的夹角固定，这两条边是任取的，三角形三个角都固定，进而将三角形固定。所以三角形有稳定性。三角形稳定性指三角形具有稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点，如埃及金字塔、钢