师:同学们好。今天我们将学习六年级教科版下册第一单元第七课《评估改进塔台模型》。上课前,请准备好科学书、科学活动手册、塔台招标计划书评价表、塔台模型设计图、塔台模型测试、塔台记录表、问题梳理记录单。学习用具较多,大家可以按下暂停键,赶紧准备。
本课学习目标如下:一、能根据评估标准,针对每一组模型开展小组自我评估与组件评估;二、能根据评估结果,梳理出需要进一步改进的问题;三、根据已梳理的问题,依据塔台模型制作评价表,再次改进设计;四、学会倾听,乐于交流,不断改进设计,加深对工程的认识与理解。
现在开始学习。在正式学习前,我们先来回顾一下工程建设过程的步骤:1. 明确一个要解决的问题;2. 在限制条件下进行设计;3. 制定一个模型;4. 测试这个模型并评估改进;5. 实施建设。那么,我们已经完成了哪些步骤呢?
我们已经完成了明确要解决的问题,即建造一个供足球教练指挥的塔台。接着,在限制条件下进行了塔台设计,根据设计制作了塔台模型,并对其进行了测试。
接下来要探讨,建造的塔台模型存在哪些问题?怎样改进才能建得更好?
生:我认为要想塔台模型建得更好,我们应该继续对塔台模型进行评估,自我找出问题,还要听取其他小组建议,最后对塔台模型再做改进设计。
师:这位同学说得真好。测试完的塔台模型并未完成,还需进行评估改进。所以今天我们将进行一场塔台模型评估发布会,现在有请发布会小主持人进场。
生:大家好,我是今天塔台模型评估发布会主持人陈思琪,一场热闹的评估发布会准备开始啦。本场发布会的第一环节是小组交流评估,每组针对本组和其他小组建造的塔台模型进行交流评估。现在有请第一小组。
生:我们小组制作的塔台模型主要优点有:一、整个塔台运用了大量的三角形和梯形结构,并形成上小下大的结构,使塔台稳定,不易倒塌,具有较好的承重能力;二、塔台侧面用了镂空的设计,可以让风更好地通过,减小风的阻力,具有较好的抗风能力,能抵御测试的三级风。缺点如下:一、制作塔台的设计图存在一些数据偏差,使承载物品的平台做得太小;塔台下端框架容易弯曲;塔台制作中吸管和胶带使用过多。其他小组的同学有什么建议吗?
生:你们小组的塔台载物平台可以做得再大一些,或按照设计图数据制作可能会比较好。建议塔台中间仍需要增加一些支柱,让塔台能更加坚固。
生:听完第一小组的评估,我们再来听听第二小组的。
生:我们小组制作的塔台模型整体采用了三角形镂空结构,并采用栓钉方式对吸管进行拼接,这样做既使整个塔台模型美观,而且非常节省材料。当然,我们也存在很多不足,比如塔台不够平稳,会有一些倾斜,承重能力较弱,仍未达到理想状态。请其他小组的同学们给我们一些建议,谢谢。
生:我认为你的栓钉拼接方式很好,值得我们小组学习。至于你提到的塔台不够平稳,有些倾斜,我建议你们可以专门安排组员,有的负责裁剪吸管,有的负责拼接吸管,这样做出的吸管长短就会比较一致,减少塔台的不平稳。对于塔台承重能力较弱的问题,我建议你们可以在一些关键的位置使用两到三根吸管捆在一起的方式进行加固。最后我们来听听第三小组的吧。
生:我们小组制作的塔台模型主要运用了正方形加三角形的框架结构,所以整体结构稳固,在各方面的测试中证明塔台的抗风能力、抗震力和承重能力都比较强。同时在制作中我们应用了吸管的弯曲位置,可用于粘合胶带,较少却有效增加了塔的实用性和整体美观性。但不足的是塔台使用的吸管仍较多,材料成本较高,同时承载重物的平台不够牢固,容易塌陷。请其他小组的同学给我们一些建议吧。
生:为了框架坚固,你们都是由几根吸管捆在一起的,所以我认为可以在一些不是主要承重的位置减少一些吸管。我建议你们可以向我们在塔台下端加一些横梁支持。
师:听完了三个小组同学的评估,你们不妨也针对自己的塔台模型与周围的同学、家长、老师进行交流评估吧。现在电视机前的小朋友们,你们也可以按下暂停键对自己的塔台模型进行评估。
经过第一环节后,相信各小组同学都清楚问题所在了,接下来我们要进行第二环节。第二环节是明确问题,各组根据交流评估的情况明确存在的问题,并将问题记录下来,完成设计方案修改记录单。现在再请出三个小组来汇报。
生:我们小组制作的塔台模型主要不足是:一、承载物品的平台制作得太小;二、塔台下端的框架结构容易弯曲;三、塔台制作过程中吸管和胶带使用过多。根据问题,我们将做到如下改进:一、扩大载物平台;二、在塔台的侧面和中架部分加入十字架结构,辅以支撑四个角的压力,增加抗风承重能力;三、多使用一些边角料,减少胶带和吸管的使用。
生:我们小组制作的塔台模型主要不足是塔台不够平稳,会有一些倾斜,而且承重能力较弱,仍未达到理想状态。根据不足,我们将做以下改进:一、在组员分工上要更加清晰,像工厂流水线一样;二、关键部分要多用吸管加固,或者改用更加坚固的吸管。
生:我们小组制作的塔台模型主要是塔台使用的吸管较多和承载重物的平台不够牢固,容易塌陷。针对这两个问题,我们将做以下改进:一、还需要多使用吸管边角料,减少吸管的使用;二、在塔台下端多做一些支撑,使承重平台更加坚固。
有了第二环节的明确问题后,我们也将进入最关键的第三环节——改进设计。各组根据设计方案修改记录单对之前的设计方案进行改进设计,我们一起来看看三个小组修改后的设计方案。
生:我们结合了实际情况对设计图纸做出了改良,一开始我们用的是吸管的排列来建造塔台,可后来发现材料用得太多,太浪费了,所以我们打算把塔台的侧下部分改用大十字结构,塔台侧上部分改用小交叉结构,这样既可以节省材料,又可以使塔台变得更加牢固。我们也打算在中间和上面部分各增加一个平台,方便教练在不同的高度下进行观看和指挥。最后我们也打算在底部增加许多交叉结构,让它变得更加牢固。
生:我们结合了实际情况,对设计图纸做出了以下四点改良:一、我们决定在塔台的侧面增加一至两个大支架,此支架包含多个三角形,而且几个相拼接增加了塔的坚固性。我们还计划在这些关键的地方用7个为一捆的大吸管;二、我们依据上次风力测试中不够理想的抗风效果,观察到太容易被风吹倒的原因是因为底座不稳,所以我们也因此设计了米字型底座;三、在测试中我们发现瓦楞型结构在材料拼接效果方面都不尽人意,所以我们便因此将它替换成了底盘米字型,我们几乎可以确信它改良后的效果一定会好许多;四、我们还观察到物品如果放于塔顶会因为太重而使柱子变形,所以我们决定在每个面增加两条吸管,使其交叉形成了四个镂空三角形。除了以上四点之外,我们还打算在改进过程中加固一些有必要的地方,例如一些整体全部镂空的地方,或是因吸管过少而不足以达到理想效果的地方。而这些发现改进就需要大家在制作中更加用心和细心,所以我们今后制作会更加标准化,更仔细用心地制作。我们的小组改进设计就到此结束,谢谢。
生:在设计塔台时,我们没有考虑到实际情况,但在真正开始制作时,我们发现实际设计出来的模型太大,比较浪费材料。因此我们应该在设计上适当缩小塔台的比例大小,节省材料。而在测试塔台的抗压能力时,我们发现塔台的抗压能力较弱,所以我们需要在塔台的中间加入米字架,使塔台更加坚固。
师:看来他们对于自己的塔台模型设计都有不少的改进,那么你的改进方案也赶紧给旁边的同学、家长和老师看看吧。今天的塔台模型评估发布会也到此结束,感谢各位的参与。
