1.4《設計塔臺模型臺》課件六年級科學下冊（教科版）

4設計塔臺模型教科版六年級下新知講解建立模型是工程設計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。從這節(jié)課開始，我們也要像工程師一樣，設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經(jīng)歷建造塔臺的過程。讓我們從設計塔臺開始吧!塔臺模型：設計、制作、測試、評估、改進新知講解1.明確任務要求。(1)設計塔臺的具體要求。設計塔臺的要求包括:①塔臺高度60厘米。②底部能夠移動(底部不得粘在桌面上)。③使用固定材料，堅固并有承重能力。④具有抗風抗震能力。⑤價廉(節(jié)省材料)。⑥美觀。(2)對設計圖紙的具體要求。設計圖紙的要求有文字、數(shù)字、圖形以及標識等，能明顯體現(xiàn)設計成果，清晰表明關鍵數(shù)據(jù)，便于依照設計圖紙建立模型。新知講解2.規(guī)定制作模型材料。制作模型材料:70根20厘來長的吸管、剪刀(1或2把)、膠帶、尺子(1或2把)。使用吸管作為主要材料決定著設計模型的形式與樣式。選擇膠帶決定了模型拼接方式。剪刀和尺子是制作模型時會用到的工具。尺子的主要作用在于測量估算、計算塔高是否達標。新知講解3.閱讀塔臺模型制作評價表。項目1分2分3分設計圖及文字說明缺少文字和圖畫設計設計了文字和圖畫說明，但是說明較混亂、缺少條理，沒有用數(shù)字進行定量說明或者沒有關鍵性的箭頭指示等合理地設計了文字和圖畫說明，對設計結構的表述條理清晰，對每部分使用的材料進行了加工和用量的詳細介紹分工合作分工不明確，每個成員不知道各自應該做什么有基本的分工，但是分工不系統(tǒng)，或執(zhí)行分工不徹底，或有未承擔任務的成員有明確的分工且貫徹實施，每個成員安排了相應的任務，并且每成員都明確自己的任務，有組織地執(zhí)行塔高沒有達到60厘米的高度基本接近60厘米的高度達到60厘米的高度頂端承重頂端無法承重或頂端承重為所有小組中的最小頂端承重為所有小組的中等水平頂端承重為所有小組中的最大抗風能力能抵御1級（小風量）風吹能抵御2級（中等風量）風吹能抵御3級（大風量）風吹抗震能力能抵御1級（輕微）震動能抵御2級（較強）震動能抵御3級（強）震動美觀結構欠佳、制作粗糙，或在所有小組中最差結構比較合理、外形較為美觀，或在所有小組中處于中等水平結構合理、外形美觀，或在所有小組中處于最高水平材料成本統(tǒng)計材料成本在所有小組中最高材料成本在所有小組中處于中等水平材料成本在所有小組中最低新知講解11.依據(jù)評價思考問題。(1)為了盡可能達到60厘米的塔高,你們的設計是如何考慮材料使用的?為了盡可能達到60厘米的塔高，我們在設計時要注意節(jié)省材料，如有條件地選擇和優(yōu)化膠條的使用，以此實現(xiàn)堅固與成本的平衡;底座不能太大，否則材料會不夠用。(2)哪些設計是為了穩(wěn)固塔臺模型?通過觀察塔或其他框架結構的圖片，發(fā)現(xiàn)它們有很多三角形。用食指分別從兩種形狀物體上部中點往下壓，感受它們的承受力，觀察它們形狀的改變。新知講解探索哪種結構更穩(wěn)定新知講解加固長方形框架實驗目的:感受在長方形框架中加一根斜桿可以加固長方形樞架。實驗材料:長方形框架、竹棍、橡皮筋。實驗步驟:(1)加固長方形框架，在長方形框架中增加斜桿。(2)觀察加固后的長方形框架受力時的現(xiàn)象。(3)思考增加的斜桿起什么作用。實驗現(xiàn)象:在長方形框架中增加斜桿，長方形框架不容易變形。增加斜桿新知講解實驗分析:三角形框架具有穩(wěn)定性，在長方形框架中加一根斜桿,相當于把一個長方形框架變成了兩個三角形框架。當框架再受到外力作用時，那根增加的斜桿就起到了“推”或“拉”的作用,使加固后的長方形框架更結實，不易變形。斜桿的推力阻止了樞架變形斜桿的拉力阻止了樞架變形實驗結論:斜桿的推力和拉力阻止了長方形樞架變形?？蚣芙Y構、加重底部整體結構抗風結構抗震結構塔臺設計用到的技術耐震制震免震增加穩(wěn)定三角形、上小下大、上輕下重、連接處固定避免傾斜立柱等高、每個面大小、長短一致、對稱加大底部面積或加重底座質(zhì)量底部加入彈簧底部加入滾珠框架結構、加重底部整體結構抗風結構抗震結構塔臺設計用到的技術耐震制震免震增加穩(wěn)定三角形、上小下大、上輕下重、連接處固定避免傾斜立柱等高、每個面大小、長短一致、對稱加大底部面積或加重底座質(zhì)量底部加入彈簧底部加入滾珠

在底部加彈珠可以減少震動、抖動、晃動以及其它情況帶來的影響，所以可以提高防震能力。

滾珠式設計其實就是在建筑物每根柱子或墻體下安裝不銹鋼滾珠，由滾珠支撐整個建筑，縱橫交錯的鋼梁把建筑物同地基緊緊地固定起來。在發(fā)生地震時，富有彈性的鋼梁會自動伸縮，于是大樓在滾珠上會輕微地前后滑動，可以大大減弱地震的破壞力。新知講解22.進行塔臺模型的設計活動。新知講解33.展示交流設計成果。上面呈現(xiàn)了兩張設計方案，分別代表不同方式的設計圖紙。新知講解3第一張以圖畫為主，將塔臺拆分成為底面、上面、側(cè)面護欄抗震系統(tǒng)等。其中標識四個側(cè)面只制作兩面，另外兩面可以按照其樣式進行拼裝，在保證穩(wěn)固的同時有利于節(jié)約成本。新知講解3第二張在此基礎上加入大量文字說明，這種方式更加明確了設計意圖，能夠更加清晰地指導建造活動。兩種設計方式并沒有優(yōu)劣之分，可自由選擇符合自己水平的方式，盡可能地完整展現(xiàn)出自己的創(chuàng)意。新知講解1我們的設計方案完備嗎?是否考慮到了各個因素?我們在設計時要考慮的因素:1.高度、安全、承重。2.底部能夠移動、具有抗風抗震能力、堅固耐用。3.成本、美觀、設計方式、分工。課堂練習判斷題。1.我們制作塔臺模型時，底座越大越好。()2.為了提高塔臺的抗震、抗風能力，我們可以用膠帶將塔臺固定在桌面上。()3.一方面吸管的接口處要固定牢固，另一方面要控制成本、節(jié)省膠帶，所以我們需要思考、權衡二者關系。()4.塔臺模型制作評價表中評價的是我們的模型，設計圖的質(zhì)量不會直接影響我們的成績。()×√××課堂練習

選擇題1.在工程實施前設計工程模型的主要目的是()。A.測試工程設計的可實施性，避免造成損失B.建立模型供人參觀C.用于競標時更吸引人D.工程師的興趣愛好2.浙江是一個經(jīng)常會刮臺風的地方，因此浙江在建設大型高塔時必須重點考慮()。A.抗震能力B.抗風