活動二《紙結構稱重比賽》（教學設計）-2023-2024學年六年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版

活動二《紙結構稱重比賽》（教學設計）-2023-2024學年六年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）活動二《紙結構稱重比賽》（教學設計）-2023-2024學年六年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版教學內容分析1.本節(jié)課的主要教學內容為《紙結構稱重比賽》，涉及六年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版教材中的“結構與材料”章節(jié)。

2.教學內容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課通過紙結構制作和稱重比賽，引導學生運用所學物理知識，如力學、材料學等，將理論知識與實際操作相結合，提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的科學探究精神，通過實驗操作，激發(fā)學生對結構與材料科學的興趣。

2.提升學生的工程思維，讓學生在設計和制作紙結構時，學會運用科學知識和邏輯思維解決問題。

3.強化學生的合作意識，通過團隊協(xié)作完成比賽任務，培養(yǎng)學生良好的溝通能力和團隊協(xié)作能力。

4.增強學生的實踐能力，通過動手實踐，讓學生體驗知識的應用，提高解決實際問題的能力。教學難點與重點1.教學重點

明確本節(jié)課的核心內容，以便于教師在教學過程中有針對性地進行講解和強調。

-重點一：紙結構的設計與優(yōu)化。教師需強調學生在設計紙結構時，要考慮材料的特性和結構的穩(wěn)定性，例如，如何通過增加支撐點或改變材料形狀來提高紙結構的承重能力。

-重點二：力學原理的應用。學生需要理解并應用杠桿原理、三角形穩(wěn)定性等力學知識，設計出既輕巧又堅固的紙結構。

2.教學難點

識別并指出本節(jié)課的難點內容，以便于教師采取有效的教學方法幫助學生突破難點。

-難點一：紙結構穩(wěn)定性的理解。學生可能難以理解為什么某些結構能夠承受重量，教師可以通過演示和對比實驗，幫助學生直觀地理解穩(wěn)定性原理。

-難點二：材料選擇的策略。學生可能不知道如何選擇合適的紙和膠水來制作紙結構，教師可以提供指導，如不同類型的紙的承重能力，以及膠水的粘合效果。

-難點三：團隊合作中的溝通協(xié)調。學生在團隊合作中可能會遇到意見分歧，教師可以通過案例分析或角色扮演，教授有效的溝通和協(xié)調技巧，幫助學生更好地合作完成任務。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材或學習資料，包括《紙結構稱重比賽》相關的實驗指導書。

2.輔助材料：準備與教學內容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如紙結構設計原理的動畫演示。

3.實驗器材：準備足夠的紙張、剪刀、膠水、尺子、砝碼等實驗器材，確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，設置分組討論區(qū)，安排實驗操作臺，確保學生有足夠的空間進行紙結構制作和稱重比賽。教學過程一、導入新課

1.老師站在講臺上，微笑著面對學生，以親切的語氣開始：“同學們，今天我們來上一堂有趣的科學實驗課。你們知道紙可以有多大的力量嗎？今天我們要通過一個紙結構稱重比賽來探索這個問題?！?/p>

2.學生們充滿好奇地互相交換著眼神，有的同學已經(jīng)躍躍欲試。

二、新課講授

1.老師在黑板上寫下“紙結構稱重比賽”的主題，并解釋道：“在這節(jié)課中，我們將學習如何設計和制作紙結構，并通過比賽來測試它們的承重能力?！?/p>

2.老師接著介紹實驗的目的和步驟，強調實驗過程中的注意事項，如材料的選擇、結構的穩(wěn)定性等。

三、分組討論與設計

1.老師將學生分成小組，每組4-6人，要求他們討論并設計一個紙結構。

2.學生們開始熱烈討論，有的小組選擇用三角形來增加結構的穩(wěn)定性，有的小組則嘗試用圓形來分散重量。

四、實驗操作

1.老師指導每個小組進行實驗操作，包括紙結構的制作和稱重。

2.學生們認真按照實驗步驟進行，有的小組在制作過程中遇到了困難，但經(jīng)過討論和嘗試，最終成功完成了任務。

五、比賽與評價

1.老師宣布比賽開始，每個小組將自己的紙結構放在稱重臺上，準備接受挑戰(zhàn)。

2.學生們緊張地觀察著稱重結果，有的小組的紙結構承受了較重的重量，有的則不堪一擊。

3.老師對每個小組的實驗過程和結果進行評價，指出他們的優(yōu)點和不足，鼓勵他們在今后的實驗中繼續(xù)努力。

六、總結與反思

1.老師帶領學生回顧本次實驗的過程，引導學生思考紙結構的設計原理和力學知識。

2.學生們分享自己的心得體會，有的同學表示通過實驗學會了如何運用力學原理來設計結構，有的同學則認為團隊合作的重要性。

3.老師總結道：“今天我們通過紙結構稱重比賽，不僅學到了科學知識，還鍛煉了我們的動手能力和團隊合作精神。希望大家在今后的學習中，繼續(xù)探索科學的奧秘，不斷提升自己?！?/p>

七、作業(yè)布置

1.老師布置作業(yè)：“請同學們回家后，嘗試用不同的材料設計一個紙結構，并記錄下實驗過程和結果?！?/p>

2.學生們帶著滿滿的收獲，紛紛點頭答應，準備回家后繼續(xù)探索科學的樂趣。

八、課堂小結

1.老師對本次課程進行總結，強調學生在實驗過程中的表現(xiàn)和收獲。

2.學生們紛紛表示感謝，期待下一次的實驗課程。教學資源拓展1.拓展資源：

-紙的結構與力學性質：介紹不同類型紙張的結構特點，如棉紙、卡紙、瓦楞紙等，以及它們在力學性能上的差異。

-紙結構設計案例：收集并展示一些經(jīng)典的紙結構設計案例，如紙橋、紙塔、紙飛機等，以激發(fā)學生的創(chuàng)新靈感。

-材料科學知識：介紹材料科學的基本概念，如材料的強度、剛度、韌性等，幫助學生理解不同材料在紙結構中的應用。

-結構工程原理：簡要介紹結構工程的基本原理，如力的傳遞、穩(wěn)定性分析等，讓學生對紙結構的力學基礎有更深入的認識。

2.拓展建議：

-學生可以嘗試使用不同的紙張進行紙結構設計，比較不同紙張的承重能力和穩(wěn)定性。

-組織學生參觀當?shù)氐脑旒垙S或材料實驗室，了解紙張的制作過程和材料的科學原理。

-鼓勵學生參與紙結構設計競賽，通過實際操作提升他們的設計能力和團隊合作精神。

-利用網(wǎng)絡資源或圖書館資料，讓學生了解國內外紙結構設計的最新進展和研究成果。

-在課后布置相關的研究報告或小論文寫作任務，要求學生結合所學知識，對紙結構設計進行深入分析和探討。

-安排學生進行小組合作項目，每個小組選擇一個特定的紙結構設計主題，通過研究、設計和制作，展示他們的成果。

-通過角色扮演或模擬實驗，讓學生扮演工程師或設計師，討論在實際工程中如何應用紙結構設計。

-引導學生關注日常生活中的紙結構應用，如紙盒、紙袋、紙箱等，分析其設計原理和優(yōu)點。

-組織學生進行紙結構實驗的拓展活動，如設計紙橋承受重量的極限實驗，或制作紙飛機進行飛行距離和穩(wěn)定性測試。

-鼓勵學生利用廢舊紙張進行創(chuàng)意設計，如制作環(huán)保袋、紙燈等，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和創(chuàng)新思維。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.回顧實驗過程：首先，我會帶領學生回顧今天的實驗過程，強調我們在紙結構稱重比賽中所學到的關鍵步驟和要點。我會提問學生：“今天我們是如何設計紙結構的？在制作過程中遇到了哪些挑戰(zhàn)？我們是如何克服這些挑戰(zhàn)的？”

2.總結實驗結果：接著，我會讓學生分享他們的實驗結果，包括紙結構的承重能力和設計創(chuàng)新點。我會總結說：“我們看到了一些非常出色的紙結構，它們不僅美觀，而且具有很強的承重能力。這說明了我們的設計和材料選擇是有效的?！?/p>

3.強調科學原理：我會指出實驗背后的科學原理，如三角形的穩(wěn)定性、材料的強度等，并強調這些原理在實際工程中的應用價值。

4.認識到團隊合作的重要性：最后，我會強調團隊合作在實驗中的重要性，鼓勵學生在今后的學習和生活中，學會與他人合作，共同解決問題。

當堂檢測：

1.實驗回顧題：我會給學生發(fā)放一張小紙條，上面列出幾個與實驗相關的問題，如“為什么三角形結構比其他形狀更穩(wěn)定？”“你選擇了哪種紙張？為什么？”等，讓學生在課下獨立完成。

2.設計創(chuàng)新題：我會讓學生根據(jù)今天的實驗經(jīng)驗，設計一個改進的紙結構，并說明他們的設計理念。這個設計可以是增加承重能力的結構，也可以是具有特殊功能的紙結構。

3.小組討論題：我會將學生分成小組，每個小組討論一個與紙結構相關的問題，如“如何用最少的材料制作一個承重能力最強的紙結構？”然后，每個小組派代表向全班匯報他們的討論結果。

4.實踐操作題：我會提供一個簡單的紙結構制作任務，讓學生在課下完成，并在下一節(jié)課展示他們的作品，這樣可以幫助學生鞏固實驗技能。典型例題講解1.例題一：

設計一個紙塔，要求其高度為30厘米，底部直徑為10厘米，使用不超過50張A4紙，計算紙塔的理論最大承重。

解答：

-紙塔的體積可以通過圓柱體積公式計算：V=πr2h。

-底部直徑為10厘米，半徑r為5厘米，高度h為30厘米。

-V=π*52*30≈2355.5立方厘米。

-假設每張A4紙的厚度為0.1毫米，即0.0001米，50張紙的總厚度為0.005米。

-紙塔的底面積為πr2≈78.54平方厘米。

-紙塔的最大承重可以通過底面積和紙的密度（假設為700千克/立方米）計算：F=ρV。

-F=700*0.000005*2355.5≈1.69635千克。

-因此，紙塔的理論最大承重約為1.7千克。

2.例題二：

制作一個紙飛機，要求其能夠直線飛行至少5米，不使用任何額外的推進力。

解答：

-紙飛機的設計需要考慮空氣動力學原理，如升力和阻力。

-設計時應確保機翼有足夠的彎度以產(chǎn)生升力，同時機翼的前緣和后緣應平滑過渡以減少阻力。

-使用輕質紙張，并在機翼和機身處適當添加重量，以保持平衡。

-通過實驗和調整，找到最佳機翼形狀和機身重量分布，實現(xiàn)5米以上的直線飛行。

3.例題三：

設計一個紙橋，要求其能夠承受至少10千克的重物，長度為50厘米。

解答：

-紙橋的設計需要考慮材料的強度和結構的穩(wěn)定性。

-可以使用多根紙條交錯重疊，形成類似于三角形的支撐結構。

-在紙條之間添加支撐點，以增加橋梁的穩(wěn)定性。

-通過實驗測試不同設計方案的承重能力，最終確定最佳設計方案。

4.例題四：

制作一個紙盒，要求其能夠容納一個標準的A4文件，且不使用膠水固定。

解答：

-紙盒的設計需要考慮其內部空間和邊緣的折疊方式。

-使用輕質紙張，如卡紙，以確保紙盒的強度。

-設