教科版7、桥的形状和结构教案及反思

学 校

课 名

桥的形状和结构

教师姓名

学科（版本）

教育科学出版社

章 节

第二单元第七课

学 时

一课时

年 级

六年级

教学目标

1.科学知识

探索不同桥梁的原理、结构，熟悉软件，建立原型；

掌握并熟悉桥梁设计软件Bridge Designer的操作。

2.科学探究 

了解工程设计方法，定义问题、寻找多种解决方法、分析对比得到最佳方案、实施方案、评估结果；

通过比较各小组模型的构造，探索提升桥梁稳定性能的方

3.科学态度 

小组合作，在项目的进行中加强与其他成员的沟通，善于发表自己的意见，也能听取他人合理建议；

4.科学技术与社会环境

通过软件设计桥梁，通过改变结构测试桥梁的稳定性和造价，联系社会，建立孩子从小对桥梁工程师职业的认知。

了解科学应用到技术中后，由于技术的运用不当会产生一些社会问题。

学习者分析

通过这一单元的学习，学生已经初步认识了不同桥梁的结构，通过做框架知道三角形桁架的稳定性。但学生对于造一座桥梁仅仅停留在拼装积木的水平，通过熟悉Bridge Designer桥梁设计软件结合工程设计方法，锻炼多学科知识迁移和项目管理的相关能力。

教学重难点分析及解决措施

重点： 对三角形稳定性的理解，能在模型搭建中利用三角形框架。

解决措施：利用Bridge Designer桥梁设计软件，让学生自己软件操作中感悟什么结构是不稳定的，能自觉根据软件提示改变形状、结构、材料等方式提高桥梁的抗弯曲能力。变传统的教师单一传授为学生自主探究的建构式学习。

难点：选定目标用软件进行测试，并在模型搭建中展示成果

解决措施：设计一个有挑战的任务单，利用Bridge Designer桥梁设计软件设计相应的桥，然后再进行模型搭建。

教学设计

教学环节

起止

时间

环节目标

教学内容

学生活动

媒体作用及分析

（一） 

导入：学生搭建的桥

0'00''

~

4'55''

1、通过自己自由搭建桥梁，体会在动手操作的过程中会考虑到很多问题，同时让孩子意识到自己设计并搭建的桥具有一定的随意性，和真正的桥梁之间存在差距。

2、通过小组讨论回顾前面所学习的形状与结构知识，为后面的软件设计及模型搭建奠定基础。

3、引出桥梁需要软件的设计

有请每个小队出示自己课后制作的各种类型的桥梁。

1、你们在建桥的过程中应用了这一单元学习的哪些知识。

2、关于建桥你会考虑哪些因素呢？

3、如果是桥梁建造师，还会考虑哪些因素

1、请2个学生说一说他们自己建的桥是利用了前面所学的哪些知识。（三角形稳定、拱形、工字形结构等）

2、请同学们说一说在搭建桥的过程中会考虑哪些因素？（结构、材料、承重、美观）

3、还会考虑：造价、设计等因素

1、   西沃白板中利用思维导图让学生头脑风暴说出桥有关的因素。

2、使用添加蒙层，增加了课堂的互动

（二） 

设计一座桥——Bridge Designer软件操作

4'56''

~

10'11''

老师操作演示 Bridge Designer软件搭建一座简单的桥的全过程。

老师为大家演示这款软件的操作：

学习软件操作

使用希沃白板超级链接到 Bridge Designer软件操作界面，清晰地呈现合作要求。这部分操作原本预设是在电脑上利用微课录屏软件完成，但考虑到现场操作更具有互动性和生成性，所以选择了直接操作。

（三） 

桥梁工程师的任务单

10'12''

~

15'40''

1、  通过Bridge Designer软件设计一座桥来熟悉一下这款软件的操作。

2、  引出学生们在软件搭建时因只考虑承重和美观，忽视了造价和实用性的问题。

3、  自然过渡到桥梁工程师接受挑战

看完老师的示范操作，我们一起来合作学习一下这款软件！

1、  用软件设计一座桥（自由设计）

2、  大家设计好了吗？哪一组愿意上台来展示一下你们的作品？

3、  你们造的桥有什么问题吗？

4、引出问题，进入这节课的主题：

你们知道吗？桥梁建造师在设计的时候会考虑各方面的因素，现实中有很多条件的限制。

今天这节课老师为大家准备了2个挑战任务，有请2为同学上来揭晓。

了解任务单之后，请每个组讨论一下，做出选择，开始挑战吧！

1、  每个队伍讨论后，由一名软件操作员将各自的想法实现。

2、说一说

我们设计的桥虽然既美观又能承重，却不实用，因为造价太高了。

1、  Bridge Designer软件是一款全英文的软件，不过在操作起来比较简便，经过老师的演示就可以自己在笔记本电脑上摸索了。

2、   橡皮擦工具，学生互动揭晓任务单，增加了课堂的趣味性。

3、使用希沃手机助手中的屏幕同步功能，实现了视频同步上传，解决了科学课中每个小组之间不能相互看到对方操作的难题。

（四） 

挑战建桥

15'41''

~

37'32''

1、    软件制作桥梁作为设计图纸

2、  利用工程学知识，进行模型搭建

3、  汇报交流锻炼小组语言表达能力以及项目管理能力

4、  团队合作和沟通

同学们根据任务单已经建造了相应的斜拉桥或框架桥，并且每个组的桥梁造价都控制在30万美元，完成了挑战的第一步，接下来就是利用老师提供的材料进行桥梁的搭建。

提供材料：圆木棒、塑料吸管、打孔器、剪刀、直尺

注意事项：

组长分配任务，团队合作完成

小组选定最佳软件方案，再动手操作

做完后整理桌面

每个队派一名代表演讲本组在整个项目中如何选择挑战任务、选择多种解决方案，最终确定最终的方案，以及在物理模型搭建的过程。

每个组演讲完之后进行项目的评估：组内自我评分、评审团评分。

评分项目包括：

软件设计10分

桥梁模型10分

团队合作10分

时间管理10分

演讲展示10分

1、  按要求进行软件设计；

结合所参考的软件讲解课件的部分，进行二次方案的修改，并且测试，最终设计出了理想中桥的模型。

2、  物理模型搭建；

小组商量桥梁的长度、宽度及吸管的长度，通过打孔进行连接。

3、  汇报交流；

对本组整个工程项目进行评价，尤其是在制作工程中可能遇到的问题及如何解决。

1、   有了刚才的造桥经验，这次用笔记本电脑进行软件搭建时注意考虑桥梁的实用性和价格问题

2、   使用希沃手机助手中的屏幕同步功能，实现了视频同步上传。不仅让学生可以更清楚的观察到其他组的表现，操作过程也能完整地展示出来，而且也能激发学生的兴趣，充分体现以学生为中心。

3、   创客教育课堂希望更多体现学生的主体性，尤其是模型搭建耗时较长，受时间限制，本节课在桥梁制作的过程中剪辑了二十多分钟学生制作模型的时间。

（五）课外拓展

37'33''

~

39'29''

在了解必要的科学技术知识，认识到科学本质，并具备一定运用他们处理实际问题，引导学生对桥梁工程师的职业认知。

1、应用拓展

2、成为一名桥梁工程师需要怎样的知识背景或接受怎样的培训？                  

1、学生谈一谈这节课有什么收获？

2、课后利用多媒体技术获取有关桥梁工程师的信息。