資源簡介

課時備課
課題 15.設計與制作 授課時間 月 日（星期 ）
課型 新授課 第 課時（共 課時）
教材分析 根據《義務教育小學科學課程標準》技術、工程與社會領域的相關內容，小學高年級學生要知道完成某些任務需要特定的工具，并能使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題，根據現實的需要設計簡單器具、生產物品或完成任務。為了落實課程標準的相關要求，本課結合前一單元《簡單機械》的學習內容，模擬現實生活中的問題情境，要求學生完成一項工程技術任務——運用簡單機械知識、幫助在學校樓頂施工的工人叔叔設計一個能提升重物的省力裝置，把建筑材料運上樓頂。 本課是《設計與制作》。面對"設計一個能提升重物的省力裝置"這樣二個工程任務，學生將在教師的引導下，搜集信息資料，觀察工地上的起重機、腳手架上的斜面、施工升降機等省力機械的結構特點，了解相關的背景知識（如動滑輪、斜面等簡單機械能省力），然后開始設計。設計是解決工程技術問題的關鍵環節。學生以小組為單位討論設計方案，畫出設計圖、并通過交流發現設計圖中的問題和可以借鑒的經驗，不斷完善自己的設計方案。待設計方案確定后，再根據設計方案準備材料，制作模型。模型完成后，學生還要進行展示、交流，通過交流相互學習，取長補短，改進自己的設計和模型。 為了加深學生對工程設計工作重要性的認識，本課拓展與應用部分介紹了詹天佑和"人"字形/鐵路的故事，引導學生關注工程設計工作的創新特點，體會工程設計與科學探究過程的不同之處。
學情分析 對于五年級的學生來說，其思維可以擺脫具體的思維內容，進入形式運算階段。學生能夠擺脫現實的影響而關注假設的命題，可以對假設的命題做出邏輯的和富有創造性的反應，進行基于假設的演繹推理。學生可以基于假設提出各種解決問題的可能方案，可以系統地對各種解決方案進行評價和判斷，展開合理的推論，最終選擇合理的解決方案。 之前積累的科學學習經驗使得學生已經基本了解了科學探究過程，初步了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法，其學習能力、思維能力、實踐能力、小組內的溝通合作等能力都有一定的基礎。
教學目標 （一）科學觀念： 1.學生基于設計與制作，知道生活中像杠桿、動滑輪、輪軸、斜面這樣的簡單機械可以省力。 2.了解杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械在工程技術領域的應用。 （二）科學思維： 1.能根據對比實驗結果，簡單評估設計方案的可行性。 2.能發現設計、制作、測試等環節存在的問題并提出改進建議。 3.能根據完成任務的需要，搜集資料，了解相關知識，設計省力裝置，并用文字和圖形等表達設計方案。 （三）探究實踐： 1.能使用滑輪、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題。 2能根據設計方案選擇材料和工具，制作省力裝置模型，并通過交流吸取他人經驗，對設計方案和模型進行改進。 （四）態度責任： 1.樂于利用所學知識，認真完成設計、制作省力裝置的任務，體會工程設計與制作的樂趣。 2.在設計與制作過程中，能與同學團結合作，共同完成設計任務，具有合作與溝通的意識和能力，體驗設計過程的樂趣。 3.能認真反思設計、制作與測試過程，如實記錄發現的問題，客觀分析其中的原因。
教學重點 學生利用簡單的器材設計研究方案，探究滑輪的作用。通過分析、比較，歸納出各種滑輪的不同作用，能夠聯系生活找到生活中人們對于滑輪的應用。
教學難點 學生利用簡單的器材設計研究方案，探究滑輪的作用。
板書設計 設計與制作 設計 省力裝置 制作
教學過程 問題引領下的主要學習任務、師生活動及設計意圖
一、創設情境提出問題 出示教科書單元頁上的情景圖并提出問題： 假設我們的教學樓頂要進行改造，什么樣的裝置能把建筑材料運到樓頂？ 我們能設計一個提升重物的省力裝置嗎？ 設計之前，我們需要做哪些準備工作？ 學生分組進行交流：根據自己課前調查情況，進行交流討論。 二、科學實踐活動過程 （一）設計并制作省力裝置 1.觀察現實生活中的省力機械 （1）組織學生交流、觀察現實生活中的省力機械，提出問題，引導學生觀察與思考。 你們在生活中見過哪些能把重物運到高處的省力機械？ 這些機械為什么能省力？它們跟我們學過的哪種簡單機械有關？ （2）調動學生的學習積極性，使學生產生設計的愿望。 想不想自己設計一種省力裝置？有什么想法嗎？ 看過這些省力機械之后，我們能開始設計自己的省力裝置了嗎？ 學生觀察教師出示的省力裝置模型，思考如何設計自己的裝置。 （3）講述：現實生活中的省力機械通常比較復雜，其中的許多科學原理我們還沒有學過，因此我們不可能設計、制作出完全一樣的省力裝置，但是，我們可以綜合運用前面學過的簡單機械知識，設計出一些有類似作用的省力裝置。 （4）出示自制省力裝置模型，邊演示邊講述：大家看，這是一個自制的省力裝置模型。這個起重機模型用到了我們前面學過的滑輪組；這個模型用到了……相信同學們都能設計出自己的省力裝置。 組織學生觀察，明確設計圖的繪制要求：用到至少一種能省力的簡單機械；畫出省力裝置的圖形，并標明各部分所需材料。 2.設計省力裝置。 （1）提出問題，幫助學生厘清設計思路： 我們可以設計一個什么樣的省力裝置？ 我們的省力裝置可以利用哪種簡單機械？ 我們有哪些材料可以利用？每種材料適合制作省力裝置的哪個部分？ 畫設計圖時需要注意什么？怎樣保證拿到設計圖的人能按照圖紙要求進行制作？ （2）出示幾張可供學生參考、效仿的設計圖。 （3）確認全班學生都明白了設計要求和正確的做法以后，組織學生開始設計——畫出設計圖并標明所需材料。 （4）學生交流設計圖，使學生通過交流發現自己的不足并按要求對設計圖進行改進。 【設計意圖】設計是解決工程技術問題的關鍵環節。學生以小組為單位討論設計方案，畫出設計圖、并通過交流發現設計圖中的問題和可以借鑒的經驗，不斷完善自己的設計方案。 三、布置課后任務： 根據自己的設計要求，尋求制作材料，下次課帶來。 第2課時 制作省力裝置 1.引導學生按照設計圖選擇材料和工具，制作省力裝置模型。 提出問題，引導學生按照正確的方法進行制作： （1）制作時，應該注意什么？ （2）如果在制作過程中發現有的設計不合理，應該怎么做？ 2.根據設計圖，制作省力裝置。 (1)確定小組成員任務分工。 談話：各小組根據制作任務，確定成員分工，如組長協調員、晷面制作員、底座制作員、組裝調試員等。 按照設計圖選擇材料和工具，制作省力裝置模型。 【設計意圖】：制作省力裝置是本課實踐活動的核心環節。教學中，要注重引導學生發揮小組合作學習的優勢，引導各小組根據成員構成情況做好任務分工，提醒組長做好統籌協調工作，力爭讓每位小組成員都積極參與活動。 2.組織學生交流設計方案，展示模型。 講述：誰來介紹一下自己的設計方案？說一說你們設計的省力裝置中運用了哪些簡單機械，它是怎樣省力的，你們組是怎樣制作的？ 3.學生以小組為單位分工進行交流展示活動 （1）討論：這種設計和模型有什么優點？有什么不足之處？ （2）交流通過交流，發現哪些好方法，有什么問題？ 下節課，我們將對模型進行測試，看看省力效果如何。 拓展與應用 1.閱讀詹天佑和“人”字形鐵路的故事，交流體會。
作業布置
教 學 反 思

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