資源簡介

課時備課
課題 16.測試與改進 授課時間 月 日（星期 ）
課型 新授課 第 1 課時（共 1 課時）
教材分析 第 16課《測試與改進》是第 15 課的延續。學生完成設計與制作任務，只是設計與制作省力裝置工作的一部分。在此基礎上，學生還要對做好的裝置模型進行用力情況的測試，并與不用省力裝置模型得到的測試數據進行對比，分析對比實驗結果，評估設計方案是否可行，通過反思找出設計和制作中的問題，并進行改進。測試用力情況時，要用到以前用過的測力計，教師應適時引導學生復習測力計的使用方法和注意事項，以及對比實驗的方法和要求等，注意測量并對比使用省力裝置提升重物時的用力情況和不用這些裝置提升重物時的用力情況，在客觀地分析測試結果的基礎上作出評估，得出結論。
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 能簡單評估產品的可行性，并提出改進建議。學生能夠根據測試結果，認真反思并如實記錄、客觀分析設計與制作過程中存在的問題
教學難點 能簡單評估產品的可行性，并提出改進建議。學生能夠根據測試結果，認真反思并如實記錄、客觀分析設計與制作過程中存在的問題。
板書設計 測試與改進 發現各種設計的優點和不足 修改完善 設計報告
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、提出和聚焦問題 出示本課的課頁圖，呈現4個自制省力裝置模型， 1.說一說這些裝置都用到了哪些機械？所用簡單機械有滑輪組、斜面、輪軸。 2.同學們在前一節課設計并制作了自己的省力裝置模型，但并不知道這種省力裝置是否真的省力，究竟省多少力。 3.這節課我們要一起用科學的方法對自己的省力裝置進行測試， 【設計意圖】通過教師的介紹了解本節課需要研究的問題。 科學實踐活動 (一)測量自制省力裝置模型提升重物時的用力情況。 1. 同學們我們制作的裝置能省力嗎？怎樣測量所用力的大小？ （出示圖片）看，兩名同學面對自己制作的省力裝置，正在用彈簧測力計測量用力的大小。應該把測力計放到哪里？ 2.還記得我們在學習輪軸一課時怎樣測量輪軸是否能省力的嗎？ 3.結合一下你的設計，如果你的裝置沒有放置測力計的地方，那么就要對你的實驗裝置進行改進。 【設計意圖】應適時引導學生復習測力計的使用方法和注意事項，以及對比實驗的方法和要求等，注意測量并對比使用省力裝置提升重物時的用力情況和不用這些裝置提升重物時的用力情況。 （二）用測力計直接提起重物，記下測力計的讀數。 1.我們先測量直接提起重物所用的力，再測量利用裝置提升重物所用的力。 小組討論：怎樣測量這個裝置提升重物時的用力情況，應該把測力計放在哪里合適？ 進行多次測量取平均值，把數據記錄在16頁活動手冊上。 同學們可以根據實驗數據，對比兩種情況下的用力大小，根據測試結果分析本組裝置是否能省力。 【設計意圖】基于對比結果對自制的可行性作出簡單評估，同時根據測試結果，發現設計和制作中的問題，找出需要改進的地方。 反思與改進 同學們看，這個斜面裝置有什么問題，有些同學發現了，上側支架太高，繩索與斜面不平行。 需要怎樣改進？說一說你們的想法。 降低了支架高度后，繩索與斜面平行，省力多了，這樣改進是不是好多了。 【設計意圖】基于對比結果對自制的可行性作出簡單評估，反思設計與制作過程中存在的問題，找出自制模型中需要改進的地方，提出改進建議。 以小組為單位討論本組省力裝置改進措施。 集體交流討論，交換建議 【設計意圖】引導學生從多個角度對自己的設計方案作出簡單評估，發現各種設計的優點和不足并進行修改完善。 第2課時 動手改進設計方案和模型。 之前我們對省力裝置進行了測評，發現我們的裝置存在不同的問題，也對問題進行了反思，今天我們就來一起改進我們的裝置。 同學們要及時檢查，反思模型和設計圖兩方面存在的問題。模型的制作是以圖紙為依據的，所以修改應從設計開始，先改設計再改模型。 （1）修改設計圖 為了便于大家了解改進之處，最好在原來的設計圖上修改，要注意保留第一版圖紙的痕跡-----為此可以換一種顏色的筆標出修改的地方，這樣既便于大家進行對比，也方便后面繼續修改。 動手改進模型 根據修改后的設計圖動手改進省力裝置模型，及時記錄改進時出現的問題和你們的解決方法，以便一會兒的交流討論。 交流討論 測評改進后的裝置 改進后的裝置真的有進步嗎？需要我們對它進行進一步的測評。 以小組為單位測評改進后的省力裝置，記錄數據。 同學們可以隨時在活動手冊的16頁記錄對設計與制作過程的反思、改進情況。 （反思一欄用于記錄學生基于測試結果的思考，包括裝置所含科學原理和設計中存在的問題兩個方面， 改進措施一欄用于記錄針對問題提出的改進建議。通過這樣的反思，會對整個設計過程有更加深刻的認識，同時也為后面撰寫工程設計報告打下基礎。） 反思設計與制作過程，完成一份設計報告。 1.一項工程完工后，都會有一份《工程設計報告》，我們一起來看一看一份《工程設計報告》中都需要有哪些內容。 2.回顧一下我們設計與制作的整個過程，和你的組員一起交流一下。 2.根據活動手冊記錄的內容，完成一份你們組的工程設計報告，一會兒準備在“發布會”上進行展示。 3.各組分享設計報告 （三）歸納解決工程任務的主要環節。 在這個單元中，我們通過想辦法完成提升重物的任務，初步體驗了解決工程任務的一般過程，由此可以歸納出解決工程任務的主要環節： 1明確任務：對任務進行認真分析，明確需要解決的問題和任務要求 2.展開調研：調查解決問題的可行辦法，了解相關知識 3.制訂解決方案：基于調研結果，制訂解決方案，畫出設計圖 4.交流并改進解決方案：交流解決方案（包括設計圖），根據評議結果進行改進 5.制作模型：根據設計圖制作模型 6.測試與檢驗：對模型進行測試，檢驗設計的可行性 7.改進模型及設計圖：根據測試結果，對模型及設計圖進行改進 8.完成工程設計報告，并進行交流和展示
作業布置
教 學 反 思

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