資源簡介

五年級教學設計
年 級 五年級 學 科 科學 備課時間 5.15
課 題 機器模型大比拼（一） 主備教師 審核教師
單元主題 科學擂臺——機器模型
單元 解讀 “科學擂臺﹣﹣機器模型”是本冊的STEAM綜合課程單元，屬于技術與工程領域的內容。本單元是在學生學習了“簡單機械”等單元內容之后，以工程實踐為主線，引領學生經歷"任務—調研—設計—制作—測試—展示——改進"等工程實踐的過程。 本單元通過創設“校園STEAM創客大賽”的情境，引領學生明確活動任務和要求，通過選擇材料和工具、繪制圖樣、制作組裝機器模型、測試和改進、展示、交流、評價，完成整個工程實踐過程，體現科學、技術、工程、藝術、數學的整合。 通過本單元學習，培養學生提出問題、搜集信息、設計方案、加工制作、溝通交流、反思評價等科學探究能力；激發學生嘗試采用新的思路、新的材料、新的方法設計制作機器模型的興趣；幫助學生樹立能接受他人批評意見，反思、調整自己的研究方案，能與他人合作學習、溝通交流，形成集體觀點的科學態度；引導學生關注機械技術的發展和應用影響著人類社會的發展。
課 標 要 求 本單元對應的課標知識內容是： 17.3 工具是一種物化的技術。 · 知道完成某些任務需要特定的工具。 ·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。 18.2 工程的關鍵是設計。 · 利用攝影、錄像、文字與圖案、繪圖或實物，表達自己的創意與構想。 ·將自己簡單的創意轉化為模型或實物。 ·根據現實的需要設計簡單器具、生產物品或完成任務。 18.3 工程設計需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進和完善。 · 根據設計意圖，分析可利用的資源。 · 簡單評估完成一個產品或系統的可行性，預想使用效果。 ·從經濟效益、社會效益、環境效益等方面評價某個工程設計，并提出改進和完善建議。
教 材 分 析 本課以工程實踐過程為主線設計了三個活動。"任務"的目的是通過創設"校園STEAM創客大賽"的情境，引導學生明確活動任務和要求，選擇合適的活動項目，并提出需要研究的主要問題和具體問題，認識工程實踐的項目流程，為后面的實踐活動奠定基礎。"調研"的目的是通過調查、查閱書籍、網絡等途徑，指導學生了解生活中各種提升重物機器的結構、工作原理以及它們的優缺點，為后續的機器模型設計提供依據。"設計"的目的是通過設計分析、方案構思和方案呈現等活動，指導學生完成設計、篩選機器模型制作方案，并用草圖呈現出來，為第二課制作機器模型提供基礎。通過本課學習，培養學生明確任務、確定主題、獲取信息、設計方案、表達交流、反思評價等科學探究能力；激發學生利用新的思路、新的材料、新的方法設計制作機器模型方案的興趣 幫助學生樹立能與他人合作學習、溝通交流，綜合大家意識、形成集體觀點的科學態度。 本課的重點是設計機器模型制作方案。
學 情 分 析 設計制作方案一般包括以下步驟：一是收集信息，如用戶調查、專家咨詢、查閱資料、收聽廣播、收看電視、瀏覽互聯網等二是可行性分析，為了找到最好的解決方法，應該提出盡可能多的設想，以利于權衡利弊，做出選擇 三是方案構思，把明確問題時提出的設計要求，具體落實到產品的結構和工作原理上，呈現出產品的具體形象，是設計思想、設計原則的具體體現，也是設計者設計風格和設計水平的展現：四是方案呈現，即把模糊設計、草圖具體化；五是方案篩選，即依據一定的原則對多個方案進行篩選。 機器在日常生活中很常見，如挖掘機、推土機、起重機、壓路機、打樁機、攪拌機、電梯、機器人等。機器作為一種現代常用工具，已經與當今人們的生活密不可分。學生普遍從小喜歡各種各樣的機器，五年級學生更是對各類機器的結構充滿興趣，但他們缺乏對各類機器，特別是能夠提升重物的機器進行有目的的深入研究和思考，不清楚這類機器的結構與其工作原理和過程。本學期，學生已經學習了各種簡單機械與機器的組成等相關科學知識，熟悉了工程設計的基本過程，并且已經掌握了常用工具的使用方法，這些都為他們學習本課奠定了基礎。
教 學 目 標 知道工程的核心是建造，提升方法和工藝。 通過繪圖，對模型有更直觀的認識。 可以根據繪圖手動完成制作。
重難點 分析 【學習重點】通過討論、繪圖等一系列操作能熟練掌握機器模型的構造。 【學習難點】可以將自己所學與他人分享的同時，學到更多的新知識。
預 學 任 務 單 預習課本，收集生活中機器模型圖片。 準備《科學學生活動手冊》、繪圖工具、筆等。
教 學 過 程 第一課時 （一）明確任務 1．導入：學校要舉行“校園STEAM創客大賽”，讓我們一起參與吧！（出示任務及要求課件）我們比賽的任務是設計、制作一臺能夠提升重物的機器模型，用盡可能小的力，將500克重物提升到30厘米高的平臺。要求：輕松省力，操作方便；結構簡單，穩固可靠；材料環保，方便制作；成本低廉，外形美觀。 2．提問：能夠提升重物的機器模型有哪些？根據興趣和需求，我們選擇哪個具體項目呢？同時，根據任務和要求，我們面臨的主要問題和具體問題又是什么呢？ 3．交流：小組交流，將小組選擇的項目名稱記錄在《科學學生活動手冊》第27頁中。 4．匯報：組織學生匯報面臨的主要問題和具體問題。 （二）獲取信息 1．引導：其實，生活中有很多提升重物的機器，這些機器極大地方便了我們的日常生活。課前，我們已經通過查閱書籍、瀏覽網絡、咨詢專家、用戶調查等方式獲取了大量機器的信息。現在，我們對搜集的信息進行整理，并通過調研報告呈現出來。調研報告需要概括出機器的結構、工作過程以及優缺點等關鍵信息。 2．整理信息：小組合作整理信息，完成調研報告，并記錄在《科學學生活動手冊》第27頁中。教師巡視指導。 （三）交流總結 1．討論：這些提升重物的機器使用了哪些簡單機械？這些機器能夠省力嗎？為了省力以及提高工作效率，還可以怎樣進行改進和創新？ 2．匯報：指定小組代表匯報討論結果。 3．總結：教師對學生活動進行總結。 第二課時 （一）思維發散，技術分析 1．引導：工程的關鍵是設計，而機器模型設計的重點是省力、結構更穩固和選擇材料。我們可以采用概念圖的方法，分析機器在省力、結構與材料等主要問題上的多種可行性解決方案。 2．分析：小組合作利用概念圖的形式進行設計分析，提出盡可能多的解決方法。教師巡視指導。 （二）聚合思維，構思方案 1．講解：我們可以采用組合法構思機器模型。從省力、材料、結構等設計的幾個內容中，各選擇一項進行組合，比如動滑輪、定滑輪、長方形框架、插接方式、電動機、輪軸、皮帶傳動、平臺、開關、廢舊木質材料等，將各項組合在一起，就可以想象出一個提起重物的機器模型。這樣的組合選項很多，因此我們可以設計出很多制作模型的方案。 2．設計：小組合作按組合法自由選擇，組合成若干個提起重物的機器模型。 （三）繪制草圖，方案呈現 1．繪制：學生分別將自己的設計方案畫下來，并從中選擇最具特色的方案畫在《科學學生活動手冊》第28頁中。 2．展示：組織學生展示各自設計的方案，并預測其使用效果。 （四）篩選方案，修改完善 1．篩選：小組合作，按照標準篩選設計方案。 2．展示：指定小組代表展示自己的終選方案，引導其他學生提出修改意見和建議。 3．改進：根據大家的意見和建議，先修改完善自己的終選方案，然后繪制在《科學學生活動手冊》第28頁中，并對終選方案進行星級評價。 4．評價：教師對小組或學生的學習情況進行綜合評價，對表現好的小組或個人進行表揚。
板書 設計 機器模型大比拼（一） 任務 調研 設計
教學 反思 既要注重理論知識的傳授，也要學生動手實踐能力的培養，教學中要加強實踐教學的比重，引入更多互動環節，讓學生能親手制作模型，并在過程中理解和掌握科學原理。同時，也要重視學生的反饋，不斷調整教學策略，使之更符合學生的學習需求。
附：課后作業設計
“雙減”背景下的作業設計 （項目化作業、實踐性作業、能力提升作業、基礎作業等）
分層布置 作業內容 設計意圖 時長
基 礎 性 作 業 精彩補白，正確掌握課本 1．在日常生活中，由（ ）組成的復雜機器可以幫助人們解決許多問題。 2．在分析起重機模型的時候，要關注機器的（ )、( ）與材料等主要問題。 3．機器一般由（ )、( )、( ）和控制部分四個部分組成。 4．機器常用到（ )、( )、( ）和斜面等簡單機械進行綜合使用。 5．明確任務之后，進行（ )，能夠讓我們了解更多的信息。 鞏固基礎知識，奠定基礎。 8分
拓 展 性 作 業 擇優錄取，加深對課本內容的理解 1．設計調研的方法有（ )。 ②實地調查 ②上網搜集 ③查閱資料 ④詢問他人 A. ①②③④ B. ②①③④ C.④②①②③ D. ③④①②③④ 2．下列材料中比較適合用來制作起重機器模型的有（ )。 A．玻璃板；木板 B．木板；塑料板 C. 泡沫板；玻璃板 D.塑料板；泡沫板 3．機器模型設計過程中不是必須兼顧的是（ )。 A．省力 B．制作簡便 C．造型獨特 D．穩固可靠 4．如果設計一臺洗衣機，應最注重的是要有（ )。 A. 冷凍功能 B. 洗衣功能 C．照明功能 D．發電功能 5．科學小組要設計一臺簡單的機器，以下部分不用考慮的是（ )。 A．動力部分 B．傳動部分 C．工作部分 D．取暖部分 開拓學生思維，靈活掌握所學知識。 10分

展開更多......

收起↑