資源簡(jiǎn)介

五年級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)
年 級(jí) 五年級(jí) 學(xué) 科 科學(xué) 備課時(shí)間 5.15
課 題 機(jī)器模型大比拼（二） 主備教師 審核教師
單元主題 機(jī)器模型
單元 解讀 “科學(xué)擂臺(tái)﹣﹣機(jī)器模型”是本冊(cè)的STEAM綜合課程單元，屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容。本單元是在學(xué)生學(xué)習(xí)了“簡(jiǎn)單機(jī)械”等單元內(nèi)容之后，以工程實(shí)踐為主線，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷"任務(wù)—調(diào)研—設(shè)計(jì)—制作—測(cè)試—展示——改進(jìn)"等工程實(shí)踐的過程。 本單元通過創(chuàng)設(shè)“校園STEAM創(chuàng)客大賽”的情境，引領(lǐng)學(xué)生明確活動(dòng)任務(wù)和要求，通過選擇材料和工具、繪制圖樣、制作組裝機(jī)器模型、測(cè)試和改進(jìn)、展示、交流、評(píng)價(jià)，完成整個(gè)工程實(shí)踐過程，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的整合。 通過本單元學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、搜集信息、設(shè)計(jì)方案、加工制作、溝通交流、反思評(píng)價(jià)等科學(xué)探究能力；激發(fā)學(xué)生嘗試采用新的思路、新的材料、新的方法設(shè)計(jì)制作機(jī)器模型的興趣；幫助學(xué)生樹立能接受他人批評(píng)意見，反思、調(diào)整自己的研究方案，能與他人合作學(xué)習(xí)、溝通交流，形成集體觀點(diǎn)的科學(xué)態(tài)度；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注機(jī)械技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著人類社會(huì)的發(fā)展。
課 標(biāo) 要 求 本單元對(duì)應(yīng)的課標(biāo)知識(shí)內(nèi)容是： 17.3 工具是一種物化的技術(shù)。 · 知道完成某些任務(wù)需要特定的工具。 ·使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡(jiǎn)單機(jī)械解決生活中的實(shí)際問題。 18.2 工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)。 · 利用攝影、錄像、文字與圖案、繪圖或?qū)嵨铮磉_(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。 ·將自己簡(jiǎn)單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩?·根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需要設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。 18.3 工程設(shè)計(jì)需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進(jìn)和完善。 · 根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，分析可利用的資源。 · 簡(jiǎn)單評(píng)估完成一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可行性，預(yù)想使用效果。 ·從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益等方面評(píng)價(jià)某個(gè)工程設(shè)計(jì)，并提出改進(jìn)和完善建議。
教 材 分 析 本課以工程實(shí)踐過程為主線設(shè)計(jì)了兩個(gè)活動(dòng)。"制作"的目的是通過選材、繪圖、制作、交流等活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)機(jī)器模型的設(shè)計(jì)方案，選擇身邊容易找到的、安全環(huán)保、便于加工制作的材料；學(xué)會(huì)使用繪圖工具繪制機(jī)器模型的制作圖樣；根據(jù)方案和圖樣，選擇合適的工具，制作、組裝提升重物機(jī)器模型，體現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)的整合。"測(cè)試"的目的是通過檢測(cè)、優(yōu)化、交流等活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生測(cè)試機(jī)器模型結(jié)構(gòu)與性能，評(píng)價(jià)機(jī)器模型能否達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求；診斷機(jī)器模型存在的問題，并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。通過本課學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察、分析現(xiàn)象、得出結(jié)論、溝通交流、反思評(píng)價(jià)等科學(xué)探究能力；培養(yǎng)學(xué)生選擇材料、繪制圖樣、使用工具、加工制作、效能測(cè)試等工程思維能力；幫助學(xué)生樹立以事實(shí)為依據(jù)作出判斷，能夠接受別人意見、調(diào)整自己的方案，能與他人合作學(xué)習(xí)、溝通交流，綜合考慮大家意見、形成集體觀點(diǎn)的科學(xué)態(tài)度。 本課重點(diǎn)是制作提升重物機(jī)器模型。
學(xué) 情 分 析 設(shè)計(jì)制作方案一般包括以下步驟：一是收集信息，如用戶調(diào)查、專家咨詢、查閱資料、收聽廣播、收看電視、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)等二是可行性分析，為了找到最好的解決方法，應(yīng)該提出盡可能多的設(shè)想，以利于權(quán)衡利弊，做出選擇 三是方案構(gòu)思，把明確問題時(shí)提出的設(shè)計(jì)要求，具體落實(shí)到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作原理上，呈現(xiàn)出產(chǎn)品的具體形象，是設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)原則的具體體現(xiàn)，也是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)水平的展現(xiàn)：四是方案呈現(xiàn)，即把模糊設(shè)計(jì)、草圖具體化；五是方案篩選，即依據(jù)一定的原則對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行篩選。 機(jī)器在日常生活中很常見，如挖掘機(jī)、推土機(jī)、起重機(jī)、壓路機(jī)、打樁機(jī)、攪拌機(jī)、電梯、機(jī)器人等。機(jī)器作為一種現(xiàn)代常用工具，已經(jīng)與當(dāng)今人們的生活密不可分。學(xué)生普遍從小喜歡各種各樣的機(jī)器，五年級(jí)學(xué)生更是對(duì)各類機(jī)器的結(jié)構(gòu)充滿興趣，但他們?nèi)狈?duì)各類機(jī)器，特別是能夠提升重物的機(jī)器進(jìn)行有目的的深入研究和思考，不清楚這類機(jī)器的結(jié)構(gòu)與其工作原理和過程。本學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了各種簡(jiǎn)單機(jī)械與機(jī)器的組成等相關(guān)科學(xué)知識(shí)，熟悉了工程設(shè)計(jì)的基本過程，并且已經(jīng)掌握了常用工具的使用方法，這些都為他們學(xué)習(xí)本課奠定了基礎(chǔ)。
教 學(xué) 目 標(biāo) 知道工程的核心是建造，提升重物機(jī)器模型制作的 重點(diǎn)是方法與工藝。 2、能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案，找到適合的工具和材料。 3、能將自己的想法與同學(xué)分享，達(dá)到資源共享。
重難點(diǎn) 分析 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】能熟悉從明確任務(wù)到展示作品的每一個(gè)環(huán)節(jié)。 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】能通過小組合作熟悉每一個(gè)環(huán)節(jié)，達(dá)到獨(dú)立完成。
預(yù) 學(xué) 任 務(wù) 單 《科學(xué)學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)》、繪圖工具、制作或組裝機(jī)器模型的工具和材料等。
教 學(xué) 過 程 第一課時(shí) （一）明確任務(wù) 引導(dǎo)：經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，各小組已經(jīng)確定了制作方案，按照項(xiàng)目流程，我們開始選擇材料和工具，繪制制作樣圖吧。 （二）選擇材料 1．提問：根據(jù)小組的設(shè)計(jì)方案，我們可以選擇哪些材料和工具呢？ 2．引導(dǎo)：我們可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選擇身邊容易找到的，便于加工制作的各種材料和工具。材料可以是半成品組裝材料，比如：金屬組裝材料、木質(zhì)組裝材料或者塑料組裝材料，選擇了機(jī)器模型組裝材料之后，還要選擇合適的連接和固定配件。 3．選材：學(xué)生根據(jù)制作方案，選擇合適的材料和工具。 （三）繪制圖樣 1．講解：為了方便加工制作，工程師一般都要繪制制作圖紙。三視圖是觀測(cè)者從上面、左面、正面三個(gè)不同角度觀察同一個(gè)空間幾何體而畫出的圖形。三視圖從三個(gè)不同方向?qū)ν粋€(gè)物體進(jìn)行繪制，能完整準(zhǔn)確地表達(dá)物體的結(jié)構(gòu)。我們可以使用三角板、丁字尺等專業(yè)繪圖工具，按照先整體后局部的順序，繪制機(jī)器模型的主視圖、俯視圖和左視圖。必要時(shí)，還要繪制關(guān)鍵部件的剖面制作圖樣。繪制機(jī)器模型的制作圖樣時(shí)，要標(biāo)明尺寸參數(shù)。 2．播放：三視圖繪制方法的動(dòng)畫或視頻。 3．繪制：小組分工合作，分別繪制機(jī)器模型的三視圖，將繪制的圖樣記錄在《科學(xué)學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)》第29頁(yè)中。教師巡視指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決繪制圖樣中的困難。 4．展示：指定小組代表展示繪制的制作圖樣，其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。 第二課時(shí) （一）掌握方法，制作模型 1．引導(dǎo)：根據(jù)設(shè)計(jì)方案和制作圖樣，我們要正確使用制作工具，選擇合適的方法與工藝，加工材料，制作、組裝機(jī)器模型。 2．講解：（播放微課，講解制作方法與步驟） （1）組裝小電梯的主體框架和工作部分。使用膠槍、螺絲刀和螺絲釘，依次將小電梯的支架和轎廂組裝起來。 （2）安裝小電梯的動(dòng)力部分和控制部分。將輪軸的輪、軸、手柄和支架插接在一起，然后用膠槍或螺絲進(jìn)行固定。 （3）安裝小電梯的傳動(dòng)部分。先用細(xì)線連接對(duì)重和傳動(dòng)部分，用螺絲刀將螺絲和金屬桿依次固定定滑輪和動(dòng)滑輪；然后用細(xì)線連接定滑輪、對(duì)重、動(dòng)滑輪和輪軸，傳動(dòng)部分連接要準(zhǔn)確。 （4）美化與裝飾。先用小毛刷和彩色顏料進(jìn)行刷涂，然后用彩色畫筆或彩色小貼紙進(jìn)行整體裝飾。 3．思考：制作機(jī)器模型一般可以分為幾步？需要注意哪些問題？ 4．制作：根據(jù)制作方法，小組分工合作進(jìn)行制作。教師巡視指導(dǎo)。 5．交流：我們遇到了哪些困難？是怎樣解決的？ （二）測(cè)試模型，優(yōu)化改進(jìn) 1．講解：制作完成后，我們需要對(duì)制作的機(jī)器模型進(jìn)行測(cè)試、評(píng)估與優(yōu)化。小組成員要合理分工（如操作員、觀察員、記錄員等），明確任務(wù)。要反復(fù)檢測(cè)和評(píng)估機(jī)器模型的結(jié)構(gòu)與性能，記錄相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 2．測(cè)試：小組分工合作操作機(jī)器模型，測(cè)試用力大小。完成測(cè)試報(bào)告，并記錄在《科學(xué)學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)》第30頁(yè)中。 3．優(yōu)化：以小組為單位，根據(jù)機(jī)器模型的測(cè)試情況，分析在省力、結(jié)構(gòu)、制作工藝等方面存在的問題，制訂改進(jìn)方案，并記錄在《科學(xué)學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)》第30頁(yè)中。根據(jù)方案對(duì)車模進(jìn)行改進(jìn)，并反復(fù)數(shù)次進(jìn)行測(cè)試、觀察、改進(jìn)，使其達(dá)到最佳狀態(tài)。教師巡視指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決優(yōu)化中的問題。 （三）課堂總結(jié)，布置展會(huì) 1．總結(jié)：本節(jié)課，我們順利完成了機(jī)器模型的組裝與制作、調(diào)試與改進(jìn)。下節(jié)課，我們將籌備舉辦機(jī)器模型展示會(huì)，將我們?cè)O(shè)計(jì)、制作的機(jī)器模型以及項(xiàng)目資料，用講演、影像、展板、說明書等方式進(jìn)行展示。 2．作業(yè)：課下，各項(xiàng)目小組要完成活動(dòng)資料的整理，撰寫解說詞，制作機(jī)器模型說明書、展示幻燈片、宣傳海報(bào)或展板等。班委會(huì)要提前規(guī)劃展示會(huì)的規(guī)模和場(chǎng)地，邀請(qǐng)教師及家長(zhǎng)參加展示會(huì)，組建評(píng)委會(huì)，制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
板書 設(shè)計(jì) 機(jī)器模型大比拼（二） 制作 測(cè)試
教學(xué) 反思 教學(xué)時(shí)我們要豐富教學(xué)手段，增加有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和小組討論，以提升學(xué)生的參與感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。同時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的見解，培養(yǎng)他們的批判性思維。
附：課后作業(yè)設(shè)計(jì)
“雙減”背景下的作業(yè)設(shè)計(jì) （項(xiàng)目化作業(yè)、實(shí)踐性作業(yè)、能力提升作業(yè)、基礎(chǔ)作業(yè)等）
分層布置 作業(yè)內(nèi)容 設(shè)計(jì)意圖 時(shí)長(zhǎng)
基 礎(chǔ) 性 作 業(yè) 精彩補(bǔ)白，正確掌握課本 1．工程的核心是（ )，提升重物機(jī)器模型制作的重點(diǎn)是（ ）與( )。 2．選材時(shí)，我們要根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選擇（ ）的，便于（ ）的工具和材料。 3．繪圖時(shí)，可使用繪圖工具，按照先（ ）后（ ）的順序，繪制制作圖樣，標(biāo)明提升重物機(jī)器模型的（ )。 4．繪圖時(shí)，可以分別繪制模型的（ ）、（ ）和( )，根據(jù)需要，還可以繪制必要的（ ）等圖樣。 5．機(jī)器模型制作完成后，我們需要對(duì)制作的機(jī)器模型進(jìn)行（ ）、（ ）與（ ）。 鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，奠定基礎(chǔ)。 8分
拓 展 性 作 業(yè) 擇優(yōu)錄取，加深對(duì)課本內(nèi)容的理解 1．測(cè)試、評(píng)估主要針對(duì)機(jī)器模型的（ ）。 ①省力②結(jié)構(gòu)②制作工藝 A.①②③ B.①② C.②③ 2．可以應(yīng)用到機(jī)器模型設(shè)計(jì)當(dāng)中的新技術(shù)有（ ）。 ①3D打印②傳感器③程序控制 A.①②③ B.①② C.②③ 3．工程的核心是（ ），提升重物機(jī)器模型的重點(diǎn)是方法與工藝。 A．繪圖 B．建造 C．測(cè)試 4．選擇制作機(jī)器模型的材料時(shí)，要注意材料的（ ）。 ①環(huán)保性②經(jīng)濟(jì)性③可操作性 A.①②③ B.①② C.②③ 5．下列材料中最適合用來制作機(jī)器模型主體結(jié)構(gòu)的有（ ）。 A．薄木板 B．鐵板 C．泡沫板 D．鋁板 開拓學(xué)生思維，靈活掌握所學(xué)知識(shí)。 10分

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