資源簡介

(共30張PPT)
第三課時
如何進行設(shè)計與制作課題的
探究活動成果及評價
（粵教版綜合實踐）八年級
全
01
學習目標
內(nèi)容總覽
02
新知導入
03
探究新知
04
知識拓展
05
課堂總結(jié)
06
課后作業(yè)
教學目標
01
02
在研究交替式自動上水控制器實際應(yīng)用和評價反思中，能對實驗結(jié)果以及對實驗結(jié)論進行深入思考和體認。
03
能夠解決反思總結(jié)過程中對控制器的應(yīng)用標準、不足和如何優(yōu)化等問題，并提出解決困難的對策。
價值體認
責任擔當
在交替式自動上水控制器成功探究和評價課題中，承擔起科研的責任和義務(wù)，能將實驗成果造福群眾，解決實際問題。
問題解決
04
能將交替式自動上水控制器實踐成果進行優(yōu)化改進并落地，完成實踐評價表，提高操作的可行性。
創(chuàng)意物化
新知導入
探究新知
活動成果
安裝調(diào)試，評估優(yōu)化
在作品制作完成后，我們還要對其進行安裝調(diào)試，在實際運行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遺漏。通過試運行，對其功能、性能進行評估，為后繼的優(yōu)化提供參考。
探究新知
活動成果
(一)調(diào)試安裝
在組裝好控制器后，實地安裝，試運轉(zhuǎn)一周，并做好記錄。看看該控制器是否達到了設(shè)計要求，電路及水路安裝是否妥善。
探究新知
活動成果
(二)試用評估
調(diào)試完成后，對該控制器進行評估、提出優(yōu)化建議。交替式自動上水控制器是針對老城區(qū)、城中村等市政自來水管網(wǎng)老化導致供水壓力不足，不能保證水箱二次供水的一種解決方案。
在市政管網(wǎng)供水狀態(tài)未改變的情況下，使用本裝置進行二次供水改造前后對比如下表:
探究新知
活動成果
對比項目 改造前(冬季) 改造后(夏季)
全天總用水量 6.3平方米(平均值) 8.8平方米(平均值)
二次供水中斷頻率 3天/次 未出現(xiàn)
水泵啟動頻率 3~4次/天(平均值) 0.3次/天（平均1次/3~4天)
水泵空轉(zhuǎn)頻率 高 未出現(xiàn)
水泵單次運行時間 根據(jù)當時用水量而定 短
夜間抽水噪音污染次數(shù) 頻繁 無
水泵能耗 高 低
水泵損壞次數(shù) 1次(用戶經(jīng)驗值) 未出現(xiàn)
人工干預(yù)頻率 高 無
點撥臺
探究新知
針對老城區(qū)、城中村等自來水管老化導致供水壓力不足的問題，可以考慮以下解決方案：
更新管網(wǎng)設(shè)施：對老化嚴重的自來水管網(wǎng)進行更新和改造，包括更換老化管道、修復漏水點等，以提高供水壓力和穩(wěn)定供水。
安裝增壓泵站：在供水管網(wǎng)中適當位置安裝增壓泵站，通過增壓泵提高供水壓力，確保水流暢暢通。
點撥臺
探究新知
增加水箱容量：在需要二次供水的地方增加水箱容量，以儲存足夠的水量，保證供水的穩(wěn)定性和持續(xù)性。
使用智能控制器：安裝交替式自動上水控制器，并配合智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對供水壓力和水箱二次供水的精準控制，提高供水效率。
探究新知
活動成果
(二)試用評估
從改造前后的對比看出，本作品不同于市場上常規(guī)的通用水泵控制器“低水位啟動，高水位停止，只針對水位工作”的單一思路，綜合考慮管網(wǎng)供水狀態(tài)、水位、時間三種變量，以更切合實際情況、更靈活的控制方式進行工作，達到了預(yù)期的效果。
探究新知
活動成果
(三)優(yōu)化改進
本作品是一種新型的上水控制裝置，達到了更靈活、實用、穩(wěn)定可靠、針對性解決實際問題的研究目的，給受到用水困擾的市民提供多一種實用可行的二次供水解決方案，具有推廣的價值。
探究新知
活動指引四：為什么要確定設(shè)計步驟
設(shè)計是一個動態(tài)發(fā)展的過程。在一個具體的設(shè)計過程中，有些步驟可能會相對更加重要，有些步驟可能要循環(huán)多次。例如對于設(shè)計一款按摩椅，前期的用戶調(diào)查就非常重要，了解清楚用戶的真正需求，才能設(shè)計出適銷對路的產(chǎn)品。再如飛機的設(shè)計與制造，在模型設(shè)計出來后，往往要經(jīng)過多次的風洞試驗，加以調(diào)試、修改及優(yōu)化。一架客機價格不菲，動輒幾億、十幾億美元，其實有很大一部分成本耗費在研發(fā)階段。
探究新知
活動指引四：如何確定設(shè)計步驟
定義問題或需求：確定你想要解決的問題或滿足的需求是什么。這可以是市場上的空白、改進現(xiàn)有產(chǎn)品或服務(wù)、或者解決特定的挑戰(zhàn)。
市場研究和競爭分析：分析當前市場情況，了解競爭對手的產(chǎn)品或解決方案，看看你的設(shè)計如何能夠區(qū)別于現(xiàn)有的解決方案。
制定設(shè)計目標：確定設(shè)計的主要目標和要達到的標準。這些目標可以包括性能、成本、可靠性、用戶體驗等方面。
探究新知
活動評價
(一)開展活動評價
在水泵控制器的設(shè)計與制作的活動過程中，我們了解了如何開發(fā)一款有創(chuàng)意的作品。我們還對小組成員間相互做了評價。
交流與反思
探究新知
活動評價
活動成果評價表
評價內(nèi)容 評價要點 評價結(jié)果
小組自評 他評 教師評價
項目選擇 選題新穎，有創(chuàng)意; 有區(qū)域、學校特色; 考慮項目的現(xiàn)實需求; 有完成項目的條件保證。 一般 良好 優(yōu)秀 一般 良好 優(yōu)秀 一般
良好
優(yōu)秀
設(shè)計與制作過程 設(shè)計方案體現(xiàn)了需要用到的技術(shù)、思路、原理和方法;設(shè)計構(gòu)思獨特，創(chuàng)造性突出;設(shè)計方法科學、簡便，工具操作簡單安全;注重過程中數(shù)據(jù)的記錄、分析。 一般 良好 優(yōu)秀 一般 良好 優(yōu)秀 一般
良好
優(yōu)秀
探究新知
活動評價
續(xù)上表
活動成果 產(chǎn)品在技術(shù)思路、原理、方法上有創(chuàng)新;產(chǎn)品實用性強，有廣泛的應(yīng)用前景;實物、樣品、模型、圖表、錄像或其他資料能整體、形象地展示其設(shè)計與制作特點，觀點鮮明、正確，論據(jù)充分;語言表達清晰流暢，條理分明，規(guī)范且富有邏輯性。 一般 良好 優(yōu)秀 一般 良好 優(yōu)秀 一般
良好
優(yōu)秀
綜合評價 在項目研究問題上，非常有創(chuàng)意，能夠考慮項目的現(xiàn)實需求；過程環(huán)節(jié)清晰、時間安排合理；研究方法科學可行，搜集規(guī)范數(shù)據(jù)分析科學可信；活動成果真實，有注釋及參考文獻;有一定的理論或?qū)嵺`意義、比較新穎和體現(xiàn)一定的創(chuàng)新性。
探究新知
活動評價
(二)進行自我反思
在本作品試用一段時間后，我們將進行升級改造設(shè)計，可以用單片機、編程控制、時間控制、水位檢測等各種方式和模塊的組合來實現(xiàn)，具有實際操作的可行性。
探究新知
活動評價
如何優(yōu)化模型的設(shè)計
繼續(xù)對上一“牛刀小試”中用硬紙板、小木棍等材料做成的椅子在舒適程度、椅背角度、座椅高度、坐墊柔軟程度、移動便捷性等方面進行調(diào)試與優(yōu)化。
牛刀小試①
探究新知
活動評價
牛刀小試①
調(diào)試項目 優(yōu)化目標
椅背角度 保護脊椎、防止疲勞
座椅高度 與大多數(shù)使用者的小腿長度相吻合
坐墊舒適度 優(yōu)化坐墊位置的材質(zhì)，提高舒適度
板凳面內(nèi)凹幅度 輕微增加板凳面內(nèi)凹幅度
知識拓展
交替式自動上水控制器的評估標準：
功能性能：評估控制器是否能夠準確地監(jiān)測水位，并根據(jù)設(shè)定的水位要求自動進行上水和停水操作。同時，還需要考察控制器的穩(wěn)定性和可靠性，確保其長期穩(wěn)定運行。
安全性能：評估控制器是否具有過載保護、漏電保護等安全功能，以確保在異常情況下能夠及時停止上水操作，避免發(fā)生安全事故。
節(jié)能性能：評估控制器是否能夠根據(jù)實際需求智能調(diào)節(jié)上水頻率和水量，以達到節(jié)約能源和水資源的目的。
知識拓展
交替式自動上水控制器的評估標準：
使用便捷性：評估控制器的操作界面是否簡單直觀，是否易于安裝和調(diào)試，以及是否提供遠程控制功能，方便用戶進行操作和監(jiān)控。
耐用性：評估控制器的材質(zhì)和制造工藝是否符合標準要求，以確保其具有較長的使用壽命和良好的耐用性。
知識拓展
交替式自動上水控制器如何進行優(yōu)化改進：
精準的水位控制：優(yōu)化控制算法，確保水位控制更加精準穩(wěn)定，避免水位波動過大或出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
節(jié)能節(jié)水：引入節(jié)能節(jié)水技術(shù)，優(yōu)化控制策略，減少能源消耗和水資源浪費，提高整體效率。
多功能性設(shè)計：增加控制器的功能，例如添加定時開關(guān)機功能、故障自診斷功能等，提升控制器的實用性和便利性。
遠程監(jiān)控與控制：引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控與控制，用戶可以通過手機或電腦隨時隨地監(jiān)控水位情況并進行控制。
知識拓展
交替式自動上水控制器常見的應(yīng)用場景：
水箱自動補水：在水箱水位低于設(shè)定值時，交替式自動上水控制器會自動啟動水泵將水箱補滿至設(shè)定水位，確保水箱始終保持足夠的水量。
游泳池水位控制：交替式自動上水控制器可以根據(jù)預(yù)設(shè)的水位范圍，自動控制水泵的啟停，保持游泳池水位在合適的范圍內(nèi)。
知識拓展
交替式自動上水控制器常見的應(yīng)用場景：
農(nóng)田灌溉系統(tǒng)：用于控制灌溉水泵的啟停，根據(jù)土壤濕度或者時間設(shè)定，自動進行灌溉作業(yè)，提高農(nóng)田的灌溉效率。
工業(yè)生產(chǎn)過程中的水位控制：在工業(yè)生產(chǎn)中，有些設(shè)備需要保持一定水位才能正常運行，交替式自動上水控制器可以確保設(shè)備水位的穩(wěn)定。
板書設(shè)計
如何進行設(shè)計與制作課題的探究活動成果及評價
新知引入
活動成果
活動評價
進行相關(guān)知識拓展
課堂總結(jié)
今天，我們對交替式自動上水控制器進行了安裝調(diào)試，在實際運行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遺漏。通過試運行，對其功能、性能進行評估，為后繼的優(yōu)化提供參考；同時，也要進行活動評價的交流與反思，分析控制器的實踐成果，總結(jié)控制器的不足之處，并根據(jù)評價結(jié)果提出改進建議，為今后的實驗活動提供參考和借鑒。
課后作業(yè)
1.根據(jù)整個實驗研究活動提出改進建議，為今后的研究活動提供參考和借鑒。
29
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讓備課更有效
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第4.3課《如何進行設(shè)計與制作課題的探究活動成果及評價》教學設(shè)計
課題 如何進行設(shè)計與制作課題的探究活動成果及評價 單元 第四單元 學科 綜合實踐活動 年級 八年級
核心素養(yǎng)目標 價值體認：在研究交替式自動上水控制器實際應(yīng)用和評價反思中，能對實驗結(jié)果以及對實驗結(jié)論進行深入思考和體認。責任擔當：在交替式自動上水控制器成功探究和評價課題中，承擔起科研的責任和義務(wù)，能將實驗成果造福群眾，解決實際問題。問題解決：能夠解決反思總結(jié)過程中對控制器的應(yīng)用標準、不足和如何優(yōu)化等問題，并提出解決困難的對策。創(chuàng)意物化：能將交替式自動上水控制器實踐成果進行優(yōu)化改進并落地，完成實踐評價表，提高操作的可行性。
教學重點 在研究交替式自動上水控制器實際應(yīng)用和評價反思中，能對實驗結(jié)果以及對實驗結(jié)論進行深入思考和體認。
教學難點 能夠解決反思總結(jié)過程中對控制器的應(yīng)用標準、不足和如何優(yōu)化等問題，并提出解決困難的對策。
教學過程
教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖
導入新課 第4.3課 《如何進行設(shè)計與制作課題的探究活動成果及評價》板書課題。播放視頻。 觀看教學視頻。 將學生的注意吸引到課堂。
講授新課 新知講解：板書課題。活動成果【安裝調(diào)試，評估優(yōu)化】在作品制作完成后，我們還要對其進行安裝調(diào)試，在實際運行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遺漏。通過試運行，對其功能、性能進行評估，為后繼的優(yōu)化提供參考。調(diào)試安裝在組裝好控制器后，實地安裝，試運轉(zhuǎn)一周，并做好記錄。看看該控制器是否達到了設(shè)計要求，電路及水路安裝是否妥善。(二)試用評估調(diào)試完成后，對該控制器進行評估、提出優(yōu)化建議。交替式自動上水控制器是針對老城區(qū)、城中村等市政自來水管網(wǎng)老化導致供水壓力不足，不能保證水箱二次供水的一種解決方案。在市政管網(wǎng)供水狀態(tài)未改變的情況下，使用本裝置進行二次供水改造前后對比如下表:對比項目改造前(冬季)改造后(夏季)全天總用水量6.3平方米(平均值)8.8平方米(平均值)二次供水中斷頻率3天/次未出現(xiàn)水泵啟動頻率3~4次/天(平均值)0.3次/天（平均1次/3~4天)水泵空轉(zhuǎn)頻率高未出現(xiàn)水泵單次運行時間根據(jù)當時用水量而定短夜間抽水噪音污染次數(shù)頻繁無水泵能耗高低水泵損壞次數(shù)1次(用戶經(jīng)驗值)未出現(xiàn)人工干預(yù)頻率高無【點撥臺】針對老城區(qū)、城中村等自來水管老化導致供水壓力不足的問題，可以考慮以下解決方案：更新管網(wǎng)設(shè)施：對老化嚴重的自來水管網(wǎng)進行更新和改造，包括更換老化管道、修復漏水點等，以提高供水壓力和穩(wěn)定供水。安裝增壓泵站：在供水管網(wǎng)中適當位置安裝增壓泵站，通過增壓泵提高供水壓力，確保水流暢暢通。增加水箱容量：在需要二次供水的地方增加水箱容量，以儲存足夠的水量，保證供水的穩(wěn)定性和持續(xù)性。使用智能控制器：安裝交替式自動上水控制器，并配合智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對供水壓力和水箱二次供水的精準控制，提高供水效率。 從改造前后的對比看出，本作品不同于市場上常規(guī)的通用水泵控制器“低水位啟動，高水位停止，只針對水位工作”的單一思路，綜合考慮管網(wǎng)供水狀態(tài)、水位、時間三種變量，以更切合實際情況、更靈活的控制方式進行工作，達到了預(yù)期的效果。 (三)優(yōu)化改進本作品是一種新型的上水控制裝置，達到了更靈活、實用、穩(wěn)定可靠、針對性解決實際問題的研究目的，給受到用水困擾的市民提供多一種實用可行的二次供水解決方案，具有推廣的價值。【活動指引四：如何撰寫科技小論文】設(shè)計是一個動態(tài)發(fā)展的過程。在一個具體的設(shè)計過程中，有些步驟可能會相對更加重要，有些步驟可能要循環(huán)多次。例如對于設(shè)計一款按摩椅，前期的用戶調(diào)查就非常重要，了解清楚用戶的真正需求，才能設(shè)計出適銷對路的產(chǎn)品。再如飛機的設(shè)計與制造，在模型設(shè)計出來后，往往要經(jīng)過多次的風洞試驗，加以調(diào)試、修改及優(yōu)化。一架客機價格不菲，動輒幾億、十幾億美元，其實有很大一部分成本耗費在研發(fā)階段。【活動指引四：如何確定設(shè)計步驟】定義問題或需求：確定你想要解決的問題或滿足的需求是什么。這可以是市場上的空白、改進現(xiàn)有產(chǎn)品或服務(wù)，或者解決特定的挑戰(zhàn)。市場研究和競爭分析：分析當前市場情況，了解競爭對手的產(chǎn)品或解決方案，看看你的設(shè)計如何能夠區(qū)別于現(xiàn)有的解決方案。制定設(shè)計目標：確定設(shè)計的主要目標和要達到的標準。這些目標可以包括性能、成本、可靠性、用戶體驗等方面。活動評價【交流與反思】 (一)開展活動評價在水泵控制器的設(shè)計與制作的活動過程中，我們了解了如何開發(fā)一款有創(chuàng)意的作品。我們還對小組成員間相互做了評價。活動成果評價表評價內(nèi)容評價要點評價結(jié)果小組自評他評教師評價項目選擇選題新穎，有創(chuàng)意;有區(qū)域、學校特色;考慮項目的現(xiàn)實需求;有完成項目的條件保證。一般良好 優(yōu)秀 一般良好 優(yōu)秀 一般良好 優(yōu)秀設(shè)計與制作過程設(shè)計方案體現(xiàn)了需要用到的技術(shù)、思路、原理和方法;設(shè)計構(gòu)思獨特，創(chuàng)造性突出;設(shè)計方法科學、簡便，工具操作簡單安全;注重過程中數(shù)據(jù)的記錄、分析。一般良好 優(yōu)秀一般良好 優(yōu)秀一般良好 優(yōu)秀活動成果產(chǎn)品在技術(shù)思路、原理、方法上有創(chuàng)新;產(chǎn)品實用性強，有廣泛的應(yīng)用前景;實物、樣品、模型、圖表、錄像或其他資料能整體、形象地展示其設(shè)計與制作特點，觀點鮮明、正確，論據(jù)充分;語言表達清晰流暢，條理分明，規(guī)范且富有邏輯性。一般良好優(yōu)秀一般良好 優(yōu)秀一般良好優(yōu)秀綜合評價在項目研究問題上，非常有創(chuàng)意，能夠考慮項目的現(xiàn)實需求；過程環(huán)節(jié)清晰、時間安排合理；研究方法科學可行，搜集規(guī)范數(shù)據(jù)分析科學可信；活動成果真實，有注釋及參考文獻;有一定的理論或?qū)嵺`意義、比較新穎和體現(xiàn)一定的創(chuàng)新性。 (二)進行自我反思在本作品試用一段時間后，我們將進行升級改造設(shè)計，可以用單片機、編程控制、時間控制、水位檢測等各種方式和模塊的組合來實現(xiàn)，具有實際操作的可行性。 牛刀小試①如何優(yōu)化模型的設(shè)計繼續(xù)對上一“牛刀小試”中用硬紙板、小木棍等材料做成的椅子在舒適程度、椅背角度、座椅高度、坐墊柔軟程度、移動便捷性等方面進行調(diào)試與優(yōu)化。 調(diào)試項目優(yōu)化目標椅背角度保護脊椎、防止疲勞座椅高度與大多數(shù)使用者的小腿長度相吻合坐墊舒適度優(yōu)化坐墊位置的材質(zhì)，提高舒適度板凳面內(nèi)凹幅度輕微增加板凳面內(nèi)凹幅度三、知識拓展：1.交替式自動上水控制器的評估標準：功能性能：評估控制器是否能夠準確地監(jiān)測水位，并根據(jù)設(shè)定的水位要求自動進行上水和停水操作。同時，還需要考察控制器的穩(wěn)定性和可靠性，確保其長期穩(wěn)定運行。安全性能：評估控制器是否具有過載保護、漏電保護等安全功能，以確保在異常情況下能夠及時停止上水操作，避免發(fā)生安全事故。節(jié)能性能：評估控制器是否能夠根據(jù)實際需求智能調(diào)節(jié)上水頻率和水量，以達到節(jié)約能源和水資源的目的。使用便捷性：評估控制器的操作界面是否簡單直觀，是否易于安裝和調(diào)試，以及是否提供遠程控制功能，方便用戶進行操作和監(jiān)控。耐用性：評估控制器的材質(zhì)和制造工藝是否符合標準要求，以確保其具有較長的使用壽命和良好的耐用性。2.交替式自動上水控制器如何進行優(yōu)化改進：精準的水位控制：優(yōu)化控制算法，確保水位控制更加精準穩(wěn)定，避免水位波動過大或出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。節(jié)能節(jié)水：引入節(jié)能節(jié)水技術(shù)，優(yōu)化控制策略，減少能源消耗和水資源浪費，提高整體效率。多功能性設(shè)計：增加控制器的功能，例如添加定時開關(guān)機功能、故障自診斷功能等，提升控制器的實用性和便利性。遠程監(jiān)控與控制：引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控與控制，用戶可以通過手機或電腦隨時隨地監(jiān)控水位情況并進行控制。3.交替式自動上水控制器常見的應(yīng)用場景：水箱自動補水：在水箱水位低于設(shè)定值時，交替式自動上水控制器會自動啟動水泵將水箱補滿至設(shè)定水位，確保水箱始終保持足夠的水量。游泳池水位控制：交替式自動上水控制器可以根據(jù)預(yù)設(shè)的水位范圍，自動控制水泵的啟停，保持游泳池水位在合適的范圍內(nèi)。農(nóng)田灌溉系統(tǒng)：用于控制灌溉水泵的啟停，根據(jù)土壤濕度或者時間設(shè)定，自動進行灌溉作業(yè)，提高農(nóng)田的灌溉效率。工業(yè)生產(chǎn)過程中的水位控制：在工業(yè)生產(chǎn)中，有些設(shè)備需要保持一定水位才能正常運行，交替式自動上水控制器可以確保設(shè)備水位的穩(wěn)定。 完成調(diào)試安裝。學習點撥臺。學習活動指引。學習和進行活動反思。進行自我反思。進行課外知識拓展。 將前期制作發(fā)明物進行調(diào)試安裝，考察實踐成果的可行性，為本課研究內(nèi)容打下基礎(chǔ)。引導學生學會如何運用實踐成果進行實際問題的解決。強化學生對本課內(nèi)容的深度掌握和理解，擴大學生知識體系。培養(yǎng)學生的學習能力，詳細介紹和引導學生進行活動反思的板塊內(nèi)容以及如何思考如何讓作品更加優(yōu)化改進。結(jié)合具體案例引導學生進行自我反思，提高學生實踐活動的可行性和優(yōu)化性。拓寬學生知識面。
課堂小結(jié) 今天，我們對交替式自動上水控制器進行了安裝調(diào)試，在實際運行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遺漏。通過試運行，對其功能、性能進行評估，為后繼的優(yōu)化提供參考；同時，也要進行活動評價的交流與反思，分析控制器的實踐成果，總結(jié)控制器的不足之處，并根據(jù)評價結(jié)果提出改進建議，為今后的實驗活動提供參考和借鑒。 總結(jié)回顧 對本節(jié)課內(nèi)容進行總結(jié)概括。
課后作業(yè) 根據(jù)整個實驗研究活動提出改進建議，為今后的研究活動提供參考和借鑒。 布置作業(yè) 拓展學生的學習能力
課堂板書 觀看板書 強調(diào)教學重點內(nèi)容。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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