資源簡介

《小小工程師》教學設計 （第2課時）
課程 科學 類型 新授課
一、教學目標：
了解工程師的工作，包括設計、發明、制造產品等。 認識到工程師與科學家工作的區別，科學家側重研究、發現，而工程師側重設計、發明、制造。 能夠利用身邊的簡易材料自制一個鉛筆加長器，并對設計制作的產品進行比較和評價。 培養學生的團隊合作精神，初步學習用科學探究的方法解決生活中的簡單問題。 意識到工程師的發明與制造對我們生活的重要性，樹立節儉光榮、浪費可恥的觀念。
二、教學重難點：
重點：知道工程師是做什么的，經歷制作一件物品的過程。 難點：理解工程師與科學家工作的區別，并能從實際問題入手，利用簡易材料制作產品。
三、教學準備：
教師準備：腦波燈、腦波無人機（或類似教具）、打印的設計圖紙、工程師工作圖片、鉛筆加長器成品、各種簡易材料（如短的鉛筆頭、吸管、小木棒、一次性筷子、廢舊紙張、剪刀、膠帶等）。 學生準備：了解工程師的一些基本工作內容，思考生活中哪些物品是工程師發明的。
四、教學過程：
（一）導入新課
體驗腦波燈：教師出示腦波燈，引導學生觀察并猜測燈的顏色變化原因。然后，邀請幾位學生體驗腦波燈，感受注意力集中與分散時燈的顏色變化。 導入工程師：通過腦波燈的體驗，引出工程師的話題，告訴學生這盞燈是由工程師設計并制作出來的。接著，展示工程師工作的圖片和視頻，簡要介紹工程師的工作內容。 教師：同學們，大家看這是什么？這是一盞非常特別的燈，它不僅僅能照亮我們的教室，還能感知我們的大腦活動哦！現在，請大家仔細觀察，看看這盞燈的顏色會不會發生變化，并猜猜看，是什么讓它的顏色發生了變化呢？ 學生A：老師，是不是因為我們看它的方式不一樣，所以顏色會變呢？ 教師：嗯，你很有想象力！但這次，顏色的變化跟我們的注意力有關。接下來，我會邀請幾位同學上來體驗一下，感受一下當你們注意力集中和分散時，這盞燈會有什么不同的反應。 學生B：哇！當我認真想事情的時候，燈的顏色變深了！真的好神奇！ 學生C：對，我也發現了！當我東張西望時，燈的顏色就變淺了。這真是太有趣了！ 教師：非常好，同學們觀察得很仔細！這盞腦波燈之所以能夠感知我們的注意力變化，是因為它能夠通過捕捉我們大腦發出的微弱電波來實現。而這種技術，正是工程師們智慧和努力的結晶。 教師：（展示工程師工作的圖片和視頻）現在，讓我們把目光轉向這些幕后英雄——工程師們。大家看，他們正在忙碌地工作，設計、制造著各種各樣的產品，包括我們剛才體驗的腦波燈。工程師們的工作內容非常廣泛，從研發新技術、設計新產品，到解決各種技術難題，都需要他們具備扎實的專業知識、創新的思維能力和嚴謹的工作態度。 學生D：老師，那我們要怎樣才能成為工程師呢？ 教師：要想成為工程師，首先需要你們對科學和技術充滿熱情，并愿意不斷學習和探索。同時，你們還需要培養良好的邏輯思維能力和解決問題的能力。當然，更重要的是要堅持不懈地努力，勇于面對挑戰和困難。只要你們愿意付出努力和時間，相信未來你們也能成為優秀的工程師，為社會創造更多的價值！
二（二）講授新課
1.了解工程師的工作： （1）展示工程師工作的四大方面：繪制圖紙、制作模型、調試產品、維修機器。 （2）通過圖片和文字展示工程師在不同階段的工作場景，如繪制圖紙、制作模型等。 （3）組織學生交流，分享自己了解的工程師工作內容或身邊認識的工程師。 老師：工程師，這個聽起來就很“高大上”的職業，其實與我們的日常生活息息相關。那么，大家知道工程師們主要做些什么工作嗎？ 學生A：我知道！他們會設計大樓和橋梁，讓城市變得更美觀、更安全。 老師：非常好，A同學提到了工程師在建筑設計方面的貢獻。但工程師的工作遠不止于此哦。他們的工作可以分為四大方面，我們一起來看看吧。 （展示圖片和文字） 老師：首先，是繪制圖紙。這是工程師工作的起點，他們需要用精確的線條和符號，將腦海中的設計想法轉化為可視化的圖紙。看這張圖，工程師們正聚精會神地在電腦前繪制著復雜的建筑結構圖呢。 學生B：哇，這些圖紙看起來好復雜，但又好精確啊！ 老師：沒錯，工程師們必須具備嚴謹的態度和精湛的技藝，才能確保圖紙的準確無誤。接下來，是制作模型。有了圖紙之后，工程師們還會根據設計制作出實物模型，以便更直觀地展示和檢驗設計的合理性。 （展示制作模型的圖片） 老師：看，這就是工程師們正在制作模型的樣子。他們耐心地拼接、調整，每一個細節都不放過。 學生C：原來工程師們還會做手工啊！ 老師：哈哈，是的，工程師們也是心靈手巧的。制作模型不僅能幫助他們發現設計中可能存在的問題，還能為后續的生產提供寶貴的參考。 老師：然后，是調試產品。當產品制作完成后，工程師們會進行一系列的測試和調整，確保產品的性能和質量達到設計要求。 （展示調試產品的圖片） 老師：在這個環節，工程師們需要運用專業的知識和技能，解決可能出現的各種問題。 最后，是維修機器。工程師們不僅要設計和制造產品，還要負責產品的維護和保養。當機器出現故障時，他們需要迅速找到問題所在并進行修復。 （展示維修機器的圖片） 老師：好了，現在我們已經了解了工程師工作的四大方面。接下來，我想聽聽大家有沒有自己了解的工程師工作內容，或者身邊有沒有認識的工程師朋友，愿意和大家分享他們的故事呢？ 學生D：我叔叔就是一名機械工程師，他經常在工廠里調試生產線上的機器，解決各種技術問題。他說，工程師的工作雖然辛苦，但每當看到自己參與設計的產品成功投產，那種成就感是無法用言語表達的。 老師：D同學的分享非常精彩！確實，工程師們的工作充滿了挑戰與機遇，他們用自己的智慧和汗水，為社會的發展和進步貢獻著力量。希望同學們將來也能成為這樣優秀的人才！
2.認識工程師的杰作：
展示一些工程師的杰作圖片，如鳥巢、港珠澳大橋、神舟系列宇宙飛船等，引導學生認識到工程師的工作對我們的生活有著重要影響。 老師：請大家看大屏幕，這些圖片展示的是什么呢？（展示鳥巢、港珠澳大橋、神舟系列宇宙飛船的圖片） 學生A：哇，那是鳥巢，北京奧運會的標志性建筑！ 學生B：還有港珠澳大橋，它連接了香港、珠海和澳門，好壯觀啊！ 老師：沒錯，你們觀察得真仔細！這些都是我們偉大的工程師們的杰作。工程師們用他們的智慧和汗水，創造出這些令人驚嘆的建筑和工具，不僅美化了我們的環境，更深刻地改變了我們的生活。 老師：現在，我想請大家思考一下，你們還知道哪些工程師的杰作？它們又是如何改變了我們的生活呢？我們分小組來討論一下，然后派代表分享。 （學生開始熱烈討論） 小組A代表：我們小組還找到了埃菲爾鐵塔，它是法國的標志性建筑，不僅展現了工程師的卓越技藝，還成為了旅游勝地，吸引了無數游客前來參觀，促進了當地經濟的發展。 小組B代表：我們想到的是高鐵，中國的高鐵技術世界領先，它讓我們的出行更加快捷、舒適，縮短了城市之間的距離，促進了區域間的交流與合作。 老師：非常棒！同學們找到了這么多工程師的杰作，并且深入分析了它們對我們生活的影響。工程師們通過不斷的學習、創新和實踐，為我們創造了更加便捷、舒適、安全的生活環境。希望大家也能像這些工程師一樣，勇于探索、敢于創新，為社會貢獻自己的智慧和力量。
（三）實踐活動
制作鉛筆加長器： 教師提供簡易材料，指導學生制作鉛筆加長器。學生可以根據自己的想法選擇合適的材料和方法進行制作。 制作過程中，教師要注意引導學生觀察、思考、交流，鼓勵學生嘗試不同的方法和組合。 制作完成后，組織學生進行展示和評價，比較自己制作的鉛筆加長器與買來的產品的區別。 教師：你們知道嗎？有時候，我們的鉛筆寫著寫著就變短了，用起來很不方便。那么，我們能不能自己動手，制作一個鉛筆加長器來解決這個問題呢？ 學生A：老師，聽起來很有趣！我們要怎么做呢？ 教師：別急，我給大家準備了一些簡易材料，比如吸管、紙片、膠帶和剪刀。你們可以根據自己的想法，選擇合適的材料來制作。記住，最重要的是發揮你們的創意和想象力。 學生B：老師，我可以用吸管做加長器嗎？我覺得吸管很輕便，而且容易裁剪。 教師：當然可以！吸管是一個很好的選擇。不過，你也可以嘗試將吸管和其他材料組合起來，看看效果如何。 教師：大家要注意觀察，思考如何讓自己的鉛筆加長器更加穩固、實用。同時，也可以和同學們交流一下，看看別人是怎么做的，說不定能給你一些啟發。 學生C：老師，你看！我把紙片卷成筒狀，然后用膠帶粘住，再套在鉛筆上，這樣也能加長！ 教師：非常好！你的創意很獨特。記得，在制作過程中，要多嘗試、多思考，這樣才能做出更好的作品。 制作完成后 教師：好了，同學們，我們的鉛筆加長器都已經制作完成了。現在，請大家來展示一下你們的作品，并說說自己的制作過程和想法。 學生D：（展示作品）我用吸管和紙片做了一個加長器，還在上面畫了一些圖案，讓它看起來更漂亮。我覺得我的加長器很實用，而且也很環保。 教師：非常棒！你的作品不僅實用，而且很有美感。現在，我們來比較一下，自己制作的鉛筆加長器和買來的產品有什么區別？ 學生E：我覺得我們自己做的加長器更有個性，可以根據自己的需要來調整長度和形狀。而買來的產品雖然更精致，但可能沒那么適合我們的使用習慣。 教師：總結得很好！通過這次活動，我們不僅學會了如何制作鉛筆加長器，更重要的是學會了觀察、思考和交流。希望大家在以后的學習和生活中，也能繼續保持這種積極的學習態度和創新精神。
解決教室黑板擦放置問題：
作為拓展活動，教師可以提出教室黑板擦放置問題，邀請學生設計解決方案并畫出設計圖。 鼓勵學生利用課余時間與家長一起制作并測試自己的設計，體驗當一個小小工程師的樂趣。 教師：我們教室的黑板擦應該如何更好地放置和管理呢？每次上課前，大家都要四處找黑板擦，有時候還找不到，是不是覺得有些不方便呢？ 學生A：是啊，老師，有時候黑板擦被放在角落里，還要爬過去拿，挺麻煩的。 教師：沒錯，這正是我們今天要解決的挑戰。現在，我邀請大家發揮創意，設計一種既方便又美觀的黑板擦放置方案。大家可以思考一下，怎樣的設計能夠讓大家一眼就看到黑板擦，又不容易被碰到或弄臟呢？ 學生B：我覺得可以在黑板旁邊裝一個掛鉤，這樣黑板擦就可以掛在上面了。 教師：很好的主意！掛鉤確實是一個簡單的解決方案。不過，我們還可以再進一步，想想有沒有更創新、更實用的設計。比如，能不能設計一個既能存放黑板擦，又能存放粉筆或者其他教學用具的小盒子或者架子呢？ 學生C：對！可以設計一個帶蓋子的盒子，放在黑板旁邊的墻上，這樣還能防塵。 教師：非常好！帶蓋子的盒子既干凈又整潔。那么，大家現在就可以開始動手設計自己的方案了。請拿出紙筆，畫出你的設計圖，并標注出每個部分的功能和用途。 （學生們開始積極討論并繪制設計圖） 教師：設計完成后，我希望大家能利用課余時間，和家長一起動手制作你們的設計。這不僅是一次動手實踐的機會，也是一次與家人共同合作、分享創意的過程。我相信，當你們看到自己的設計變成實物，并成功解決了教室黑板擦放置的問題時，一定會感到無比的自豪和滿足。 學生D：老師，我們還能測試一下我們的設計嗎？看看它是不是真的好用。 教師：當然可以！制作完成后，大家可以在教室里進行實際測試，看看自己的設計是否達到了預期的效果。如果有需要改進的地方，就及時進行調整和優化。這樣，我們才能真正體驗到當一個小小工程師的樂趣和成就感。
四、總結與拓展
總結本課內容：回顧工程師的工作內容、杰作以及學生制作鉛筆加長器的過程，強調工程師工作的重要性和實踐的樂趣。 拓展延伸：鼓勵學生關注身邊的工程師杰作，思考如何運用所學知識解決生活中的問題。同時，提醒學生樹立節儉光榮、浪費可恥的觀念，珍惜工程師們的勞動成果。 老師：同學們，我們這節課即將結束，現在讓我們一起來回顧一下今天所學的內容吧。首先，誰能告訴我，工程師們主要的工作內容是什么？ 學生A：老師，工程師們負責設計、建造和維護各種設施、機器和設備，他們的工作需要很多專業知識和技術。 老師：非常好，A同學回答得很準確。那么，誰能舉一個工程師的杰作作為例子呢？ 學生B：我知道！比如高樓大廈、橋梁、汽車，還有我們用的手機，這些都是工程師們的杰作。 老師：B同學真棒，例子舉得既具體又貼切。接下來，我們再來想想自己今天做了什么？我們是怎么制作鉛筆加長器的呢？ 學生C：我們先是討論了鉛筆加長器的設計，然后按照設計圖用材料一步步制作出來，最后還進行了測試和改進。 老師：沒錯，C同學總結得很好。通過這個過程，我們不僅學習了工程師們的工作方式，還親身體驗了創造的樂趣。那么，誰能告訴我，從這次活動中你學到了什么？ 學生D：我學到了工程師的工作真的很重要，他們為我們創造了這么多便利。而且，通過實踐，我發現把想法變成現實是一件很有成就感的事情。 老師：D同學的感悟很深刻。確實，工程師們的工作對我們的生活有著巨大的影響，我們應該尊重并感謝他們的努力。接下來，我想請大家思考一個問題：我們身邊還有哪些是工程師的杰作？我們又可以怎樣運用所學知識去解決生活中的問題呢？ （學生開始提出自己的想法） 老師：很好，看到大家這么積極，我感到非常高興。最后，我還想提醒大家一點，那就是我們要樹立節儉光榮、浪費可恥的觀念。工程師們為我們創造了這么多寶貴的財富，我們應該珍惜他們的勞動成果，避免不必要的浪費。希望大家在生活中也能做到這一點。 老師：好了，今天的課就到這里。希望大家在課后繼續思考并實踐所學知識，成為解決問題的小能手。下課！
五、教學反思
以上教學設計方案旨在通過豐富的實踐活動和互動交流，讓學生深入理解工程師的工作內容，體驗工程實踐的樂趣，并培養他們的創新精神和實踐能力。

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