2020新蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《像工程師那樣》教學(xué)設(shè)計(jì)

2020新蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《像工程

師那樣》教學(xué)設(shè)計(jì)像工程師那樣課標(biāo)落實(shí)】科學(xué)知識(shí)：.知道設(shè)計(jì)成一個(gè)LED手環(huán)選擇合適的材料和工具，依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作，要考慮很多因素?？茖W(xué)探究：．動(dòng)手動(dòng)腦，選擇合適的材料設(shè)計(jì)和制作滿足個(gè)性化需求的LED發(fā)光手環(huán)，并向同伴展示交流。．在教師引導(dǎo)下、能上網(wǎng)查資料或?qū)嶒?yàn)探究解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題?？茖W(xué)態(tài)度：.能在好奇心的驅(qū)使下表現(xiàn)出LED手環(huán)的探究興趣。．嘗試運(yùn)用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學(xué)探究和多種形式展示成果，體會(huì)工程實(shí)踐的樂(lè)趣。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：通過(guò)設(shè)計(jì)制作LED手環(huán)和了解工程師具備的素養(yǎng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的愿望?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】重點(diǎn)：在制作LED發(fā)光手環(huán)的完整過(guò)程中領(lǐng)會(huì)前期研究、制作模型和展示交流的基本方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】難點(diǎn)：選擇合適的材料連接LED電路及對(duì)手環(huán)進(jìn)行裝飾。教學(xué)準(zhǔn)備】教師材料：不同工程師的圖片和視頻。學(xué)生分組資料：紙、絕緣膠帶、LED、紐扣電池、銅箔膠帶、彩色紙、剪刀等。教學(xué)時(shí)間】2課時(shí)教材分析】本冊(cè)的專(zhuān)項(xiàng)研究“像工程師那樣”指向工程實(shí)踐能力的專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練。正如三年級(jí)教材中介紹過(guò)的那樣，進(jìn)入中高年段后，我們將工程實(shí)踐細(xì)化為明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)、展示交流六個(gè)步驟，讓學(xué)生經(jīng)歷工程活動(dòng)的完整過(guò)程。其中的前期研究、制作模型、測(cè)試改進(jìn)是由低年級(jí)第一階段的設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)擴(kuò)展而來(lái)的。蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究本期的專(zhuān)項(xiàng)研究讓學(xué)生親歷工程活動(dòng)過(guò)程，并抓住其中的三個(gè)環(huán)節(jié)—前期研究、制作模型、展示交流進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)。在前期研究環(huán)節(jié)，學(xué)生要列出需要解決的問(wèn)題，并用多種方法查詢解決問(wèn)題的相關(guān)知識(shí)、別人的做法，從中得到啟發(fā)。在制作模型環(huán)節(jié)學(xué)生要根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料制作模型。在展示交流環(huán)節(jié)，與低年級(jí)活動(dòng)相比，對(duì)學(xué)生的要求有了進(jìn)一步的提升，學(xué)生可以借助PPT、模型、文字等多種形式進(jìn)行展示，交流的內(nèi)容也盡可能全面，包括完成任務(wù)的順序、實(shí)際制作的步驟、測(cè)試改進(jìn)的過(guò)程等。在展示交流環(huán)節(jié)，學(xué)生還要接受他人的質(zhì)疑，學(xué)會(huì)聽(tīng)取他人的意見(jiàn)和建議。本次專(zhuān)項(xiàng)研究主要有兩部分組成。第一部分介紹了分歧專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的工程師所具有的一些共同素養(yǎng)，例如繪圖、制作模型、運(yùn)用數(shù)學(xué)和科學(xué)、實(shí)用工具等，讓學(xué)生在低年段認(rèn)識(shí)工程師的根蒂根基上抽取本質(zhì)的內(nèi)容。第二部分從學(xué)生喜愛(ài)的生活物品出發(fā)，提出“制作一個(gè)可以發(fā)光的LED手環(huán)”任務(wù)，通過(guò)明確題目、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改良，最終向同伴展現(xiàn)交換。在前期研究環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)用多種方法找出可能遇到的題目的解決方案，如上網(wǎng)查閱或?qū)嶒?yàn)探究怎么讓LED亮起來(lái)，去市肆調(diào)查裝飾手環(huán)的方法等。在制作模型環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)要根據(jù)方案制作模型從而檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際效果。在展現(xiàn)交換環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)要用多種形式展現(xiàn)交換制作的LED手環(huán)。整個(gè)專(zhuān)項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)完全的工程活動(dòng)過(guò)程，逐步學(xué)會(huì)像工程師一樣思考和解決題目。學(xué)情分析】針對(duì)四年級(jí)學(xué)生，基于學(xué)生在三年級(jí)體會(huì)到工程實(shí)踐活動(dòng)的過(guò)程，掌握了一些方法的情況，本冊(cè)的活動(dòng)與三年級(jí)上冊(cè)的活動(dòng)相比，對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐的能力要求又有了進(jìn)一步的提升。在前期研究環(huán)節(jié)，要會(huì)列出完成這個(gè)任務(wù)可能遇到的題目有哪些；用多種方法查找有助于完成任務(wù)的相關(guān)常識(shí)，了解他人是怎么做的；想一想這些研究對(duì)自己有什么啟示。在制作模型環(huán)節(jié)，要求制作的模型可以檢測(cè)未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)際效果；根據(jù)任務(wù)的具體情況，確定模型的大小、應(yīng)重點(diǎn)呈現(xiàn)的部分等；要挑選符合的資料和工具，依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作。在展現(xiàn)交換環(huán)節(jié)，可以采用PPT、模型、筆墨等多種形式展現(xiàn)成果；交換的內(nèi)容包括：完成任務(wù)的程序、實(shí)際制作的步調(diào)、測(cè)試改良的過(guò)程等；還要解答他人的疑問(wèn)，聽(tīng)取他人的意見(jiàn)和建議?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1．能動(dòng)手動(dòng)腦，選擇合適的材料，制定設(shè)計(jì)方案，制作出滿足需求的LED手環(huán)，經(jīng)過(guò)測(cè)試改進(jìn)，最終向同學(xué)展示，互相評(píng)價(jià)；．在實(shí)踐中經(jīng)歷工程活動(dòng)的六個(gè)基本環(huán)節(jié)：明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流，體驗(yàn)像工程師那樣工作；2蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究.通過(guò)設(shè)計(jì)制作LED手環(huán)和了解工程師具備的素養(yǎng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的愿望。第一課時(shí)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】一、復(fù)導(dǎo)入．這些房子，車(chē)的模型都是誰(shuí)做出來(lái)的？（課件出示圖片）工程師會(huì)干什么？生1：工程師。生2：造房子、汽車(chē)等。生3：造橋、飛機(jī)等。．什么是工程師？（工程師是設(shè)計(jì)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)來(lái)改善人們生活的人。）生活中到處都有工程師的杰作，如手機(jī)、立交橋和房屋的結(jié)構(gòu)，以及電腦的軟、硬件系統(tǒng)。工程師有很多種類(lèi)。我們先來(lái)看看土木工程師，課件出示視頻。．讓我們一起來(lái)認(rèn)識(shí)不同類(lèi)型的工程師，不同職業(yè)類(lèi)型的工程師從事不同的工作，但他們具有某些共同的素養(yǎng)。你知道是什么嗎？舉例說(shuō)明。出示課件，介紹工程師具備的共同素養(yǎng)。生1：工程師能精確繪圖。生2：工程師會(huì)制作產(chǎn)品模型。生3：工程師能運(yùn)用數(shù)學(xué)和科學(xué)常識(shí)來(lái)解決題目。生4：工程師會(huì)使用各種工具和儀器。．所有的工程項(xiàng)目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師除上述素養(yǎng)以外，還需要積累哪些知識(shí)和技能？課件出示視頻，舉例說(shuō)明。教師出示課件：工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識(shí)。那么工程師具備的共同素養(yǎng)有哪些呢？二、工程師具備的共同素養(yǎng)1．誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō)工程師具備的共同素養(yǎng)？生1：工程師能精確繪圖。生2：工程師會(huì)制作產(chǎn)品模型。生3：工程師能運(yùn)用數(shù)學(xué)和科學(xué)常識(shí)來(lái)解決題目。生4：工程師會(huì)使用各種工具和儀器。生5：工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識(shí)。2．除了有這些，他們還必須有很強(qiáng)的研究能力，溝通能力等。工程師可真?zhèn)ゴ?，你有沒(méi)有想過(guò)成為哪個(gè)種類(lèi)的工程師呢？生1：質(zhì)量工程師。生2：電子工程師。生3：園林工程師。同學(xué)們懂得真多!［設(shè)計(jì)意圖：復(fù)舊知，讓學(xué)生對(duì)以往的常識(shí)進(jìn)行回顧，利用圖片和視頻，讓學(xué)生歸納出工程師具備的共同素養(yǎng)。］3．下面我們來(lái)欣賞一段視頻，課件出示：發(fā)光手鐲。3、激趣3蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究一）談話導(dǎo)入.漂亮嗎？有個(gè)性嗎？想不想自己也做個(gè)LED手環(huán)？.首先我們了解一下LED（課件出示圖片）閱讀：LED（de）,發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極。另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。讓我們來(lái)看一段視頻，切片LED看看里面有什么？.閱讀:LED的優(yōu)點(diǎn)1）節(jié)能環(huán)保2）壽命長(zhǎng)3）光色純正4）防潮、抗震動(dòng)5）外形尺寸靈活6）環(huán)保7）多變幻8）技術(shù)先進(jìn)融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖象處理技術(shù)、嵌入式掌握技術(shù)等，所以是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程、無(wú)限升級(jí)、靈活多變的特點(diǎn)。二）我們也來(lái)做一個(gè)LED手環(huán)。．這節(jié)課我們就來(lái)當(dāng)小小工程師，模仿工程師設(shè)計(jì)一個(gè)作品。.思考：做一個(gè)LED手環(huán)需要哪些資料？生:紙、絕緣膠帶、LED、紐扣電池、導(dǎo)線、彩色紙、剪刀等。3.只有這些實(shí)驗(yàn)材料，就能做出一個(gè)LED手環(huán)這個(gè)任務(wù)嗎？4．你們還有什么疑問(wèn)的地方嗎？遇到問(wèn)題怎么辦？生1：上網(wǎng)查關(guān)于LED手環(huán)是怎么做的方法？生2：小組討論，做實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們下課后，可以繼續(xù)開(kāi)動(dòng)腦筋，收集有關(guān)LED手環(huán)的材料，下節(jié)課我們大家一起動(dòng)手做一個(gè)能發(fā)光有個(gè)性的LED手環(huán)。設(shè)計(jì)意圖：利用一個(gè)視頻激發(fā)學(xué)生的興趣，引出本節(jié)課要研究的問(wèn)題“做一個(gè)LED手環(huán)”。］第二課時(shí)4蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究一、談話導(dǎo)入做一個(gè)LED手環(huán)，我們一起來(lái)回憶一下工程師是怎樣工作的？生：明確問(wèn)題—前期研究—設(shè)計(jì)方案—制作模型—測(cè)試改進(jìn)—展示交流下面我們就依照這六個(gè)步調(diào)來(lái)事情吧。1．明確問(wèn)題1）手環(huán)很漂亮，希望晚上戴時(shí)也能閃閃發(fā)光。于是，各種LED發(fā)光手環(huán)應(yīng)運(yùn)而生。教師出示課件，出示各種LED手環(huán)的圖片。2）我們也來(lái)嘗試制作一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)。教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生明確工程任務(wù)與要求。設(shè)計(jì)意圖：為了讓學(xué)生理解工程師的工作方法，需要讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)完整的工程實(shí)踐過(guò)程，重點(diǎn)對(duì)六個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)：明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流。首先要明確問(wèn)題。教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生明確了工程任務(wù)——做一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)。在真實(shí)情境下提出的任務(wù)會(huì)讓學(xué)生更加投入。］2．前期研究1）頭腦風(fēng)暴，要完成這個(gè)任務(wù)可能遇到的題目有哪些？小組會(huì)商。①怎樣讓LED亮起來(lái)？②怎么加入開(kāi)關(guān)？③可以選用哪些材料做裝飾？2）能用多種方法查找有助于完成任務(wù)的相關(guān)知識(shí)，了解別人是怎么做的。（會(huì)使用搜索引擎和互聯(lián)網(wǎng)搜索信息，會(huì)在圖書(shū)館查找資料，將信息和資料分類(lèi)整理、保存。）教師出示紙電路作品的圖片和相關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)資料、動(dòng)手嘗試、提出初步想法。可構(gòu)造學(xué)生查閱電路、紙電路、安全用電的相關(guān)資料。①怎樣讓LED亮起來(lái)？——電路怎么連接？生：像前面學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單電路一樣，做實(shí)驗(yàn)來(lái)探究正確的連接方法；初步設(shè)計(jì)電路，畫(huà)電路圖，按照電路圖進(jìn)行連接②怎么加入開(kāi)關(guān)？——開(kāi)關(guān)、導(dǎo)電膠布和電池如何連接才能既美觀又安全可靠？生：上網(wǎng)查資料，看看有什么資料可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)。把開(kāi)關(guān)換成回形針或鋁片。③可以選用哪些資料做裝飾？——挑選裝飾資料時(shí)應(yīng)留意什么？生：a留意不要挑選具有導(dǎo)電性的裝飾資料。b佩戴手環(huán)有哪些慣？盡量讓佩戴者舒適、方便。5蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究c到商店里看看，那些商品是用什么方法裝飾手環(huán)的.3）想一想這些研究對(duì)自己有什么啟示。教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生思考題目、提出初步想法。設(shè)計(jì)意圖：聚焦“怎樣讓LED亮起來(lái)”、“怎么加入開(kāi)關(guān)”、“可以選用哪些材料做裝飾”等問(wèn)題，進(jìn)行前期研究。］3．設(shè)計(jì)方案1）我們可以利用以下材料和工具做一個(gè)LED手環(huán)。這些材料和工具分別是電線、LED、紐扣電池、電路開(kāi)關(guān)、剪刀、彩色膠帶、彩色細(xì)繩、彩色絲帶等。根據(jù)剛才的前期研究，選擇其中幾個(gè)材料和工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作。像前面學(xué)的簡(jiǎn)單電路一樣，做實(shí)驗(yàn)來(lái)探究正確的連接方法，小組每個(gè)成員先在紙上畫(huà)出設(shè)計(jì)圖。2）請(qǐng)小組討論，填寫(xiě)設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中提出要求：①設(shè)計(jì)方案時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)頭腦風(fēng)暴，就是小組內(nèi)成員要充分、自由地發(fā)表各自的想法。②根據(jù)任務(wù)中的要求，選出最好的想法。③用畫(huà)圖的方式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。查閱資料鋁箔膠帶和銅箔膠帶的區(qū)別1）其實(shí)這兩種材質(zhì)就不一樣，顏色也不一樣多，很好區(qū)別的，其它工藝也是一樣的。性能也差不多一樣，鋁箔膠帶的寬度可以做到1米，可銅箔膠帶只有600mm。2）相對(duì)銅的會(huì)好一點(diǎn)，銅的導(dǎo)電性能比較好。屏蔽性能銅箔膠帶也會(huì)好一點(diǎn)。3）銅箔膠帶價(jià)錢(qián)會(huì)比鋁箔膠帶貴很多。他們的基材不一樣，銅也比鋁貴。4）如果要求不高，挑選鋁箔膠帶會(huì)好一點(diǎn)。如果產(chǎn)品算是精品，要更突破一定要挑選銅箔膠帶，鋁箔膠帶采用優(yōu)質(zhì)壓敏膠，粘性好，附著力強(qiáng)，抗老化等功效!保溫性能提高,規(guī)格有（0.05mm-0.08mm）各種寬度和長(zhǎng)度，鋁箔膠帶配合所有鋁箔復(fù)合資料的接縫粘貼，保溫釘穿刺處的密封以及破壞處的修復(fù)是冰箱、冰柜出產(chǎn)廠的主要原輔資料，也是保溫資料經(jīng)銷(xiāo)部門(mén)必購(gòu)原料。挑選1）鋁箔的成本比銅箔膠帶便宜一些，如果成本有限就選擇鋁膠帶，要求性能比較強(qiáng)的高端的產(chǎn)品多會(huì)選擇銅箔膠帶。2）銅箔的導(dǎo)電性能比鋁箔膠帶高一些，還有環(huán)保也會(huì)比鋁箔膠帶好。3）柔軟度強(qiáng)一些，很多線路板上面多選擇了銅箔膠帶。6蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究生1：先畫(huà)一個(gè)設(shè)計(jì)圖（它的原理和簡(jiǎn)單電路一樣）生2：查查資料，看看有什么材料可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)。生3：把小電珠換成LED。生4：把電線換成銅箔膠帶。生5：根據(jù)每個(gè)人的喜好、個(gè)性要求和手腕粗細(xì)設(shè)計(jì)LED手環(huán)的尺寸、顏色、形狀、裝飾方式。生6：把開(kāi)關(guān)換成回形針或鋁片。實(shí)驗(yàn)器材：紙、絕緣膠帶、LED、紐扣電池、銅箔膠帶、彩色紙、剪刀等。建議做一個(gè)使用說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括使用方法、留意事項(xiàng)、安全提示等。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)資料、挑選資料、斟酌所用資料和制作步調(diào)，制訂完全的設(shè)計(jì)方案，強(qiáng)調(diào)根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在整個(gè)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作研究意識(shí)。［設(shè)計(jì)意圖：］4．制作模型總體要求制作的模型可以檢測(cè)未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)際效果。1）準(zhǔn)備材料和工具。（2）按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行連接。3）測(cè)試時(shí)留意安全。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)方案制作LED手環(huán)，在整個(gè)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作研究意識(shí)。］5．測(cè)試改良留意安全，一定不能套在手長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)試！1）首先共同商定一個(gè)測(cè)試方法。2）然后進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，根據(jù)測(cè)試得到的信息，判斷是否滿足任務(wù)要求。3）把測(cè)試時(shí)遇到的題目寫(xiě)出來(lái)，再下次測(cè)試時(shí)加以改良。題目如下：a.發(fā)現(xiàn)每個(gè)人的手環(huán)一圈的長(zhǎng)度不一樣，需要調(diào)整。b．紐扣電池與二極管的兩個(gè)腳要固定好，否則打仗不良，手環(huán)不亮。c.手環(huán)的兩個(gè)接觸點(diǎn)可以用導(dǎo)電膠布連接。d．為了使手環(huán)看上去更漂亮，更有整體感，可以在網(wǎng)上去買(mǎi)鋁膠帶或銅膠帶。e.與手腕打仗的地方要絕緣……設(shè)計(jì)意圖：先制定測(cè)試方法，再進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提升學(xué)生迭代的工程思想。］7蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第六單元像工程師那樣。專(zhuān)項(xiàng)研究6．展示交流下面請(qǐng)各小組依次展示自己的作品。在展示中需要：2.可以采用PPT、模型、筆墨等多種形式展現(xiàn)成果。b．交流的內(nèi)容包括：完成任務(wù)的程序、實(shí)際制作的步驟、測(cè)試改進(jìn)的過(guò)程等。c．要解答他人的疑問(wèn)，聽(tīng)取他人的意見(jiàn)和建議。（我們按什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)別人的作品？手