《像工程師那樣》作業(yè)設(shè)計方案

《像工程師那樣》作業(yè)設(shè)計方案一、單元分析（一）教材分析本單元“像工程師那樣”旨在讓學生體驗工程的基本過程，通過一系列的活動，如明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生像工程師一樣思考和解決問題的能力。教材通過具體的工程案例和實踐活動，引導學生將科學知識應(yīng)用到實際的工程情境中，提高學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新思維。（二）學情分析六年級的學生已經(jīng)具備了一定的科學知識基礎(chǔ)和動手能力，但對于工程設(shè)計的系統(tǒng)思維還比較缺乏。他們在日常生活中接觸過各種工程產(chǎn)品，但對于這些產(chǎn)品背后的設(shè)計和制作過程了解較少。本單元的學習將引導學生從使用者轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計者，對學生來說是一種新的挑戰(zhàn)和體驗。二、作業(yè)目標1、鞏固學生對工程設(shè)計基本步驟（明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進）的理解和記憶。2、能夠根據(jù)給定的工程問題，運用所學的科學知識進行初步的設(shè)計方案構(gòu)思。3、在模擬工程實踐活動中，提高學生的團隊協(xié)作能力、動手能力以及解決實際問題的能力。4、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，鼓勵學生提出獨特的設(shè)計想法和改進建議。三、作業(yè)設(shè)計思路以一個模擬的校園工程問題為背景，設(shè)計一系列難度逐步遞進的作業(yè)任務(wù)。從讓學生回顧工程設(shè)計的基本步驟開始，到針對具體問題進行設(shè)計方案的制定，再到制作簡易模型并進行測試改進，逐步引導學生像工程師一樣完成整個工程實踐過程。四、單元作業(yè)設(shè)計任務(wù)一：工程設(shè)計步驟我知道1、填一填請回憶工程設(shè)計的基本步驟，將下面的步驟按照正確順序填寫在橫線上。前期研究、明確問題、制作模型、測試改進、設(shè)計方案＿___________答案：明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進2、說一說選擇其中一個步驟，用自己的話簡單說說這個步驟在工程設(shè)計中的重要性。答案：例如選擇“明確問題”，在工程設(shè)計中明確問題是非常關(guān)鍵的第一步。就好像我們要出發(fā)去一個地方，首先得知道目的地在哪里。如果問題不明確，后面的所有努力可能都是白費的。比如要設(shè)計一個校園里的新型垃圾桶，如果不清楚是要解決垃圾容量小的問題，還是垃圾異味散發(fā)的問題，那后面的設(shè)計就沒有方向，可能設(shè)計出來的垃圾桶根本無法滿足校園的實際需求。任務(wù)二：校園工程問題初思考1、校園里有一片小操場，沒有遮雨設(shè)施，下雨天同學們無法在那里活動?，F(xiàn)在請你作為小工程師，來初步構(gòu)思一個遮雨設(shè)施的設(shè)計方案。（1）在構(gòu)思方案之前，你需要進行哪些前期研究呢？（至少列出三項）答案：例如需要研究小操場的面積大小、形狀；了解當?shù)氐慕涤昵闆r，像降雨量大小、降雨方向；調(diào)查學?，F(xiàn)有的建筑材料資源有哪些；了解學校的預算情況等。（2）根據(jù)你的前期研究，簡單描述一下你的設(shè)計方案（包括遮雨設(shè)施的形狀、結(jié)構(gòu)、使用的材料等）。答案：我設(shè)計的遮雨設(shè)施是拱形的，像一個長長的隧道一樣覆蓋在小操場上。它的結(jié)構(gòu)是用鋼結(jié)構(gòu)搭建框架，因為鋼結(jié)構(gòu)比較堅固，能夠承受一定的重量和風雨壓力。頂部使用透明的聚碳酸酯板，這種材料透光性好，同學們在下面活動還能有充足的光線，而且它比較輕便，容易安裝。在兩邊的支撐柱底部，會用混凝土固定，確保整個設(shè)施的穩(wěn)定性。任務(wù)三：模型制作與測試1、做一做根據(jù)你之前設(shè)計的遮雨設(shè)施方案，利用身邊可以找到的簡易材料（如紙張、吸管、膠帶等）制作一個簡易的模型。2、測一測（1）在模擬降雨（可以用噴水壺噴水）的情況下，觀察你的模型存在哪些問題？（至少列出兩項）答案：例如可能發(fā)現(xiàn)模型的遮雨效果不好，有些地方會漏水；模型的穩(wěn)定性不夠，在噴水的時候容易晃動；或者發(fā)現(xiàn)材料的透光性沒有想象中的好等。（2）針對你發(fā)現(xiàn)的問題，提出改進的建議。答案：如果是遮雨效果不好，可以調(diào)整紙張的覆蓋方式或者增加一些遮擋的“小部件”，像用膠帶多貼幾層邊緣；如果是穩(wěn)定性不夠，可以增加支撐結(jié)構(gòu)，比如在底部多粘幾根吸管；如果透光性不好，可以嘗試換一種更薄的紙張或者在頂部剪出一些小窗口。任務(wù)四：創(chuàng)新思維大挑戰(zhàn)1、想一想在之前設(shè)計的遮雨設(shè)施基礎(chǔ)上，如何增加一些創(chuàng)新的功能呢？（至少提出一個創(chuàng)新功能）答案：可以在遮雨設(shè)施的頂部安裝太陽能板，利用太陽能發(fā)電，為小