大象版科学六年级下册5.2《设计》教案.docx

大象版科学(2017 )六年级下册5.2设计教案【教学分析】教材分析:本课的中心任务是将头脑中的创意转化为设计图纸。教材首 先让学生讨论补给舰模型有哪些系统及如何制作，以便学生有依据地设计 补给舰模型。在讨论过程中学生运用发散思维选择补给舰的船体结构、船 体材料、动力装置等。实验环节提出问题，要求学生思考船体选用哪种材 料或结构漂浮性能更好，需要学生设计探究实验进行研究。设计环节要求 学生以小组合作的形式思考如何设计才能达到预定目标，需要学生在设计 补给舰模型结构时，考虑可能会影响补给舰运载能力、行驶速度的因素， 然后绘制出尽量规范的设计图。设计图纸完成后，在班级内进行展示、介 绍、评价，通过观察其他小组的设计，发现他们的优点及不足，并相互提出 意见和建议,最后对自己的设计图纸进行反思和调整。学情分析:这是本单元的第2课，在上一课中学生通过头脑风暴、表达 交流及评价等过程确定了做一个补给舰的实践活动。学生在之前的学习中 了解了船与浮力的关系，并具有针对作品中所包含的科学问题和原理进行 自主探究的能力，为本课中按照满足的标准和受到的限制条件形成多种可 能的设计方案、基于研究证据对设计方案进行优化并最终确定方案的一系 列任务奠定了基础。【教学目标】(1)科学观念：通过设计补给舰,知道工程以科学和技术为基础,知道补 给舰由多个系统组成，认识各系统间的关系。(2)科学思维：通过绘制补给舰的设计图表达创意。(3)探究实践：会设计实验研究材料和结构的漂浮性能,并选择适合制 作船体的材料和结构。(4)态度责任：善于质疑,乐于尝试补给舰的多种设计思路。【教学准备】(1)材料准备:水槽、水、泡沫塑料板、纸板、木板、空矿泉水瓶、木 条、锡纸、胶带、皮筋、绳子、布、胶枪等。(2)活动场地:实验室。【教学过程】(1)讨论。师:通过上节课的学习，我们确定了做一个补给舰来参加科技制作大比 拼。关于补给舰，你有哪些了解呢？生1：我知道补给舰的主要作用是给其他船只补给物资，所以它需要有 很大的船舱用来放置货物。生2：我知道补给舰和其他船只一样具有动力系统,而且补给舰通常是 以柴油机作为动力的。生3：在补给舰向前行驶的过程中还可以改变方向,这是由补给舰的控 制系统控制的。生4：补给舰的船体主要是以钢铁为材料制成的。师：同学们分别从补给舰的作用、船体结构、动力系统、控制系统及材 料等方面进行了介绍。如果设计一艘补给舰模型,我们需要考虑哪些因素呢?生:我们需要考虑补给舰模型的船体结构、动力系统、控制系统和船体 材料。师:你有什么想法吗？生1：我认为补给舰的船体结构要尽量大一些，这样可以放置更多的货 物。生2：船体可以用木板、泡沫塑料板或者矿泉水瓶进行制作，因为它们 可以浮在水面上。生3：可以利用矿泉水瓶制作成单体船或者将两个矿泉水瓶捆在一起 做成双体船。生4:我想利用木条做船的骨架,锡纸做船体外壳,我觉得这样的话浮力 会更大。生5：我觉得动力系统可以选择风扇式螺旋桨、水下螺旋桨和风力帆。生6：控制系统可以选择用船舵来控制补给舰的行驶方向。师:看来在同学们头脑中已经有了初步的设计想法。(2)实验。师:木板和泡沫塑料板这两种材料相比，谁的漂浮性能更好、更适合制 作补给舰的船体呢？生L我认为泡沫塑料板的漂浮性能更好，因为它更轻。生2:我觉得木板的漂浮性能可能更好，因为从古至今都在用木头制作 船师:这些都是同学们依据经验进行的猜想，究竟哪种材料的漂浮性能更 好，我们需要依靠证据进行判断，可以怎么来验证大家的猜想呢？生:我认为可以选择形状、大小相同的木板和泡沫塑料板,然后分别在 两块板上放置钩码，比较一下不同材料能够承载钩码的数量，承载钩码数量 多的材料漂浮性能好。师:那么单体船和双体船的漂浮性能如何验证呢？生:我觉得可以利用矿泉水瓶制作单体船和双体船，分别在两个船上放 置钩码，比较它们能够承载的钩码数量,数量多的船体漂浮性能更好。师:直接利用锡纸制作的小船和用木条制作船的骨架、外面包上锡纸做 成的小船相比，有什么不同呢？生:我们也可以通过实验进行比较，看一看它们的漂浮性能。师:接下来请同学们进行实验探究，并将实验结果记录在实验记录单上。(学生依次进行实验探究，教师巡视指导)师:谁来说一下你们的实验结果？生1：通过实验我们发现木板上放置了 3个钩码就沉入水底了，泡沫 塑料板上放置了 7个钩码后才沉入水底，通过比较，我们认为泡沫塑料板 的漂浮性能更好。生2：我们在研究单体船和双体船的过程中，发现了在单体船上放了 1 个钩码后，虽然船没有沉底,但是船翻了；但是我们将10个钩码都放在双体 船上它也没有问题。通过比较，我们认为双体船比单体船更稳定，漂浮性能 更好。生3：在研究锡纸船时，由于锡纸比较软,我们在锡纸船上放入1个钩 码后，船体形状就发生了很大的凹陷，放上2个钩码后就沉入水底了；而 具有木条骨架的锡纸船则放置了 5个钩码才沉入水底。通过实验,我们认为 具有木条骨架的锡纸船漂浮性能更好。师洞学们通过实验探究发现，大小相同的不同材料漂浮性能不同；相 同材料、不同的船体结构的漂浮性能也不同；将多种材料组合在一起也可 以改变船体的漂浮性能。(3)设计。师:现在老师给同学们准备了一些材料，有泡沫塑料板、纸板、木板、 空矿泉水瓶、木条、锡纸、胶带、皮筋、绳子、布、马达、导线、电池盒、 开关、螺旋桨等。你想怎样利用这些材料制作补给舰模型呢？生1：我们可以用两个塑料瓶做成双体船，这样不仅承重量大，而且稳 定性强。生2：我同意他的观点，采用双体设计宽度也大，有更大的甲板和舱室。生3:我想采用水下螺旋桨动力系统，因为我觉得水下螺旋桨推力会更 大。生4：我认为风扇式螺旋桨也可以让补给舰向前行驶。师:这几位同学分别从补给舰的船体结构、动力系统的设计思路表达了 自己的想法。接下来，请同学们小组合作讨论补给舰模型的设计方案，并 根据大家的讨论结果绘制出尽量规范的设计图。在此,提示大家绘制设计图 时要标清楚你们使用的材料及必要的制作方法。(学生分组完成设计图纸)(4)表达交流。师：已经有小组完成了补给舰图纸的设计，哪个组愿意介绍一下你们 的设计方案呢？生1：我们小组设计的是双体矿泉水瓶补给舰。所需要的材料有:两个 矿泉水瓶、四个纸盒、电池盒、马达、螺旋桨、导线、胶带等。我们想要用 胶带将两个矿泉水瓶捆绑在一起制作船体。用马达、导线、电池盒、螺旋 桨制作一个风扇式动力推进装置,为补给舰提供动力。由于补给舰是用来运 输货物的，所以我们在船体上方用纸盒设计制作了四个载物舱。以上就是 我们小组的设计方案，其他同学有没有意见或建议？生2:我觉得你们小组的补给舰设计图纸比较合理，但是我认为补给舰 既然是用来运输货物的，那么载物舱就应该设计得再大一些，这样可以放 更多的货物。生L我接受你的意见。生3：我也认为你们小组的设计图是具有可行性的，但是你们小组的补 给舰只能向前行驶,我建议你们可以安装两个风扇式推进装置，这样不仅动 力更强,还可以控制小船的行驶方向。生1：我觉得你提出的建议特别好，我们接下来会进一步修改。师:通过这组的介绍与同学们提出的建议，相信我们对补给舰模型的设 计又有了一些新的想法。(5)反思。师:接下来请同学们对你的补给舰设计图纸进行调整、修改和完善，在 完善的过程中评估你们的设计方案是否具有可行性、结构是否合理、材料 的选择是否经济环保。(学生对设计方案进行调整、修改和完善)师:通过刚才的调整，相信同学们已经完善了你们的设计方案，下节课 我们将依据你们的设计方案进行制作。【教学反思】本课以设计补给舰模型的活动为载体，运用技术与工程实践的过程与 方法，明确问题，提出有创意的方案，并根据科学原理或限制的条件进行筛 选。本课以任务为驱动，让学生设计一艘补给舰，但是有部分学生对补给 舰并不熟悉，所以先引导学生分析补给舰的用途、结构，使学生了解补给舰 由船体结构、动力系统、控制系统等多个部分组成，这样学生在设计补给 舰模型的过程中会考虑到它的系统结构及使用的材料等。在选择船体材料 的过程中，通过简单的探究实验，了解不同材料及结构的漂浮性能。然后让 学生依据现有的材料进行讨论设计，对设计图纸进行交流、反思和改进。然 后，通过小组间的表达交流，鼓励学生与其他小组沟通交流、相互评价、取 长补短，同时反思自己设计图纸的优缺点，进一步锻炼学生的反思评价能 力。总结点评S本京属于工程设计与物化领域。在本课的教学中首先界定设计并制作 的补给舰模型是一项工程，明确设计一艘补给舰模型的工程任务。教师引 领学生思考满足的标准和受到的限制条件，形成多种可能的解决方案，学 生能够基于证据优化并确定方案。工程的关键是设计，如何使设计变得更有意义,展现学生的思维活动, 是我们一直关注的问题。本课在引领学生分析补给舰结构系统的基础上， 组织学生探究各种材料或结构的漂浮性能，选择适合制作船体的材料和结 构，从而有依据地设计补给舰图纸。在本课的教学活动中，设计是核心环节，学生利用示意图、文字等方式 阐明自己的创意，将思维过程展示出来。此外，本课在教学过程中需要学 生主动探究,教师也要有切实可行的教学策略的设计，调动学生的积极性, 让学生进行自主学习。