教科版四上第三单元第7课《设计制作小车(一)》教学设计
课题
《设计制作小车(一)》
课时安排
1课时
授课方式
教材分析
《设计制作小车(一)》是四年级上册《运动和力》单元的第7课。教科书从思考“如何按要求制作一辆动力小车”的问题开始,用详尽的图文介绍了制作的材料,同时对制作任务提出了具体的要求,由此引发学生制作小车的兴趣。本课由两部分组成。第一部分是明确问题,教科书先给出了设计制作小车的明确任务,并且拟定了清晰的达标条件,为学生的设计思路提供了有利的脚手架,同时为后续的小组间评估奠定了公平的指标基础。第二部分是制订方案,先让学生观察一些小车模型,了解根据需要设计和生产的动力车辆,指出这都是为了满足人们更多的需要而设计的,随后过渡到讨论、确定小车的设计,并指导学生绘制设计图。本课课题是“设计制作小车”,但重点在设计上,特别聚焦在讨论、设计方案上,引导学生根据教科书提供的材料来设计一辆能“做得到”的小车。
学生分析
四年级学生具有丰富的想象力,对许多事物充满着好奇,也十分热衷去制作一些新奇的物品,这都是开展设计的有利基础。但此次设计是基于线上教学背景针对居家学习的学生设计的课程,没有小组合作、教师面对面指导、班级同学交流,学习的难度是大大提高的,因此,教学的难点在于引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品,还要让他们能持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。本课聚焦在讨论、设计方案上,引导学生根据教科书提供的材料来制作小车。
教学目标
科学概念目标工程设计中需要运用相关的科学概念来解决问题。工程设计具有一定的执行程序。科学探究目标能根据任务和任务要求提供的材料设计方案,绘制设计图。在设计讨论活动中,能积极思考,必要时查询相关资料,主动寻求家人的
帮助,并与之交流。能对自己的想法和结果进行反思,做出自我评价和调整。科学态度目标发展对工程设计和动手制作的兴趣,激发创新精神。能够主动查阅资料,接纳他人的观点,不断完善自己的设计制作。科学、技术、社会与环境目标体会到制作的关键在于设计。人们不断改进设计以满足不断增加的需求。意识到科学技术的发展能促进社会发展。
教学重难点
教学重点:能利用任务要求准备的材料思考、确定设计方案,绘制设计图。
教学难点:思考所设计的小车是否“做得到”,就设计的小车功能进行改进。
教学准备
教师准备:多媒体课件、微课视频。学生准备:课本、《知识与能力训练》、科学记录本、尺子等文具、玩具车模型、制作小车材料。制作小车材料具体要求如下:序号材料名称具体要求数量1硬纸盒普通的纸盒子,稍微硬一点,长度在25cm内。1个2轮子轮子上有条纹,可以从小车模型上拆下来。4个3连接轴可以从小车模型上拆下来,没有可以用较硬的中等粗细铁丝代替,长度略长于硬盒子宽度。2根4橡皮筋普通大号的,尽量选择粗一点的。2条5吸管喝奶茶的小号吸管最佳,比喝可乐吸管粗一些2根6气球普通中号气球。1个所需工具工具作用1笔、尺子画标记、画刻度。1支2剪刀剪纸张等材料。1把3钳子如用铁线作连接轴,用于剪断铁线。1把4胶带双面、单面均可,建议都准备2个5胶水502胶、白乳胶都行1个
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课前准备(介绍课题、教学目标、学习准备)
1、明确课题和学习目标:同学们,本节课我们要学习的内容是第三单元第七课《设计制作小车(一)》。这节课,我们的学习目标是:学习重点是能利用任务要求准备的材料思考、确定设计方案,绘制设计图。
你们可能会遇到的学习难点是要思考所设计的小车是否“做得到”,并就设计的小车功能进行改进。2、确认准备好的学习用品和材料:上节课已经提前要求,提醒要按要求准备好。
明确本节课的学习内容和自己的学习目标,准备好这节课需要的所有学习材料。
出示本课主题,跟学生共同明确本课学习目标、需要准备的学习材料,保证这节课顺利开展,学生后面的学习活动都落到实处。
明确问题
一、问题导入1、课件出示各种动力的车辆图片,提出问题:这些车有什么不同点呢?(停顿2-5秒供学生思考后,给出观察结果)我们发现,这些车辆的外形不同,动力不同,功能也不同的,这些车都是为了满足人们不同的需要而设计的。2、提出本课学习任务:人们根据需要会设计各种动力的车辆来执行不同的任务,我们也设计一辆具有动力的小车来完成任务吧!
学生观察车辆图片,进行思考明确本课任务。
聚焦本课的主题就是车,引导学生将注意力集中在不同动力的车在功能上是不同的。
二、了解设计制作的一般流程1.课件出示设计制作的一般流程,讲解设计制作的基本步骤:2、明确本节课的任务是完成明确问题、制定方案环节。
倾听,了解设计制作的一般流程。
明确设计制作的基本步骤,有助于我们整体规划及合理分配。技术设计需要运用科学概念、相互交流和执行程序。
三、明确问题1、明确任务:请利用给定的材料设计制作一辆具有动力的小车,使它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。2、明确制作要求:出示制作要求。(1)车身长度不超过25厘米;(2)用橡皮筋或气球作动力;(3)只能利用提供的材料;(4)在15分钟内完成设计图。3、明确准备的材料:硬纸盒、剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、气球。特别提醒:轮子、连接轴可从旧小车拆下来,或者直接拆用前面课程学习的小车模型零件,还没有的材料可在下课后继续准备。这些材料均为下节课制作需要。
倾听,明确本课的任务和小车制作要求。
这些设计指引不仅让学生明确制作的材料,也为设计思路提供了有利的脚手架,同时为后续的同学间的评估奠定了公平的指标基础。
制定方案
1、观察小车模型,了解小车结构:请学生观察准备好的小车模型,思考:小车主要由哪些结构组成?这些结构有什么特点和作用?将观察的结果补充填写在课本57页表格中。要求学生按下暂停键完成表格后继续学习。(停顿5秒后,给出观察结果)我们观察到小车是由车架、车身、车轴、车轮四部分组成,车架起支撑和固定作用,车身要美观并能载人或执行任务,车轴是固定和转动作用,车轮则是负责滚动前进的。
观察小车模型,思考问题并完成表格。倾听,检验自己的观察结果。
设计小车前观察小车结构,有助于学生更加了解车的构造和各部分的功能。
2.确定小车的设计方案:(1)提出问题:在设计小车时,我们需要考虑哪些方面的内容?①你要制作的小车要选择橡皮筋做动力还是气球做动力?②小车的车架、车身、车轴、车轮分别用什么材料制作?这些材料要怎么加工成你要的部分?各部分怎么拼接加工成你要的小车?③怎样将橡皮筋或气球安装在你制作好的小车上?回顾一下前面学习的用橡皮筋和气球作动力的小车的安装方法;怎样增大小车的动力?怎样延长动力作用于小车的时间?要求学生思考这些问题,按下暂停键将你的想法简单写在科学记录本中。(2)给出设计要点及建议:①各部分所用材料:硬纸盒:车身和车架橡皮筋和气球:动力连接轴和轮子:车轴和车轮,要能自由转动,四轮着地要平衡吸管:连接车身、连接轴和轮子的关键部分。②如何增大小车的动力?a、橡皮筋小车,可以通过增加橡皮筋股数或长度来增大动力,但要防止小车动力过大打滑翻车。设计思考:设计的主要目标是行驶的路程要尽量长。因此增大动力,减小阻力是橡皮筋动力小车设计的主要问题。对于橡皮筋动力小车来说,增大小车的动力可以用增加橡皮筋股数和长度的方法来解决。解决办法:适当增加小车重量和轮胎粗糙程度,增大摩擦力。增加橡皮筋长度,可以获得更多的缠绕圈数,延长橡皮筋作用于小车的时间。但因为车身长度限制,所以也不能味地加长,
要考虑有效作用。解决办法:尽量让系橡皮筋的点与转动轴的距离长一些,以增加橡皮筋长度。其次还可以增大驱动轮,让每圈前进的距离增大。减小阻力方面,主要考虑轮轴转动的灵活程度。解决办法:轮轴可以用吸管做轴套与车身连接,转动摩擦处可以加些润滑油来减小摩擦阻力。b、气球小车可以用大气球和粗吸管制作,但也要控制好吸管不能太粗不然小车会不受控制。设计思考:设计的主要目标是行驶的路程要尽量长。因此增大动力,减小阻力同样是气球动力小车设计的主要问题。对于气球动力小车来说,增大动力、延长作用时间总体上可以用大气球来解决。但增大动力与延长作用时间对于同一个气球来说,这是一对矛盾的因素。喷气嘴大,动力强,但喷气时间短;喷气嘴小,动力弱,但喷气时间长。所以我们必须要找到一个最佳的配合点,调整好喷气嘴的大小。气球动力小车没有打滑问题,车身越轻越好。所以从减小有害摩擦来看,气球动力小车尽量轻。我们可以用硬纸盒来做车身。减小阻力方面,主要考虑轮轴转动的灵活程度。解决办法:轮轴可以用吸管做轴套与车身连接,转动摩擦处可以加些润滑油来减小摩擦阻力。同时轮子使用硬质、光滑的塑料轮子,减小与地面的摩擦力。③设计图绘制建议:绘制设计可以从多角度进行绘画,更全面地反映小车结构。对于各部分结构所需用的材料和尺寸在图纸上进行适当的标注。以下分别是橡皮筋小车和气球小车从正面、侧面、上面画的小车的设计图画法的参考。
倾听,思考问题并进行深入分析,按下暂停键,将想法简单写在科学记录本中。完成后取消暂停,继续下面的学习。倾听,根据自己选择制作的小车动力方式深入思考,及时做笔记,此段可反复观看。
指导学生利用已有的经验、知识和技能去设计制作,体验在真实情境下不断发现问题、改进作品的过程。在认识、体验设计的过程中,意识到设计要先于制作,设计要从实际的用途或需要解决的问题出发,经过讨论、改进选取最优的方案。给学生提供有效的建议帮助学生梳理设计的思路,这样的流程更符合“做中学”的科学教学理念,避免了学生“像无头苍蝇一样”,保护了学生的学习热情。
3、绘制小车设计图:(1)提出绘制要求:请选择小车动力方式和明确要用到的材料和数量,然后打开《知训》59页,将小车设计图按要求绘制在表格中,从多个角度画出小车,记录下每部分的材料并标注尺寸。如果篇幅不够,也可绘制在科学记录本上。(2)请按下暂停键开始设计,设计时间是15分钟,请控制好时间。
按下暂停键,按要求绘制小车设计图,完成设计图后继续学习。
给与学生充分的时间进行小车设计图的绘制,有利于学生充分思考。
4、反思并修正小车设计图:(1)思考:你设计的小车有什么特别的地方?这样的设计有什么好处?你的小车可能存在什么问题?你将如何改进?(2)请课下花时间与家人分享你的设计,并与家人讨论修正自己的小车设计图。
再次观察自己绘制的小车设计图,结合设计图来思考可能出现的问题,有必要时可寻求家长帮助。
指导学生经历完整的工程设计环节,对自己的方案进行修正,有助于学生进一步思考、理解自己即将要制作的作品,明确制作的任务和要求。
随堂练习
1、出示题目,提醒是在《知识与能力训练》第60页,请学生完成探究接力棒。2、读题,出示答案并讲解。
翻开《知识与能力训练》第60页,完成题目,倾听老师讲解。
巩固本课学习的知识概念。
自我评价
1、出示《小车设计评价量表》,请学生仔细阅读并对今天这节课自己的表现进行自我评价。提醒:非常符合打三颗星,基本符合有个别不太符合打两颗星,不符合离内容要求还有差距打一颗星。把获得的星星数量记录在课本中。
阅读《小车设计评价量表》,回想自己这节课表现,评分,将获得星星数记在课本上。
及时反思和评价,帮助学生及时发现自己的优点和待改进的地方,反馈学生在线学习效果。
课后任务及器材准备
1.将你的小车设计图及思路与家人分享,并与家人讨论继续改进完善自己的小车设计方案。2.准备好下节课小车制作材料。提醒按下暂停键,截图保存,按要求准备。
倾听、按要求开展课后任务
为下一节课做准备。
板书设计
3.7
设计制作小车(一)小车的结构