《小小工程师》教学设计 (第2课时)
课程 科学 类型 新授课
一、教学目标:
了解工程师的工作,包括设计、发明、制造产品等。 认识到工程师与科学家工作的区别,科学家侧重研究、发现,而工程师侧重设计、发明、制造。 能够利用身边的简易材料自制一个铅笔加长器,并对设计制作的产品进行比较和评价。 培养学生的团队合作精神,初步学习用科学探究的方法解决生活中的简单问题。 意识到工程师的发明与制造对我们生活的重要性,树立节俭光荣、浪费可耻的观念。
二、教学重难点:
重点:知道工程师是做什么的,经历制作一件物品的过程。 难点:理解工程师与科学家工作的区别,并能从实际问题入手,利用简易材料制作产品。
三、教学准备:
教师准备:脑波灯、脑波无人机(或类似教具)、打印的设计图纸、工程师工作图片、铅笔加长器成品、各种简易材料(如短的铅笔头、吸管、小木棒、一次性筷子、废旧纸张、剪刀、胶带等)。 学生准备:了解工程师的一些基本工作内容,思考生活中哪些物品是工程师发明的。
四、教学过程:
(一)导入新课
体验脑波灯:教师出示脑波灯,引导学生观察并猜测灯的颜色变化原因。然后,邀请几位学生体验脑波灯,感受注意力集中与分散时灯的颜色变化。 导入工程师:通过脑波灯的体验,引出工程师的话题,告诉学生这盏灯是由工程师设计并制作出来的。接着,展示工程师工作的图片和视频,简要介绍工程师的工作内容。 教师:同学们,大家看这是什么?这是一盏非常特别的灯,它不仅仅能照亮我们的教室,还能感知我们的大脑活动哦!现在,请大家仔细观察,看看这盏灯的颜色会不会发生变化,并猜猜看,是什么让它的颜色发生了变化呢? 学生A:老师,是不是因为我们看它的方式不一样,所以颜色会变呢? 教师:嗯,你很有想象力!但这次,颜色的变化跟我们的注意力有关。接下来,我会邀请几位同学上来体验一下,感受一下当你们注意力集中和分散时,这盏灯会有什么不同的反应。 学生B:哇!当我认真想事情的时候,灯的颜色变深了!真的好神奇! 学生C:对,我也发现了!当我东张西望时,灯的颜色就变浅了。这真是太有趣了! 教师:非常好,同学们观察得很仔细!这盏脑波灯之所以能够感知我们的注意力变化,是因为它能够通过捕捉我们大脑发出的微弱电波来实现。而这种技术,正是工程师们智慧和努力的结晶。 教师:(展示工程师工作的图片和视频)现在,让我们把目光转向这些幕后英雄——工程师们。大家看,他们正在忙碌地工作,设计、制造着各种各样的产品,包括我们刚才体验的脑波灯。工程师们的工作内容非常广泛,从研发新技术、设计新产品,到解决各种技术难题,都需要他们具备扎实的专业知识、创新的思维能力和严谨的工作态度。 学生D:老师,那我们要怎样才能成为工程师呢? 教师:要想成为工程师,首先需要你们对科学和技术充满热情,并愿意不断学习和探索。同时,你们还需要培养良好的逻辑思维能力和解决问题的能力。当然,更重要的是要坚持不懈地努力,勇于面对挑战和困难。只要你们愿意付出努力和时间,相信未来你们也能成为优秀的工程师,为社会创造更多的价值!
二(二)讲授新课
1.了解工程师的工作: (1)展示工程师工作的四大方面:绘制图纸、制作模型、调试产品、维修机器。 (2)通过图片和文字展示工程师在不同阶段的工作场景,如绘制图纸、制作模型等。 (3)组织学生交流,分享自己了解的工程师工作内容或身边认识的工程师。 老师:工程师,这个听起来就很“高大上”的职业,其实与我们的日常生活息息相关。那么,大家知道工程师们主要做些什么工作吗? 学生A:我知道!他们会设计大楼和桥梁,让城市变得更美观、更安全。 老师:非常好,A同学提到了工程师在建筑设计方面的贡献。但工程师的工作远不止于此哦。他们的工作可以分为四大方面,我们一起来看看吧。 (展示图片和文字) 老师:首先,是绘制图纸。这是工程师工作的起点,他们需要用精确的线条和符号,将脑海中的设计想法转化为可视化的图纸。看这张图,工程师们正聚精会神地在电脑前绘制着复杂的建筑结构图呢。 学生B:哇,这些图纸看起来好复杂,但又好精确啊! 老师:没错,工程师们必须具备严谨的态度和精湛的技艺,才能确保图纸的准确无误。接下来,是制作模型。有了图纸之后,工程师们还会根据设计制作出实物模型,以便更直观地展示和检验设计的合理性。 (展示制作模型的图片) 老师:看,这就是工程师们正在制作模型的样子。他们耐心地拼接、调整,每一个细节都不放过。 学生C:原来工程师们还会做手工啊! 老师:哈哈,是的,工程师们也是心灵手巧的。制作模型不仅能帮助他们发现设计中可能存在的问题,还能为后续的生产提供宝贵的参考。 老师:然后,是调试产品。当产品制作完成后,工程师们会进行一系列的测试和调整,确保产品的性能和质量达到设计要求。 (展示调试产品的图片) 老师:在这个环节,工程师们需要运用专业的知识和技能,解决可能出现的各种问题。 最后,是维修机器。工程师们不仅要设计和制造产品,还要负责产品的维护和保养。当机器出现故障时,他们需要迅速找到问题所在并进行修复。 (展示维修机器的图片) 老师:好了,现在我们已经了解了工程师工作的四大方面。接下来,我想听听大家有没有自己了解的工程师工作内容,或者身边有没有认识的工程师朋友,愿意和大家分享他们的故事呢? 学生D:我叔叔就是一名机械工程师,他经常在工厂里调试生产线上的机器,解决各种技术问题。他说,工程师的工作虽然辛苦,但每当看到自己参与设计的产品成功投产,那种成就感是无法用言语表达的。 老师:D同学的分享非常精彩!确实,工程师们的工作充满了挑战与机遇,他们用自己的智慧和汗水,为社会的发展和进步贡献着力量。希望同学们将来也能成为这样优秀的人才!
2.认识工程师的杰作:
展示一些工程师的杰作图片,如鸟巢、港珠澳大桥、神舟系列宇宙飞船等,引导学生认识到工程师的工作对我们的生活有着重要影响。 老师:请大家看大屏幕,这些图片展示的是什么呢?(展示鸟巢、港珠澳大桥、神舟系列宇宙飞船的图片) 学生A:哇,那是鸟巢,北京奥运会的标志性建筑! 学生B:还有港珠澳大桥,它连接了香港、珠海和澳门,好壮观啊! 老师:没错,你们观察得真仔细!这些都是我们伟大的工程师们的杰作。工程师们用他们的智慧和汗水,创造出这些令人惊叹的建筑和工具,不仅美化了我们的环境,更深刻地改变了我们的生活。 老师:现在,我想请大家思考一下,你们还知道哪些工程师的杰作?它们又是如何改变了我们的生活呢?我们分小组来讨论一下,然后派代表分享。 (学生开始热烈讨论) 小组A代表:我们小组还找到了埃菲尔铁塔,它是法国的标志性建筑,不仅展现了工程师的卓越技艺,还成为了旅游胜地,吸引了无数游客前来参观,促进了当地经济的发展。 小组B代表:我们想到的是高铁,中国的高铁技术世界领先,它让我们的出行更加快捷、舒适,缩短了城市之间的距离,促进了区域间的交流与合作。 老师:非常棒!同学们找到了这么多工程师的杰作,并且深入分析了它们对我们生活的影响。工程师们通过不断的学习、创新和实践,为我们创造了更加便捷、舒适、安全的生活环境。希望大家也能像这些工程师一样,勇于探索、敢于创新,为社会贡献自己的智慧和力量。
(三)实践活动
制作铅笔加长器: 教师提供简易材料,指导学生制作铅笔加长器。学生可以根据自己的想法选择合适的材料和方法进行制作。 制作过程中,教师要注意引导学生观察、思考、交流,鼓励学生尝试不同的方法和组合。 制作完成后,组织学生进行展示和评价,比较自己制作的铅笔加长器与买来的产品的区别。 教师:你们知道吗?有时候,我们的铅笔写着写着就变短了,用起来很不方便。那么,我们能不能自己动手,制作一个铅笔加长器来解决这个问题呢? 学生A:老师,听起来很有趣!我们要怎么做呢? 教师:别急,我给大家准备了一些简易材料,比如吸管、纸片、胶带和剪刀。你们可以根据自己的想法,选择合适的材料来制作。记住,最重要的是发挥你们的创意和想象力。 学生B:老师,我可以用吸管做加长器吗?我觉得吸管很轻便,而且容易裁剪。 教师:当然可以!吸管是一个很好的选择。不过,你也可以尝试将吸管和其他材料组合起来,看看效果如何。 教师:大家要注意观察,思考如何让自己的铅笔加长器更加稳固、实用。同时,也可以和同学们交流一下,看看别人是怎么做的,说不定能给你一些启发。 学生C:老师,你看!我把纸片卷成筒状,然后用胶带粘住,再套在铅笔上,这样也能加长! 教师:非常好!你的创意很独特。记得,在制作过程中,要多尝试、多思考,这样才能做出更好的作品。 制作完成后 教师:好了,同学们,我们的铅笔加长器都已经制作完成了。现在,请大家来展示一下你们的作品,并说说自己的制作过程和想法。 学生D:(展示作品)我用吸管和纸片做了一个加长器,还在上面画了一些图案,让它看起来更漂亮。我觉得我的加长器很实用,而且也很环保。 教师:非常棒!你的作品不仅实用,而且很有美感。现在,我们来比较一下,自己制作的铅笔加长器和买来的产品有什么区别? 学生E:我觉得我们自己做的加长器更有个性,可以根据自己的需要来调整长度和形状。而买来的产品虽然更精致,但可能没那么适合我们的使用习惯。 教师:总结得很好!通过这次活动,我们不仅学会了如何制作铅笔加长器,更重要的是学会了观察、思考和交流。希望大家在以后的学习和生活中,也能继续保持这种积极的学习态度和创新精神。
解决教室黑板擦放置问题:
作为拓展活动,教师可以提出教室黑板擦放置问题,邀请学生设计解决方案并画出设计图。 鼓励学生利用课余时间与家长一起制作并测试自己的设计,体验当一个小小工程师的乐趣。 教师:我们教室的黑板擦应该如何更好地放置和管理呢?每次上课前,大家都要四处找黑板擦,有时候还找不到,是不是觉得有些不方便呢? 学生A:是啊,老师,有时候黑板擦被放在角落里,还要爬过去拿,挺麻烦的。 教师:没错,这正是我们今天要解决的挑战。现在,我邀请大家发挥创意,设计一种既方便又美观的黑板擦放置方案。大家可以思考一下,怎样的设计能够让大家一眼就看到黑板擦,又不容易被碰到或弄脏呢? 学生B:我觉得可以在黑板旁边装一个挂钩,这样黑板擦就可以挂在上面了。 教师:很好的主意!挂钩确实是一个简单的解决方案。不过,我们还可以再进一步,想想有没有更创新、更实用的设计。比如,能不能设计一个既能存放黑板擦,又能存放粉笔或者其他教学用具的小盒子或者架子呢? 学生C:对!可以设计一个带盖子的盒子,放在黑板旁边的墙上,这样还能防尘。 教师:非常好!带盖子的盒子既干净又整洁。那么,大家现在就可以开始动手设计自己的方案了。请拿出纸笔,画出你的设计图,并标注出每个部分的功能和用途。 (学生们开始积极讨论并绘制设计图) 教师:设计完成后,我希望大家能利用课余时间,和家长一起动手制作你们的设计。这不仅是一次动手实践的机会,也是一次与家人共同合作、分享创意的过程。我相信,当你们看到自己的设计变成实物,并成功解决了教室黑板擦放置的问题时,一定会感到无比的自豪和满足。 学生D:老师,我们还能测试一下我们的设计吗?看看它是不是真的好用。 教师:当然可以!制作完成后,大家可以在教室里进行实际测试,看看自己的设计是否达到了预期的效果。如果有需要改进的地方,就及时进行调整和优化。这样,我们才能真正体验到当一个小小工程师的乐趣和成就感。
四、总结与拓展
总结本课内容:回顾工程师的工作内容、杰作以及学生制作铅笔加长器的过程,强调工程师工作的重要性和实践的乐趣。 拓展延伸:鼓励学生关注身边的工程师杰作,思考如何运用所学知识解决生活中的问题。同时,提醒学生树立节俭光荣、浪费可耻的观念,珍惜工程师们的劳动成果。 老师:同学们,我们这节课即将结束,现在让我们一起来回顾一下今天所学的内容吧。首先,谁能告诉我,工程师们主要的工作内容是什么? 学生A:老师,工程师们负责设计、建造和维护各种设施、机器和设备,他们的工作需要很多专业知识和技术。 老师:非常好,A同学回答得很准确。那么,谁能举一个工程师的杰作作为例子呢? 学生B:我知道!比如高楼大厦、桥梁、汽车,还有我们用的手机,这些都是工程师们的杰作。 老师:B同学真棒,例子举得既具体又贴切。接下来,我们再来想想自己今天做了什么?我们是怎么制作铅笔加长器的呢? 学生C:我们先是讨论了铅笔加长器的设计,然后按照设计图用材料一步步制作出来,最后还进行了测试和改进。 老师:没错,C同学总结得很好。通过这个过程,我们不仅学习了工程师们的工作方式,还亲身体验了创造的乐趣。那么,谁能告诉我,从这次活动中你学到了什么? 学生D:我学到了工程师的工作真的很重要,他们为我们创造了这么多便利。而且,通过实践,我发现把想法变成现实是一件很有成就感的事情。 老师:D同学的感悟很深刻。确实,工程师们的工作对我们的生活有着巨大的影响,我们应该尊重并感谢他们的努力。接下来,我想请大家思考一个问题:我们身边还有哪些是工程师的杰作?我们又可以怎样运用所学知识去解决生活中的问题呢? (学生开始提出自己的想法) 老师:很好,看到大家这么积极,我感到非常高兴。最后,我还想提醒大家一点,那就是我们要树立节俭光荣、浪费可耻的观念。工程师们为我们创造了这么多宝贵的财富,我们应该珍惜他们的劳动成果,避免不必要的浪费。希望大家在生活中也能做到这一点。 老师:好了,今天的课就到这里。希望大家在课后继续思考并实践所学知识,成为解决问题的小能手。下课!
五、教学反思
以上教学设计方案旨在通过丰富的实践活动和互动交流,让学生深入理解工程师的工作内容,体验工程实践的乐趣,并培养他们的创新精神和实践能力。