【大单元教学设计】人教鄂教版五年级下册第五单元《制作省力装置》单元教学规划+《设计与制作》课时教案+课时练习(含答案)
教材版本 人教鄂教版 单元(或主题)名称 制作省力装置
单元主题 制作省力装置
课标要求 科学观念知道简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)的构造及其在生产生活中的应用。理解能的转化与能量守恒的基本概念。学习内容5-6年级学生应了解简单机械及其在生产生活中的应用。知道技术对提高生产效率或工作效率的影响,举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率,应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。学业要求能根据对比实验结果,简单评估设计方案的可行性。能发现设计、制作、测试等环节存在的问题并提出改进建议。能根据设计方案选择材料和工具,制作省力装置模型,并通过交流吸取他人经验,对设计方案和模型进行改进。
教材分析 本单元是人教鄂教版五年级下册科学的重要组成部分,主题为“制作省力装置”。教材围绕这一核心,设计了丰富的教学内容和实践活动,旨在通过一系列的教学活动,使学生了解简单机械在工程技术领域的应用,培养学生的科学探究能力和工程实践能力。教材首先通过引导学生调查、了解生活中的机械特点,为后续的设计和制作活动打下基础。接着,教材安排了“设计与制作”这一关键环节,要求学生综合运用所学简单机械知识,设计并制作出一个能提升重物的省力装置。在制作过程中,学生需要按照设计图选择材料和工具,制作模型,并通过交流展示,发现优点和不足,提出改进建议。最后,教材安排了“测试与改进”环节,引导学生用科学的方法对自制的省力装置进行测试,评估其省力效果,并根据测试结果进行改进和完善。此外,教材中还穿插了一些拓展内容,如介绍詹天佑和“人”字形铁路的故事,旨在拓宽学生的知识面,激发学生的创新精神和工程意识。
学情分析 五年级学生已经具备了一定的科学基础知识和实验操作能力,对简单机械如杠杆、滑轮、轮轴、斜面等也有了初步的认识。他们好奇心强,喜欢动手实践,具有较强的探究欲望和创新能力。然而,他们在设计和制作省力装置方面还缺乏经验,需要教师的引导和帮助。在教学过程中,教师应充分考虑学生的实际情况,结合学生的兴趣和认知水平,设计富有挑战性和趣味性的教学活动。同时,教师还应注重培养学生的合作精神和实践能力,鼓励学生在小组活动中积极发表意见,共同解决问题。
单元目标 科学观念理解省力装置的基本原理和构造,知道简单机械在工程技术领域的应用。认识到技术对提高生产效率或工作效率的影响。科学思维能够运用逻辑思维和创造性思维,设计并制作出具有实用价值的省力装置。能够通过实验测试和数据分析,评估省力装置的省力效果。科学探究掌握科学探究的基本方法,能够提出问题、作出假设、制定计划、进行实验、得出结论。能够与他人合作,共同完成科学探究任务。科学态度对科学探究保持浓厚的兴趣和好奇心,具有勇于探索、敢于创新的精神。尊重事实,尊重他人的劳动成果,具有合作与分享的意识和能力。
单元结构化活动 活动一:调查与了解活动目标:引导学生调查生活中的机械装置,了解它们的特点和应用。活动过程:1. 教师布置调查任务,要求学生观察并记录生活中的机械装置。2. 学生分组进行调查,收集相关资料和信息。3. 小组内交流调查结果,总结机械装置的特点和应用。4. 全班分享调查结果,教师进行总结和评价。活动评价:通过学生的调查报告和课堂表现,评价学生对机械装置的了解程程度和调查能力。活动二:设计与制作活动目标:要求学生设计并制作出一个能提升重物的省力装置。活动过程:1. 教师介绍设计要求和制作步骤,引导学生理解省力装置的基本原理。2. 学生分组进行讨论,确定设计方案和所需材料。3. 学生按照设计方案选择材料和工具,制作省力装置模型。4. 小组内交流展示模型,提出改进建议。5. 全班分享展示成果,教师进行总结和评价。活动评价:通过学生的设计方案、模型制作和展示表现,评价学生的设计能力和制作水平。活动三:测试与改进活动目标:引导学生用科学的方法对自制的省力装置进行测试,评估其省力效果,并根据测试结果进行改进。活动过程:1. 教师介绍测试方法和评估标准,引导学生理解测试的重要性。2. 学生分组进行测试,记录测试数据。3. 小组内分析测试数据,评估省力装置的省力效果。4. 学生根据评估结果提出改进建议,并动手改进模型。5. 全班分享改进成果和测试经验,教师进行总结和评价。活动评价:通过学生的测试数据、改进建议和最终成果,评价学生的测试能力和改进能力。活动四:拓展与应用活动目标:拓宽学生的知识面,激发学生的创新精神和工程意识。活动过程:1. 教师介绍一些与省力装置相关的拓展内容,如詹天佑和“人”字形铁路的故事。2. 学生分组进行讨论,交流对拓展内容的理解和体会。3. 学生尝试将所学知识和方法应用到实际生活中,设计并制作一些具有实用价值的省力装置。4. 全班分享应用成果和创新点,教师进行总结和评价。活动评价:通过学生的拓展内容理解、应用成果和创新表现,评价学生的拓展能力和应用能力。
达成评价 评价方式本单元采用多种评价方式相结合的方式进行达成评价,包括观察记录、作品展示、小组讨论、测试报告等。通过这些评价方式,可以全面了解学生在科学探究、设计制作、测试改进等方面的表现,从而准确评估单元目标的达成情况。评价内容1. 科学探究能力:评价学生在提出问题、作出假设、制定计划、进行实验、得出结论等方面的表现。观察学生是否能够积极参与科学探究活动,是否能够运用所学知识解决问题。2. 设计制作能力:评价学生的设计方案是否合理、创新,模型制作是否精细、实用。观察学生是否能够根据设计要求选择合适的材料和工具,是否能够按照制作步骤有序进行。3. 测试改进能力:评价学生在测试省力装置时的操作是否规范、准确,是否能够根据测试结果提出有效的改进建议。观察学生是否能够认真对待测试过程,是否能够积极反思并改进自己的设计。4. 合作与分享能力:评价学生在小组讨论、作品展示等活动中的合作与分享表现。观察学生是否能够积极参与小组讨论,是否能够尊重他人的意见并发表自己的看法。评价标准1. 优秀:学生在科学探究、设计制作、测试改进等方面表现出色,能够独立完成任务并提出创新性的想法和建议。作品制作精细、实用性强,测试数据准确可靠,改进效果显著。2. 良好:学生在科学探究、设计制作、测试改进等方面表现较好,能够按照要求完成任务并提出合理的想法和建议。作品制作较为精细、具有一定的实用性,测试数据基本准确可靠,能够进行一定的改进。3. 合格:学生在科学探究、设计制作、测试改进等方面基本符合要求,能够参与完成任务并提出一些想法和建议。作品制作基本完成、具有一定的外观和实用性,测试数据基本准确但存在一定的误差,能够进行简单的改进。4. 待提高:学生在科学探究、设计制作、测试改进等方面表现较差,不能很好地完成任务或提出有效的想法和建议。作品制作粗糙、实用性不强或存在明显缺陷,测试数据不准确或无法进行改进。通过以上达成评价的设计和实施,可以全面了解学生在本单元的学习情况和表现水平,为后续的教学活动提供有针对性的指导和帮助。同时,也可以激励学生积极参与科学探究和实践活动,培养他们的创新精神和实践能力。
第15课《设计与制作》教学设计
一、教学目标:
核心概念
设计与制作流程:理解并掌握从需求分析到设计、制作、测试及改进的全过程。
创新思维:培养学生的创新意识,学会运用所学知识解决实际问题。
团队协作:通过小组活动,增强学生的团队合作能力和沟通能力。
学习内容
1. 设计与制作的基本概念:介绍设计与制作的基本概念及其在日常生活中的应用。
2. 设计与制作的步骤:详细讲解需求分析、设计构思、材料选择、制作实施、测试评估及改进完善等步骤。
3. 实践技能:通过动手实践活动,让学生掌握基本的制作工具和材料使用方法。
学业要求
能够独立完成一个小型设计与制作项目,从需求分析到最终产品展示。
能够运用所学知识分析并解决设计与制作过程中遇到的问题。
能够清晰地表达设计思路,撰写设计与制作报告。
二、教学重难点
教学重点
设计与制作的基本步骤和流程。
创新思维的培养和实践技能的提升。
教学难点
如何引导学生将理论知识转化为实际操作能力。
如何在设计与制作过程中有效培养学生的创新思维。
三、教学过程
学习活动 设计意图
(一)情境导入 情境模拟:播放一段关于日常生活中的小发明或小创造的视频,如自制笔筒、简易风车等,引导学生思考这些物品是如何被设计出来的,以及它们解决了什么问题。分组讨论:将学生分成小组,每组讨论一个自己感兴趣的生活小问题,思考如何通过设计与制作来解决这个问题。 通过情境模拟和分组讨论,激发学生的学习兴趣,引导他们认识到设计与制作在日常生活中的重要性。培养学生的观察力和思考能力,为后续的学习活动打下基础。
(二)探究活动 探究活动一:需求分析各组根据讨论确定的问题,进行需求分析,明确设计目标、用户需求和限制条件。探究活动二:设计构思学习活动:各组根据需求分析的结果,进行头脑风暴,提出多种设计方案,并绘制草图。探究活动三:材料选择各组根据设计方案,选择合适的材料,并讨论材料的选择对最终产品的影响。探究活动四:制作实施各组根据设计方案和材料选择,进行制作实施。教师巡回指导,帮助学生解决制作过程中遇到的问题。探究活动五:测试评估各组对制作完成的产品进行测试,评估其性能是否满足设计目标,并讨论改进方案。探究活动六:改进完善各组根据测试评估的结果,对产品进行改进完善,并展示最终产品。 培养学生的问题意识和需求分析能力,为后续的设计构思打下基础。激发学生的创新思维,培养他们的设计构思能力。培养学生的材料选择能力,让他们认识到材料对设计与制作的重要性。通过动手实践,提升学生的制作技能和团队协作能力。培养学生的测试评估能力,让他们学会从用户角度审视产品,提出改进意见。通过改进完善环节,培养学生的持续改进意识和创新能力。
(三)生活应用 学习活动案例分析:选取一些生活中的成功案例,如学生自制的小发明、小创造,进行分析和讨论。创意实践:鼓励学生利用课余时间,结合所学知识,设计并制作一个自己感兴趣的小作品。 通过案例分析,让学生认识到设计与制作在生活中的广泛应用和价值。通过创意实践,巩固所学知识,提升学生的实践能力和创新意识。
(四)知识总结 小组汇报:各组派代表汇报本次设计与制作活动的收获和体会。教师总结:教师对本节课的知识点进行总结,强调设计与制作的重要性以及创新思维的培养。 通过小组汇报和教师总结,帮助学生梳理所学知识,加深对设计与制作流程的理解。培养学生的表达能力和总结能力。
四、作业设计
(一)、填空题
1. 设计与制作的基本步骤包括需求分析、______、材料选择、______、测试评估及改进完善。
答案:设计构思、制作实施
2. 在进行需求分析时,需要明确设计目标、______和限制条件。
答案:用户需求
3. 设计与制作过程中,______是激发创新思维的关键环节。
答案:设计构思
4. 材料的选择对最终产品的______有很大影响。
答案:性能
(二)、选择题
1. 下列哪项不属于设计与制作的基本步骤?( )
A. 需求分析 B. 设计构思 C. 市场调查 D. 制作实施
答案:C
在进行头脑风暴时,应该鼓励( )。
A. 批评和否定 B. 独立思考 C. 模仿和抄袭 D. 保守和沉默
答案:B
下列哪项不是测试评估的目的?( )
A. 评估产品性能 B. 发现潜在问题 C. 炫耀制作成果 D. 提出改进意见
答案:C
(三)、判断题
1. 设计与制作过程中,需求分析是最不重要的环节。( )
答案:错
在进行材料选择时,只需要考虑材料的成本,不需要考虑其性能。( )
答案:错
测试评估环节是对最终产品的全面检查,不需要进行多次测试。( )
答案:错
简答题
1. 请简述设计与制作的基本步骤。
答案:设计与制作的基本步骤包括需求分析、设计构思、材料选择、制作实施、测试评估及改进完善。
2. 在进行需求分析时,需要考虑哪些因素?
答案:在进行需求分析时,需要考虑设计目标、用户需求和限制条件等因素。
3. 请列举一种你感兴趣的生活小问题,并思考如何通过设计与制作来解决这个问题。
答案:(学生根据自己的兴趣进行回答,如自制书签解决书籍标记问题、自制笔筒解决文具收纳问题等)
(四)、实验探究题
请设计一个简单的实验,探究不同材料对制作简易风车的影响。要求写出实验目的、实验材料、实验步骤和实验结论。
答案:
实验目的:探究不同材料对制作简易风车的影响。
实验材料:纸张(卡纸、宣纸、牛皮纸等)、木棍、剪刀、胶水等。
实验步骤:
1. 分别用卡纸、宣纸和牛皮纸制作三个形状和大小相同的简易风车。
2. 将三个风车安装在木棍上,确保它们的高度相同。
3. 在相同的风速下,观察并记录三个风车的转动情况。
实验结论:通过观察和记录,可以得出不同材料对制作简易风车的影响。例如,卡纸制作的风车可能更坚固耐用,但转动不够灵活;宣纸制作的风车转动灵活,但容易损坏;牛皮纸制作的风车在坚固性和转动灵活性之间取得了平衡。因此,在选择材料时需要根据具体需求进行权衡。
五、板书设计
设计与制作 一、基本概念与重要性 二、设计与制作步骤 :1. 需求分析 2. 设计构思 3. 材料选择 4. 制作实施 5. 测试评估 6. 改进完善 三、生活应用与案例分析 四、知识总结与作业布置
六、教学反思
本节课通过情境导入、探究活动、生活应用、知识总结等环节,系统地介绍了设计与制作的基本概念和步骤,培养了学生的创新思维和实践能力。在教学过程中,学生积极参与讨论和实践活动,表现出了浓厚的学习兴趣和良好的团队协作精神。然而,也存在一些不足之处,如部分学生在制作实施过程中遇到了困难,需要教师在巡回指导时给予更多的帮助和支持。此外,还可以进一步丰富教学内容和形式,如引入更多的成功案例和创意实践项目,以激发学生的学习兴趣和创新意识。