《空气动力小车》教学设计
【概述】:
本课选材于六年级《应用》一课,根据学生的特点,融合工程学的教学形式,让学生在体验活动中体验到当人类在解决实际生产、生活问题的时候,可以利用所学的科学原理和规律,运用技术进行设计、制造,这就是工程,而这才是解决问题的有效方法。在小学阶段中尝试整合各学科的知识,引导学生综合性地解决实际问题,使学生学习的零碎知识变成一个互相联系统一的整体。
一、教学目标:
过程与方法:
能将自己的设想画出设计图。
能按照自己的设想去制作。
能在制作完成后进行尝试并加以改进。
知识与技能:
能尝试说出自己应用的主要原理。
理解空气动力小车中包含的反冲力、摩擦力等原理。
理解工程设计的主要环节。
情感态度价值观:
1. 善始善终地从事一项活动,有精益求精的行为倾向。
2. 遇到暂时的失败不气馁,寻找改进的方法
重点难点:
教学重点:理解并应用过程设计的主要环节。
教学难点:能在根据设计图制作完成后进行尝试并加以改进。
教学准备:
乐高机械套装、气球、剪刀、透明胶等工具
四、教学时数:1课时
五、教学过程:
一、确定问题
1. (进场)同学们,欢迎来到科学课堂,咦,你们看,那是什么?
(遥控小车)这是一辆遥控小车,他为什么会跑呢?——有马达(发动机)为他提供动力。
随着节能工程的发展,今天我们即将迎来一项新挑战,不要马达、不要燃油,我们仅仅依靠随处可见的——空气作为动力,制造一辆空气动力赛车。
这挑战——太难了吧!
那你有什么办法?
【教学意图】根据工程类问题的特点,提出一个问题,要求学生开展原创性研究。
二、设计方案
1. 请学生讲解所使用的方法。
观察思考其中包含的原理及可行性。
2. 谈话:我们可以想办法将气球固定在一架小车上,让气球放气时产生的反冲力带动小车前进。
3. 除此之外,制造一辆空气动力小车,我们还需要考虑哪些要素呢?
4. 在制作之前,我们得先做什么?——绘制设计图。
出示材料限定,学生思考、讨论,选择所需要的材料,绘制设计图。
5. 展示你们的设计图,说说你们的设计思路
【教学意图】在绘制设计图过程中,学生要将所学知识整合,探讨设计中可能出现的各种困难,并选择有效的方式来解决问题。
三、方案实施
1. 接下来,同学们可以试着根据自己的设计图,制作一架小车模型。
完成的小组在桌面进行初次测试,看小车是否能动起来。限时6分钟,所以需要同学们相互合作完成。
展示初次作品,有没有想跟同学们分享的经验?
展示失败的小组作品,观察,能不能帮他们想想办法。
3. 完成的作品我们进行第一轮测试,还没成功的小组不要担心,先观察其他小组的测试情况,积累经验,我们还有第二轮的测试。
PPT出示测试要求:(1) 后车轮压在起跑线上,静止出发;
(2)每轮测试重复2次,记录,取最远距离;
(3)出界不记录成绩。
4. 记录成绩,出示图表。采访第一名的小组,你觉得你们成功之处在哪里?
采访最后一名的小组,你觉得你们还有什么需要改进的吗?
5.谈话:其实,工程师在完成模型时往往也要经过很多次的改进,请同学们根据刚刚的测试结果,以及我们的讨论中的经验,修改你们的设计图,改进小车,三分钟后将进行第二轮的测试。
6. 回归小组,改进赛车,再次进行测试。
【教学意图】在该环节中,要求学生使用各种技术和方法收集信息、数据、证据,分析数据,并不断测试和改进小车,这看似杂乱无章的教学情境则强调了学生设计能力和问题解决能力的培养,以及面对失败的处理能力。
四、评估和沟通
收集最好成绩,制作柱状图。分享优胜模型。
回顾我们今天制作小车的活动,我们经历了哪些环节。——总结工程设计流程。
同学们呢,你们已经找到最佳方案了吗?你们的小车还能改进吗?还能想办法跑得更远吗?那我们这节课就还没有结束,课后你们还可以对自己的设计进行反复的修改,相信你们一定会拿出最好的作品。
【教学意图】通过总结和讨论,学生有效认识到工程设计的流程。
板书设计
教学反思:
本次教学是将工程类课程和观念引入小学科学课堂的一次尝试,在备课和课堂实践中,体会到了建立以学生为中心的探究式学习的重要性。这样的探究并不是单纯地放手与学生自己探究、自己发现,而是在老师的指导下,学生开展了主动的探究,同时在学习共同体中共进行了有效的互动。我们发现给学生空间的情况下,学生能够将有关事实的知识和概念与实际应用相结合。我们认为成功之处在于工程类课程有效地调动了学生主动地参与,符合学生的认知和情感的发展规律,因而学生在活动中都能够有效地表达,形成师生互动、小组互动乃至全班互动的正向环境,让学生沉浸在动手探究和结果开放的探索之中。