五年级下册科学教案 2.2 搭支架 苏教版

搭支架
教材分析
《搭支架》一课原本是苏教版五年级下册第二单元的第二课，指导学
生使用吸管和胶带搭建支架。基于我校STEM食品主题单元的校本教材开发的现状和即将颁布的2017年《小学科学课程标准》，笔者对教材中的教学目标、教学重难点、教学材料等进行了一些更改，选择食品意大利面和棉花糖作为依托，并且在学生认识形状与承受力关系的基础上展开的。更加突出“工程技术”理念，着力于让儿童学会“工程设计”。
学生在日常生活中对于三角形最稳固的科学知识已经有所了解，但是如何
将科学知识用于解决工程问题，这是一个新的挑战，学生充满兴趣。通过建立学
习的脚手架，让学生基于真实的为学校风向标建立标志性建筑物的任务，设计工
程图纸，优化方案，搭建模型，交流展示，再优化方案的过程，亲身经历真实的
工程实践，深入体会工程设计的重要性。
二、 学情分析
五年级学生对于科学知识三角形最稳固和形状与承受力之间的关系有了初
步的了解，同时对于科学探究过程有了一定的认识。因而，学习新的工程理念对
孩子来说，既是新的研究，又是新的挑战。因而，本课为了激发孩子的好奇心，
降低陌生感，选择了学生最感兴趣的食品作为工程设计与建模的材料。
三、 教学目标
1、计算搭建支架的成本，实现成本最优化。
2、知道三角形最稳固。
3、根据设计方案图，动手尝试搭建支架，并且通过测试提出优化的方案。
4、培养解决问题的能力、小组合作的科学精神
四、 教学重难点
重点：根据设计方案，动手尝试搭建支架。
难点：通过测试，提出优化的方案。
教学准备
师：棉花糖、意大利面、直尺、PPT
生：支架设计图、湿巾纸
教学过程
创设情境，导入新课
1、谈话：同学们，还记得上节课我们要完成的任务吗？是的，上节课我们仅仅完成了第一步：建筑物的设计
2、提问：咱们班8个小组的同学纷纷出谋划策，设计图各有特色。哪一组愿意上来给我们介绍一下你们的设计？下面的同学听，你会给他们提供什么建议呢？把你们组的设计图拿上来，两幅设计图，你们更加赞同哪一幅？为什么？你们也赞同们吗？为什么？是的，在建筑中三角形最稳固（板书）。
【教师选择两组同学的设计图进行比较，一幅虽然美观美观，但是不牢固；一幅不仅美观，而且牢固。学生在对比中选择第二幅，共同说出理由：三角形最稳固。整个设计简约、巧妙、教师提供脚手架，学生自我辨别。】
3、揭题：谢谢第一小组的分享。掌声送给他们！为了实现同学们的梦想，今天我们就来搭建建筑物的模型：搭支架！（揭题）
计算成本，选购材料
1、谈话：看一看朱老师给你们准备了哪些材料：意大利面，用来做支架；棉花糖，用来固定支架。当然，为了让同学们真正体验工程师的工作，在选择材料时付出的资金要尽可能少。那么今天的材料明码标价，意大利面每根1角，棉花糖每颗3角，你们会做成本预算吗？好的，不急，请同学们根据三角形最稳固原则以及实验材料，先在原设计图修改完善，再进行成本预算，并填写记录单。明白了吗？开始！
【本环节是这节课的一个亮点环节，学生重来没有在科学课上尝试过有成本预算和购买材料的经验，调动了学生的兴趣和积极性。本次设计是采用了STEM教育的理念，融入数学的计算，培养学生的预算能力】
2、分享：哪一个小组愿意上台分享：你们的设计图完善了什么，成本是多少？。下面的同学注意听，他们的设计有什么你可以学习的地方？你听的非常认真。好的，掌声送给第几小组，感谢分享。在这里老师友情提醒大家：意大利面脆而易断，建议搭建时力度稍微小一些;棉花糖有一定黏性，黏到手上，不要惊慌，老师会给你时间清理。清楚了吗？
【交流汇报是对学生语言表达能力的训练，学生倾听能力的训练。本次设计给学生提供了汇报的层次与方面，体现出小组在知道三角形最稳固后的思考的痕迹，培养学生实验设计不是一蹴而就的，是一次又一次的修改】
搭建支架，交流汇报
1、谈话：好的，下面事不宜迟。请每一个小组组长拿着你的记录单来选购实验材料。
2、学生搭建支架。
3、谈话：321，请每一组组长将你们桌上所有材料放进白色托盘端上讲台。表扬每一小组几乎完成了搭建。下面给每一小组1分钟的时间想一想，说一说：
（1）你们的支架和设计图做的一样吗？
（2）你们的实际成本和预算一样吗？
（3）你们过程中遇到什么困难？怎么解决的？
【本环节是实验操作和汇报交流的环节，是本节课的重点。儿童在操作的过程中，体验到食品搭建的乐趣，同时团结协作的能力得到了史无前例的提高。汇报交流的环节体现学生在搭建过程中的收获与反馈。整个设计体现了简约、高效而不失内涵。】
（四）拓展延伸
拓展：同学们还记得我们最初的任务吗？我们要在建筑上顶端安置？风向
标，也就是我们还要考虑这个支架的承重，下节课我们再来改进我们的方案。同学们回家也可以和自己的爸爸妈妈一起改进，让支架能承重。
【本环节是拓展延伸部分，“安置风向标”任务的提出，激发学生思考需要考虑承重的因素，不仅为下节课的后续研究定下了研究基调，同时将课堂教学延伸到课后，延伸到家庭。】
板书设计
搭支架
1、三角形 最稳固
2、成本预算
教学反思
让儿童学会工程设计
2017年即将颁布的新课标中将课程内容分为物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术工程四大领域。其中，工程技术的过程分为：需求认知，前期研究，方案设计，制作小样，测试，改进，展示交流。新课标中明确指出：工程技术的关键是设计。那么，如何让工程设计在科学课上落地生根？笔者在教学中进行了一些初步尝试。
工程设计，基于真实情境。
真实的情境，真实的问题，才有真实的工程任务，才能让儿童体验到学有所用，学能所用。为了更好的让儿童感知和体验工程设计，《搭支架》这一课为学生提供了一个情境：科学教师希望学校建立一个小小气象站，其中有一个工具风向标不知道该安放在哪里？请孩子们帮助老师出谋划策。孩子们一想到要帮助老师和学校，积极性一下子就被调动了，一个个摩拳擦掌，畅所欲言，最终确定工程任务为风向标搭建一个标志性建筑物。
原本设想五年级孩子有一定的美术功底，肯定能设计出令人刮目相看的作品。但是在后续的方案设计中，一系列问题出现了：孩子们的标志性建筑个性化是有了，但是稳固性和可操作性不忍直视，有的设计图纸不仅有窗户、学校标志，还有电梯等等，这些元素如何在模型搭建过程中体现出来呢？不可能体现出来。课后，当场就有老师对这节课的工程任务真实性提出质疑：学校建立标志性建筑物，就为了放风向标，其一成本代价太大，其二土地资源有限，没有地方给你令建新楼。在评课老师的质疑和孩子们暴露的问题之下，我重新审视了这节课的情境设置，确实不真实、不贴切。因而在后面的授课过程中，将工程任务改为：为风向标设计底座！孩子们的设计更有目标性和方向性，为后续工程学习打下良好的基础。
工程设计，着力方案优化
工程设计是一个经历初步设计、交流展示、方案优化的迭代过程。在优化和迭代的过程中，才有思维的不断拓展，超越自我的不断前行。《搭支架》一课中，儿童第一次设计图是平面的，根本没有办法按照设计图纸进行搭建模型；第二次设计图已经是立体的，但一部分是圆柱形、正方形、梯形等形状，没有考虑到结构的稳固性，功能和材料的选择；第三次设计图再修改优化，通过架梁的方式让风向标底座更稳固。在1稿、2稿、3稿乃至后面的测试优化的设计图，儿童的思维与智慧是在碰撞的，是一个头脑风暴的过程，是一个打破限制超越自我的过程…….
工程设计，回归儿童成长
工程设计是一种突破，也是一种回归，回归生活，回归教育的本质，回归儿童的成长。工程设计与人们的生活息息相关，例如小小勺子的演变。最初新石器时代勺子是骨质的，发现长长短短不美观，进而不满意，重新设计；青铜时代，勺子就发展成为铜质勺子，并有精致的花纹雕刻，但是易于氧化；因而，近现代，不锈钢勺子纷纷崛起，但是不锈钢勺子容易烫手；有科学家已经对勺子进行重新设计，勺柄中间加入一段塑料隔热；勺子的改进一直在进行着……因而工程设计具有改进的意义，对普通老百姓来说意义价值更高。而我们的学生长大成人后，绝大部分是普通老百姓，衣食住行都是生活的必需。因而，目前儿童在科学课上亲身经历工程设计，回归到新课程标准中的目标，即培养每一位学生的科学素养，为他们的继续学习和终身发展打下了良好的基础，实现儿童生命的成长。因此，要让儿童学会工程设计，其意义深远，值得每一位科学教师的重视！