大象版科學(xué)（2017）六年級(jí)下冊(cè)5.2《設(shè)計(jì)》教案

大象版科學(xué)（2017）六年級(jí)下冊(cè)5.2《設(shè)計(jì)》教案【教學(xué)分析】教材分析:本課的中心任務(wù)是將頭腦中的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)圖紙。教材首先讓學(xué)生討論補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ陀心男┫到y(tǒng)及如何制作，以便學(xué)生有依據(jù)地設(shè)計(jì)補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ汀Ｔ谟懻撨^程中學(xué)生運(yùn)用發(fā)散思維選擇補(bǔ)給艦的船體結(jié)構(gòu)、船體材料、動(dòng)力裝置等。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提出問題，要求學(xué)生思考船體選用哪種材料或結(jié)構(gòu)漂浮性能更好，需要學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要求學(xué)生以小組合作的形式思考如何設(shè)計(jì)才能達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，需要學(xué)生在設(shè)計(jì)補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)時(shí)，考慮可能會(huì)影響補(bǔ)給艦運(yùn)載能力、行駛速度的因素，然后繪制出盡量規(guī)范的設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)圖紙完成后，在班級(jí)內(nèi)進(jìn)行展示、介紹、評(píng)價(jià),通過觀察其他小組的設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)他們的優(yōu)點(diǎn)及不足，并相互提出意見和建議,最后對(duì)自己的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行反思和調(diào)整。學(xué)情分析:這是本單元的第2課，在上一課中學(xué)生通過頭腦風(fēng)暴、表達(dá)交流及評(píng)價(jià)等過程確定了做一個(gè)補(bǔ)給艦的實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中了解了船與浮力的關(guān)系,并具有針對(duì)作品中所包含的科學(xué)問題和原理進(jìn)行自主探究的能力，為本課中按照滿足的標(biāo)準(zhǔn)和受到的限制條件形成多種可能的設(shè)計(jì)方案、基于研究證據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化并最終確定方案的一系列任務(wù)奠定了基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】(1)科學(xué)觀念：通過設(shè)計(jì)補(bǔ)給艦,知道工程以科學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ),知道補(bǔ)給艦由多個(gè)系統(tǒng)組成，認(rèn)識(shí)各系統(tǒng)間的關(guān)系。(2)科學(xué)思維：通過繪制補(bǔ)給艦的設(shè)計(jì)圖表達(dá)創(chuàng)意。(3)探究實(shí)踐：會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究材料和結(jié)構(gòu)的漂浮性能,并選擇適合制作船體的材料和結(jié)構(gòu)。(4)態(tài)度責(zé)任：善于質(zhì)疑,樂于嘗試補(bǔ)給艦的多種設(shè)計(jì)思路?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】(1)材料準(zhǔn)備:水槽、水、泡沫塑料板、紙板、木板、空礦泉水瓶、木條、錫紙、膠帶、皮筋、繩子、布、膠槍等。(2)活動(dòng)場(chǎng)地:實(shí)驗(yàn)室?！窘虒W(xué)過程】（1）討論。師:通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們確定了做一個(gè)補(bǔ)給艦來參加科技制作大比拼。關(guān)于補(bǔ)給艦，你有哪些了解呢？生1:我知道補(bǔ)給艦的主要作用是給其他船只補(bǔ)給物資，所以它需要有很大的船艙用來放置貨物。生2：我知道補(bǔ)給艦和其他船只一樣具有動(dòng)力系統(tǒng),而且補(bǔ)給艦通常是以柴油機(jī)作為動(dòng)力的。生3：在補(bǔ)給艦向前行駛的過程中還可以改變方向,這是由補(bǔ)給艦的控制系統(tǒng)控制的。生4：補(bǔ)給艦的船體主要是以鋼鐵為材料制成的。師:同學(xué)們分別從補(bǔ)給艦的作用、船體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及材料等方面進(jìn)行了介紹。如果設(shè)計(jì)一艘補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ?我們需要考慮哪些因素呢？生:我們需要考慮補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ偷拇w結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和船體材料。師:你有什么想法嗎？生1:我認(rèn)為補(bǔ)給艦的船體結(jié)構(gòu)要盡量大一些,這樣可以放置更多的貨物。生2：船體可以用木板、泡沫塑料板或者礦泉水瓶進(jìn)行制作,因?yàn)樗鼈兛梢愿≡谒嫔?。?：可以利用礦泉水瓶制作成單體船或者將兩個(gè)礦泉水瓶捆在一起做成雙體船。生4:我想利用木條做船的骨架,錫紙做船體外殼,我覺得這樣的話浮力會(huì)更大。生5：我覺得動(dòng)力系統(tǒng)可以選擇風(fēng)扇式螺旋槳、水下螺旋槳和風(fēng)力帆。生6：控制系統(tǒng)可以選擇用船舵來控制補(bǔ)給艦的行駛方向。師:看來在同學(xué)們頭腦中已經(jīng)有了初步的設(shè)計(jì)想法。（2）實(shí)驗(yàn)。師:木板和泡沫塑料板這兩種材料相比，誰的漂浮性能更好、更適合制作補(bǔ)給艦的船體呢？生1：我認(rèn)為泡沫塑料板的漂浮性能更好，因?yàn)樗p。生2:我覺得木板的漂浮性能可能更好,因?yàn)閺墓胖两穸荚谟媚绢^制作船。師:這些都是同學(xué)們依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的猜想，究竟哪種材料的漂浮性能更好，我們需要依靠證據(jù)進(jìn)行判斷，可以怎么來驗(yàn)證大家的猜想呢？生:我認(rèn)為可以選擇形狀、大小相同的木板和泡沫塑料板,然后分別在兩塊板上放置鉤碼,比較一下不同材料能夠承載鉤碼的數(shù)量，承載鉤碼數(shù)量多的材料漂浮性能好。師:那么單體船和雙體船的漂浮性能如何驗(yàn)證呢？生:我覺得可以利用礦泉水瓶制作單體船和雙體船，分別在兩個(gè)船上放置鉤碼，比較它們能夠承載的鉤碼數(shù)量,數(shù)量多的船體漂浮性能更好。師:直接利用錫紙制作的小船和用木條制作船的骨架、外面包上錫紙做成的小船相比，有什么不同呢？生:我們也可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，看一看它們的漂浮性能。師:接下來請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)記錄單上。(學(xué)生依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，教師巡視指導(dǎo))師:誰來說一下你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？生1：通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)木板上放置了3個(gè)鉤碼就沉入水底了，泡沫塑料板上放置了7個(gè)鉤碼后才沉入水底，通過比較，我們認(rèn)為泡沫塑料板的漂浮性能更好。生2：我們?cè)谘芯繂误w船和雙體船的過程中，發(fā)現(xiàn)了在單體船上放了1個(gè)鉤碼后,雖然船沒有沉底,但是船翻了；但是我們將10個(gè)鉤碼都放在雙體船上它也沒有問題。通過比較，我們認(rèn)為雙體船比單體船更穩(wěn)定,漂浮性能更好。生3：在研究錫紙船時(shí)，由于錫紙比較軟,我們?cè)阱a紙船上放入1個(gè)鉤碼后，船體形狀就發(fā)生了很大的凹陷，放上2個(gè)鉤碼后就沉入水底了；而具有木條骨架的錫紙船則放置了5個(gè)鉤碼才沉入水底。通過實(shí)驗(yàn),我們認(rèn)為具有木條骨架的錫紙船漂浮性能更好。師洞學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，大小相同的不同材料漂浮性能不同；相同材料、不同的船體結(jié)構(gòu)的漂浮性能也不同；將多種材料組合在一起也可以改變船體的漂浮性能。（3）設(shè)計(jì)。師:現(xiàn)在老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了一些材料,有泡沫塑料板、紙板、木板、空礦泉水瓶、木條、錫紙、膠帶、皮筋、繩子、布、馬達(dá)、導(dǎo)線、電池盒、開關(guān)、螺旋槳等。你想怎樣利用這些材料制作補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ湍兀可?:我們可以用兩個(gè)塑料瓶做成雙體船，這樣不僅承重量大，而且穩(wěn)定性強(qiáng)。生2：我同意他的觀點(diǎn)，采用雙體設(shè)計(jì)寬度也大,有更大的甲板和艙室。生3:我想采用水下螺旋槳?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，因?yàn)槲矣X得水下螺旋槳推力會(huì)更大。生4：我認(rèn)為風(fēng)扇式螺旋槳也可以讓補(bǔ)給艦向前行駛。師:這幾位同學(xué)分別從補(bǔ)給艦的船體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路表達(dá)了自己的想法。接下來，請(qǐng)同學(xué)們小組合作討論補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)方案，并根據(jù)大家的討論結(jié)果繪制出盡量規(guī)范的設(shè)計(jì)圖。在此,提示大家繪制設(shè)計(jì)圖時(shí)要標(biāo)清楚你們使用的材料及必要的制作方法。(學(xué)生分組完成設(shè)計(jì)圖紙)（4）表達(dá)交流。師：已經(jīng)有小組完成了補(bǔ)給艦圖紙的設(shè)計(jì)，哪個(gè)組愿意介紹一下你們的設(shè)計(jì)方案呢？生1:我們小組設(shè)計(jì)的是雙體礦泉水瓶補(bǔ)給艦。所需要的材料有:兩個(gè)礦泉水瓶、四個(gè)紙盒、電池盒、馬達(dá)、螺旋槳、導(dǎo)線、膠帶等。我們想要用膠帶將兩個(gè)礦泉水瓶捆綁在一起制作船體。用馬達(dá)、導(dǎo)線、電池盒、螺旋槳制作一個(gè)風(fēng)扇式動(dòng)力推進(jìn)裝置,為補(bǔ)給艦提供動(dòng)力。由于補(bǔ)給艦是用來運(yùn)輸貨物的，所以我們?cè)诖w上方用紙盒設(shè)計(jì)制作了四個(gè)載物艙。以上就是我們小組的設(shè)計(jì)方案，其他同學(xué)有沒有意見或建議？生2:我覺得你們小組的補(bǔ)給艦設(shè)計(jì)圖紙比較合理,但是我認(rèn)為補(bǔ)給艦既然是用來運(yùn)輸貨物的，那么載物艙就應(yīng)該設(shè)計(jì)得再大一些，這樣可以放更多的貨物。生1：我接受你的意見。生3：我也認(rèn)為你們小組的設(shè)計(jì)圖是具有可行性的,但是你們小組的補(bǔ)給艦只能向前行駛,我建議你們可以安裝兩個(gè)風(fēng)扇式推進(jìn)裝置，這樣不僅動(dòng)力更強(qiáng),還可以控制小船的行駛方向。生1:我覺得你提出的建議特別好，我們接下來會(huì)進(jìn)一步修改。師:通過這組的介紹與同學(xué)們提出的建議，相信我們對(duì)補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)又有了一些新的想法。（5）反思。師:接下來請(qǐng)同學(xué)們對(duì)你的補(bǔ)給艦設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行調(diào)整、修改和完善，在完善的過程中評(píng)估你們的設(shè)計(jì)方案是否具有可行性、結(jié)構(gòu)是否合理、材料的選擇是否經(jīng)濟(jì)環(huán)保。（學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整、修改和完善）師:通過剛才的調(diào)整，相信同學(xué)們已經(jīng)完善了你們的設(shè)計(jì)方案，下節(jié)課我們將依據(jù)你們的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作。【教學(xué)反思】本課以設(shè)計(jì)補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ偷幕顒?dòng)為載體,運(yùn)用技術(shù)與工程實(shí)踐的過程與方法，明確問題，提出有創(chuàng)意的方案,并根據(jù)科學(xué)原理或限制的條件進(jìn)行篩選。本課以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一艘補(bǔ)給艦，但是有部分學(xué)生對(duì)補(bǔ)給艦并不熟悉,所以先引導(dǎo)學(xué)生分析補(bǔ)給艦的用途、結(jié)構(gòu)，使學(xué)生了解補(bǔ)給艦由船體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個(gè)部分組成，這樣學(xué)生在設(shè)計(jì)補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ偷倪^程中會(huì)考慮到它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及使用的材料等。在選擇船體材料的過程中，通過簡(jiǎn)單的探究實(shí)驗(yàn),了解不同材料及結(jié)構(gòu)的漂浮性能。然后讓學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有的材料進(jìn)行討論設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行交流、反思和改進(jìn)。然后，通過小組間的表達(dá)交流,鼓勵(lì)學(xué)生與其他小組溝通交流、相互評(píng)價(jià)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，同時(shí)反思自己設(shè)計(jì)圖紙的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的反思評(píng)價(jià)能力?！究偨Y(jié)點(diǎn)評(píng)】本課屬于工程設(shè)計(jì)與物化領(lǐng)域。在本課的教學(xué)中首先界定設(shè)計(jì)并制作的補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ褪且豁?xiàng)工程，明確設(shè)計(jì)一艘補(bǔ)給艦?zāi)Ｐ偷墓こ倘蝿?wù)。教師引領(lǐng)學(xué)生思考滿足的標(biāo)準(zhǔn)和受到的限制條件，形成多種可能的解決方案，學(xué)生能夠基于證據(jù)優(yōu)化并確定方案。工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，如何使設(shè)計(jì)變得更有意義,展現(xiàn)學(xué)生的思維活動(dòng)，是