資源簡(jiǎn)介

(共21張PPT)
自動(dòng)喂水器
1.請(qǐng)描述視頻中，你觀察到小動(dòng)物遇到了什么困難？
2.小動(dòng)物要喝水需要什么？
1.你覺得這些給小狗喂水的用具有什么問題嗎？
2.如果我們長(zhǎng)時(shí)間外出小動(dòng)物自己在家，這個(gè)喂水器需要具有什么功能？
今天，我們就一起為需要喝水的小動(dòng)物設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)喂水器，當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間不在家時(shí)，它們也可以喝到充足的水。
塑料碗
塑料瓶（帶瓶蓋）
支架（帶鐵絲）
透明大塑料盒
量杯
提示：其中透明大塑料盒、量杯來自于工具包。教師需要準(zhǔn)備清水（1L左右）。
1.為小動(dòng)物選擇喝水容器
請(qǐng)?jiān)谖覀儸F(xiàn)有的材料中，選擇一個(gè)可以給小貓小狗喂水的容器。你要選擇哪一個(gè)？為什么？
如果你要長(zhǎng)時(shí)間外出，這個(gè)容器會(huì)存在什么問題？你需要用哪些材料來解決這個(gè)問題？
2. 制作自動(dòng)喂水器模型
據(jù)示范，組裝好我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br/>打開實(shí)驗(yàn)記錄單，根據(jù)你的推測(cè)，哪一種方式更適合？請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)記錄單上記錄下你的推測(cè)。
3. 測(cè)試自動(dòng)喂水器
現(xiàn)在請(qǐng)打開自動(dòng)喂水器的出水口，測(cè)試你的喂水器，發(fā)生了什么現(xiàn)象？
能否將儲(chǔ)水的碗盛滿？
你遇到了什么問題？如果要讓水在碗中接滿就停止再往下流，你需要如何去做？
現(xiàn)在我們用量杯舀出或輕輕倒出少量的水，模擬小動(dòng)物喝水。觀察“喝掉”一部分水后，自動(dòng)喂水器能否自動(dòng)補(bǔ)充。
4.自動(dòng)喂水器如何自動(dòng)喂水
調(diào)整水瓶的位置，讓它低于水面，觀察現(xiàn)象。
4.自動(dòng)喂水器如何自動(dòng)喂水
你制作的喂水器，是如何起到自動(dòng)喂水作用的，請(qǐng)說一說你獲得的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)記錄單上。
5. 換一個(gè)大容器試試
調(diào)試塑料瓶在架子上的高度，擰開瓶蓋。按照上一步獲得的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，再次測(cè)試。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（提示：可以將塑料盒墊高高度。）
6. 說一說你的發(fā)現(xiàn)
比較容器的大小發(fā)生變化時(shí)，會(huì)對(duì)自動(dòng)喂水器帶來什么影響。說一說，要設(shè)計(jì)自動(dòng)喂水器，要注意哪些條件。
7. 拓展活動(dòng)
如果要給你設(shè)計(jì)的這款自動(dòng)喂水器設(shè)計(jì)一款說明書，讓用戶們拿到之后就能很方便的使用，而不需要多次嘗試，請(qǐng)開動(dòng)腦筋，你將通過哪些方式讓用戶快速組裝并使用？
現(xiàn)在4-6人一組，討論并表達(dá)自己的想法。
1.你為小貓小狗設(shè)計(jì)的自動(dòng)喂水器主要解決了什么問題？
2.通過實(shí)驗(yàn)，在什么情況下水會(huì)從瓶中往下流？在什么情況下，水會(huì)停止往下流？
3.你設(shè)計(jì)的自動(dòng)喂水器，如何更節(jié)約水呢？
4.你的這款產(chǎn)品最終選擇哪些組成部分呢
本節(jié)課，我們圍繞“當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間不在家時(shí)，讓小貓小狗可以喝到充足的水”的問題，為寵物們?cè)O(shè)計(jì)自動(dòng)喂水器。當(dāng)水充滿瓶口周圍，瓶?jī)?nèi)的水想要流出來就要有空氣進(jìn)去，瓶口卻被液體封住。當(dāng)喝掉一部分水后，瓶口離開水面，空氣進(jìn)入瓶中，水流出來，槽內(nèi)水面上升，重新封住瓶口，再次穩(wěn)定，直到下次喝水。
這樣的好處是將多余的水留在瓶中，不必使用太大的水槽，又能保證液面始終在那個(gè)高度。對(duì)于這款產(chǎn)品需要使用到支架、塑料瓶、盛水容器，需要一張說明書，幫助用戶更好的組裝。
請(qǐng)你回顧本堂課的學(xué)習(xí)過程
用心記錄下自己的成長(zhǎng)與收獲吧！Lesson10 自動(dòng)喂水器
教學(xué)內(nèi)容
寵物需要定期固定水源喝水。當(dāng)人們長(zhǎng)期外出，寵物需要借助自動(dòng)喂水器，提供水源。本節(jié)課圍繞“當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間不在家，讓寵物喝到充足水”的問題，利用材料，探究如何讓寵物喝到水并且在水量減少時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)充水的方法，通過調(diào)節(jié)水瓶的高度，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄瓶口液面高度和自動(dòng)補(bǔ)充水之間的關(guān)系（提示：當(dāng)液體充滿瓶口周圍，瓶?jī)?nèi)的水想要流出來就要有空氣進(jìn)去，瓶口卻被液體封住。當(dāng)喝掉一部分水后，瓶口離開水面，空氣進(jìn)入瓶中，水流出來，槽內(nèi)液面上升，重新封住瓶口），完成自動(dòng)喂水器的安裝并為自動(dòng)喂水器設(shè)計(jì)通俗易懂的說明介紹，培養(yǎng)學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思路（從需求分析到實(shí)驗(yàn)測(cè)試到產(chǎn)品說明），提高生活中實(shí)際問題解決能力。
教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)知識(shí)：當(dāng)液體充滿瓶口周圍，瓶?jī)?nèi)的水想要流出來就要有空氣進(jìn)去，瓶口卻被液體封住。當(dāng)喝掉一部分水后，瓶口離開水面，空氣進(jìn)入瓶中，水流出來，槽內(nèi)液面上升，重新封住瓶口。
科學(xué)探究：探究如何讓寵物喝到水并且在水量減少時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)充水的方法，培養(yǎng)學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思路（從需求分析到實(shí)驗(yàn)測(cè)試到產(chǎn)品說明），提高生活中實(shí)際問題解決能力。
科學(xué)應(yīng)用：自動(dòng)喂食器。
跨學(xué)科內(nèi)容：技術(shù)（T）：使用支架調(diào)節(jié)瓶身高度。
工程（E）：調(diào)節(jié)瓶身高度，尋找合理位置，組建可以正常使用的自動(dòng)喂水器。數(shù)學(xué)（M）：觀察瓶口水位高度與水量補(bǔ)充的關(guān)系。
教學(xué)重點(diǎn)
利用材料，探究如何讓寵物喝到水并且在水量減少時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)充水的方法。
教學(xué)難點(diǎn)
設(shè)置變量，從滿足需求且節(jié)約用水的角度，設(shè)計(jì)產(chǎn)品并介紹產(chǎn)品。
教學(xué)準(zhǔn)備
解決問題所需要的材料：塑料碗、支架（帶鐵絲）、塑料瓶（帶瓶蓋）。工具包：量杯、透明大塑料盒。
教師自備：清水（1L左右）。
教學(xué)活動(dòng)流程
一、引入（5min）
師：STEAM科學(xué)大課堂開始啦！
讓我們看一段爆眼球的視頻。
教師根據(jù)爆眼球視頻內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生展開討論。＊ 主題引入
師：請(qǐng)描述視頻中，你觀察到小動(dòng)物遇到了什么困難？（提示：有水，喝不到；沒有水，四處找水。）師：小動(dòng)物要喝水需要什么？（提示：要給它固定的地點(diǎn)，幫它盛好水，到固定的地方去喝水）。
＊實(shí)驗(yàn)引入
師：你覺得這些給小狗喂水的用具有什么問題嗎？（提示，觀看ppt當(dāng)中給小貓小狗喝水的用具。需要主人不斷的加水。）
師：如果我們長(zhǎng)時(shí)間外出小動(dòng)物自己在家，這個(gè)喂水器需要具有什么功能？（提示：需要自己續(xù)水。）
今天，我們就一起為需要喝水的小動(dòng)物設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)喂水器，當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間不在家時(shí)，它們也可以喝到充足的水。
二、實(shí)驗(yàn)過程（30min）
＊認(rèn)識(shí)材料
師：請(qǐng)取出袋子中的材料，看看它們?nèi)绾螏椭憬鉀Q實(shí)驗(yàn)問題？
教師帶領(lǐng)學(xué)生從袋子中取出材料，根據(jù)學(xué)生水平及實(shí)驗(yàn)需要，引導(dǎo)學(xué)生初步觀察，并了解不同實(shí)驗(yàn)材料特征及使用方法。
＊ 開始實(shí)驗(yàn)
教師引導(dǎo)學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn)。（注意：探究過程中，應(yīng)以學(xué)生自主探究為主，如果學(xué)生遇到操作問題，教師可根據(jù)情況選擇為學(xué)生展示相應(yīng)的手部操作視頻，幫助學(xué)生了解操作方法。）
1．建立假設(shè)，制作模型
師：請(qǐng)?jiān)谖覀儸F(xiàn)有的材料中，選擇一個(gè)可以給小貓小狗喂水的容器。你要選擇哪一個(gè)？為什么？學(xué)生從材料中選擇材料，說明自己的原因。
師：如果你要長(zhǎng)時(shí)間外出，這個(gè)容器會(huì)存在什么問題？你需要用哪些材料來解決這個(gè)問題？學(xué)生提出自己的想法，并說出自己需要用到哪些材料解決問題。
師：觀看手部視頻，根據(jù)示范，組裝好我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀４蜷_實(shí)驗(yàn)記錄單，根據(jù)你的推測(cè)，哪一種方式更適合？請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)記錄單上記錄下你的推測(cè)。
學(xué)生按照手部視頻，組裝好實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｓ涗泴?shí)驗(yàn)推測(cè)。
2．驗(yàn)證推測(cè)，確定最優(yōu)模型
師：現(xiàn)在請(qǐng)打開自動(dòng)喂水器的出水口，測(cè)試你的喂水器，發(fā)生了什么現(xiàn)象？能否將儲(chǔ)水的碗盛滿？（提示：整個(gè)裝置放入透明大塑料盒中，以免水流在桌面）
學(xué)生打開自動(dòng)喂水器，測(cè)試，觀察碗中的水到達(dá)一定的液面是否達(dá)到平衡。
師：你遇到了什么問題？如果要讓水在碗中接滿就停止再往下流，你需要如何去做？學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果瓶口遠(yuǎn)離碗的液面則效果失敗，需要調(diào)整瓶口和液面的位置。
師：現(xiàn)在我們用量杯舀出少量的水，模擬小動(dòng)物喝水。觀察“喝掉”一部分水后，自動(dòng)喂水器能否自動(dòng)補(bǔ)充。學(xué)生嘗試并觀察自動(dòng)喂水器補(bǔ)充水的情況是如何發(fā)生的。
3．優(yōu)化方案，再次測(cè)試
師：觀看手部視頻，調(diào)整水瓶的位置，讓它低于液面，觀察現(xiàn)象。學(xué)生重新將水灌入瓶中，擰好瓶蓋，安裝好后打開瓶口，再次測(cè)試。
師：你制作的喂水器，是如何起到自動(dòng)喂水作用的，請(qǐng)說一說你獲得的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)記錄單上。
學(xué)生根據(jù)自己的操作過程，說明自動(dòng)喂水器是如何達(dá)到的，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)記錄單上。4．改變實(shí)驗(yàn)條件，設(shè)置實(shí)驗(yàn)變量，收集數(shù)據(jù)
師：觀看手部視頻，用塑料盒子作為盛水容器，將水瓶接滿后，調(diào)試塑料瓶在架子上的高度，擰開瓶蓋。按照上一步獲得的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，再次測(cè)試。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（提示，可以將塑料盒墊高高度。）
學(xué)生根據(jù)手部視頻，再次測(cè)試，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
5．分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論
師：比較容器的大小發(fā)生變化時(shí)，會(huì)對(duì)自動(dòng)喂水器帶來什么影響。說一說，要設(shè)計(jì)自動(dòng)喂水器，要注意哪些條件。
學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)記錄單上。6．拓展活動(dòng)
師：如果要給你設(shè)計(jì)的這款自動(dòng)喂水器設(shè)計(jì)一款說明書，讓用戶們拿到之后就能很方便的使用，而不需要多次嘗試，請(qǐng)開動(dòng)腦筋，你將通過哪些方式讓用戶快速組裝并使用？
學(xué)生4—6人一組，討論自己的想法并分享自己的想法。三、討論與分享（10min）
教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以下問題展開討論，分享自己的觀點(diǎn)。
1．你為小貓小狗設(shè)計(jì)的自動(dòng)喂水器主要解決了什么問題？
2．通過實(shí)驗(yàn)，在什么情況下水會(huì)從瓶中往下流？在什么情況下，水會(huì)停止往下流？3．你設(shè)計(jì)的自動(dòng)喂水器，如何更節(jié)約水呢？
4．你的產(chǎn)品最終選擇哪些組成部分呢？
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論（5min）
師：通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)陳述一下你所看到的現(xiàn)象，并解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。（教師可根據(jù)學(xué)生分享與討論的內(nèi)容，結(jié)合以下信息做簡(jiǎn)要總結(jié)。）
總結(jié)：
師：本節(jié)課，我們圍繞“當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間不在家時(shí)，讓小貓小狗可以喝到充足的水”的問題，為寵物們?cè)O(shè)計(jì)自動(dòng)喂水器。當(dāng)水充滿瓶口周圍，瓶?jī)?nèi)的水想要流出來就要有空氣進(jìn)去，瓶口卻被液體封住。當(dāng)喝掉一部分水后，瓶口離開水面，空氣進(jìn)入瓶中，水流出來，槽內(nèi)水面上升，重新封住瓶口。再次穩(wěn)定，直到下次喝水。這樣的好處是將多余的水留在瓶中，不必使用太大的水槽，又能保證液面始終在那個(gè)高度。對(duì)于這款產(chǎn)品需要使用到支架、塑料瓶、盛水容器，需要一張說明書，幫助用戶更好的組裝。
（提示：教師可根據(jù)師訓(xùn)視頻中的實(shí)驗(yàn)總結(jié)部分，了解本次實(shí)驗(yàn)的原理。）
五、拓展與遷移（5min）
教師可利用“科學(xué)大講堂”視頻，幫助學(xué)生拓展本節(jié)課相關(guān)知識(shí)。
師：科學(xué)大講堂中發(fā)生了哪些有意思的事情和有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀孔屛覀円黄鹑タ纯窗伞２シ趴茖W(xué)大講堂視頻。
六、回顧與總結(jié)（5min）
教師請(qǐng)學(xué)生拿出活動(dòng)單頁(yè)，引導(dǎo)學(xué)生完成自我反思與評(píng)價(jià)。
師：經(jīng)過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你得到哪些收獲和成長(zhǎng)？請(qǐng)將你本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)收獲和心得以及還需提高和優(yōu)化的部分記錄在《回顧與總結(jié)》表中，并對(duì)自己本堂課在科學(xué)興趣、科學(xué)實(shí)踐、科學(xué)思維方面的成長(zhǎng)給予評(píng)價(jià)。

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