資源簡介

(共30張PPT)
像工程師那樣
生活中幾乎每一件產(chǎn)品都是由工程師設計開發(fā)或改進的。我們曾像工程師那樣制作過降落傘。
工程師設計新產(chǎn)品的步驟和程序是怎樣的？
新知導入
一、工程師設計新產(chǎn)品的步驟和程序
新知講解
弄清楚要設計什么樣的產(chǎn)品，滿足什么需求。
1.確定需求
需要收集有助于完成任務的相關(guān)信息或進行前期實驗。
2.前期研究
團隊人員一起提出各種設想，評估各種局限，權(quán)衡利弊，最終選擇佳方案。
3.確定設計方案
一、工程師設計新產(chǎn)品的步驟和程序
新知講解
選擇材料，制作按比例縮小、形狀相同的小樣，或者與最終產(chǎn)品大小形狀一致的樣品。
4.制作模型
選擇科學、合理的測試方法，發(fā)現(xiàn)并分析問題。
5.測試評估
如果在測試中發(fā)現(xiàn)問題，針對問題改進方案。
6.優(yōu)化方案
工程師向有需求得人說明新產(chǎn)品可以滿足哪些需求，以及設計制作的過程。
7.交流結(jié)果
設計方案、制作模型、測試評估這三個步驟需要迭代循環(huán)，直到找到最優(yōu)方案，做出滿足需求的產(chǎn)品。
新知講解
設計（優(yōu)化）方案
制作模型
滿足需求產(chǎn)品
測試評估
二、制作蒸汽船
我們小組要參加學校組織的海模比賽。比賽的具體要求是用自制的蒸汽小船在 80 厘米長的航道中航行，看誰的小船先到達終點。
活動任務
新知講解
1.明確問題
為了完成這項任務，我們需要先解決哪些問題？
①蒸汽動力怎么產(chǎn)生？
②船的結(jié)構(gòu)可以是什么樣子的？
③如何掌握船的平衡和方向？
新知講解
1.明確問題
新知講解
我覺得蒸汽船就是要重點考慮蒸汽動力問題。
我們需要考慮蒸汽可以怎樣產(chǎn)生，怎樣收集，怎樣成為動力。
蒸汽船的快慢與船的結(jié)構(gòu)也有關(guān)哦！
2.前期研究
針對提出的問題，我們?nèi)绾窝芯拷鉀Q？
新知講解
●根據(jù)不同的任務選擇合適的方式獲取信息，如查閱文獻、上網(wǎng)檢索、實驗研究、向有經(jīng)驗的人咨詢。
●有時也需要根據(jù)所學知識，選用關(guān)鍵詞進行檢索，盡量使用權(quán)威網(wǎng)站上查到的資料。
●檢索后要提取對完成任務有幫助的信息，并記錄下來。
例如：太陽能的利用有兩種方式：熱利用和光利用。
我們應該像工程師那樣
①在網(wǎng)上搜索“蒸汽動力”“蒸汽船原理”等關(guān)鍵詞進行檢索。
②到圖書館查閱書籍，研究一下影響船行駛的因素、蒸汽動力的原理，可能會對你的設計有啟發(fā)。
③向有經(jīng)驗的人咨詢。
④搜索“ 載人蒸汽小火車”視頻資料，也許對制作蒸汽小船會有啟發(fā)。
新知講解
3.設計方案
新知講解
蒸汽
蠟燭
蒸汽方案
蠟燭
金屬管
增速方案
溫馨提示
①參考書中的圖，盡可能完整的畫出設計圖，例如：蒸汽方案和增速方案都要畫出來。
②可以從多個視野繪制設計圖，圖中要注明結(jié)構(gòu)、材料、尺寸等信息。
③每人設計一個自己方案。
新知講解
方案評估標準
①取材身邊器物
②造型美觀、精致、穩(wěn)固
③結(jié)構(gòu)設計簡單，耐用
④使用時安全性能高
⑤動力來源是否合理
新知講解
依據(jù)評估標準，評價小組每位同學方案，選出最好的設計方案。
標準 設計A 設計B 設計C
1
2
3
4
5
好
好
差
好
很好
很好
差
差
差
好
好
差
差
很好
好
我們小組選擇的最好設計方案是_________。
設計A
新知講解
4.制作模型
模型的作用是檢驗產(chǎn)品的運行情況能否達到預期的目標，包括工作狀態(tài)、耐用性、使用安全性等。所以制作模型時要更關(guān)注核心技術(shù)，這樣更有利于有針對性的測試。
蒸汽船模型的核心技術(shù)在于船的結(jié)構(gòu)及蒸汽動力的產(chǎn)生。
新知講解
1塊船形泡沫板
1個空易拉罐
1支蠟燭
1根鐵絲
1個打火機
一些水
1塊硬紙板
1塊橡皮泥
準備材料
新知講解
①把鐵絲繞過易拉罐，做成支架，注意易拉罐口朝上（操作時小心鐵絲扎著手哦）。
制作過程
②用橡皮泥做腳，把易拉罐固定在泡沫船上。
③往易拉罐里倒一些水，用硬紙板封住易拉罐口大部分，只留一小口。
④在易拉罐下面放上蠟燭，點燃它。
新知講解
5.測試與改進
在至少 80cm 長的水池起點處放置自制蒸汽小船，記錄小船到達終點的時間。
測試結(jié)果
測試 時間（秒）
第一次
第二次
第三次
15.4
19.1
16.5
提醒：在測試過程中，蒸汽不對著人噴，以免造成傷害。
在操作過程中，注意用火安全。
新知講解
在測試的過程中，還發(fā)現(xiàn)哪些問題？如何改進？
問題 改進
速度慢
增加一個玻璃瓶做排氣管，或者將排氣管出口伸進水中
行駛方向不穩(wěn)定
安裝一個舵來調(diào)整方向
新知講解
記錄改進后的設計圖和測試結(jié)果
測試結(jié)果：第一次（ ）秒，第二次（ ）秒，第三次（ ）秒
新知講解
改進后的設計圖
6.展示交流
●需要展示工程報告書。
●工程報告書中包括設計步驟 、草圖 、解釋和說明、制作過程、測試信息和改進過程 。
●展示交流之后，要積極聽取別人的意見和建議。
新知講解
我的報告書
新知講解
關(guān)于自制蒸汽小船的工程報告書
一、任務
設計并制作一艘以蒸汽為動力的小船。
具體要求：1.以蒸汽為動力；2.航行的速度盡量快。
二、前期研究
1.通過查閱資料，了解蒸汽是怎樣產(chǎn)生的……
2.向有經(jīng)臉的人請教，了解影響船行駛速度的因素。
3.搜索“載人蒸汽小火車”視頻。
我的報告書
新知講解
三、設計與制作（含材料與草圖）
玻璃瓶內(nèi)加一些水
燃燒的蠟燭加熱水，產(chǎn)生蒸汽動力
用泡沫做船體
我的報告書
新知講解
四、測試方法與測試結(jié)果
測試方法：在至少80cm長的水池起點處放置自制蒸汽小船，記錄小船到達終點的時間。
測試結(jié)果
第一次
第二次
第三次
15.4秒
19.1秒
16.5秒
改進后的測試結(jié)果：
第一次
第二次
第三次
11.3秒
14.1秒
13.0秒
我的報告書
新知講解
五、改進方案與再次測試結(jié)果
改進理由：動力不足，跑得不夠快。
改進方法：加一個玻璃瓶，增加蒸汽動力。
改進方案：
記錄展示交流后的思考
新知講解
1.生活中幾乎每一件產(chǎn)品都是由________設計開發(fā)或改進的。
2.蒸汽船模型的核心技術(shù)在于船的______及蒸汽______的產(chǎn)生。
3.工程_______包括設計步驟 、草圖 、解釋和說明、制作過程、測試信息和改進過程 。
4.在測試機械鐘表準確性時，不需要考慮它的外觀，而是
要重點對核心部分________進行測試。
工程師
結(jié)構(gòu)
動力
報告書
機芯
課堂練習
通過本節(jié)課的學習，我們能像工程師那樣動手動腦，設計合適的方案，制作出滿足需求的蒸汽船，并向同伴展 示交流。在實踐中領(lǐng)會了前期研究、設計方案、制作模型和展示交流四個要素的基本方法。
課堂總結(jié)
專項學習：像工程師那樣
制作氣墊船
板書設計
查閱資料，氣墊船還有哪些制作方法。
作業(yè)布置

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