資源簡介

(共25張PPT)
專項學習:像工程師那樣……
（蘇教版）六年級
上
01
教學目標
內容總覽
02
新知導入
03
探究新知
04
課堂練習
05
課堂總結
06
板書設計
教學目標
理解蒸汽動力原理在工程應用中的重要性，認識到蒸汽船設計背后蘊含的科學原理和能量轉換觀念。
01
02
運用邏輯思維和創造性思考，分析并確定蒸汽船設計的需求，歸納概括工程師在產品開發或改進過程中采用的一系列科學方法和步驟，形成系統的設計方案。
03
動手設計并制作符合特定需求的蒸汽船模型，通過實踐操作體驗從前期研究、設計方案、制作模型到最終展示交流的完整工程活動過程，強調實踐中的問題解決能力和創新思維。
科學觀念
04
在團隊合作中積極展示和交流自己的設計成果，學會傾聽他人意見，展現良好的溝通能力和團隊協作精神。同時，認識到工程活動對社會和環境的影響，培養對工程倫理和社會責任的初步認識。
科學思維
探究實踐
態度責任
新知導入
生活中幾乎每一件產品都是由工程師設計開發或改進的。那今天你想不想做一名小小設計師，也設計制作一款自己的小船呢？你知道設計新產品的步驟和程序嗎？
探究新知
活動一：工程師設計開發的步驟和程序
1.確定
需求
弄清楚要設計什么樣的產品，滿足什么需求。
2.前期
研究
需要收集有助于完成任務的相關信息或進行前期實驗。
3.確定
設計方
案
團隊人員一起提出各種設想，評估各種局限，權衡利弊，最終選擇最佳方案。
4.制作
模型
選擇材料，制作按比例縮小、形狀相同的小樣，或者與最終產品大小、形狀一致的樣品。
5.測試
評估
選擇科學、合理的測試方法，發現并分析問題
6.優化
方案
如果在測試中發現問題，針對問題改進方案。
7.交流
結果
工程師向有需求得人說明新產品可以滿足哪些需求，以及設計制作的過程。
設計方案、制作模型、測試評估這三個步驟需要迭代循環，直到找到最優方案，做出滿足需求的產品。
探究新知
我們學校即將舉辦一場海模比賽，我們班級決定組隊參加。我們的目標是打造一艘獨特的蒸汽動力小船，讓它在比賽中脫穎而出。
活動二：制作蒸汽船
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。
明確問題
探究新知
①蒸汽動力怎么產生
②船的結構可以是什么樣子的
③如何掌握船的平衡和方向
活動二：制作蒸汽船——明確問題
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生，怎樣收集，怎樣成為動力。
蒸汽船的快慢與船的結構也有關哦！
明確問題
探究新知
針對以上問題，我們應該如何解決呢？
根據不同的任務選擇合適的方式獲取信息,如查閱文獻、上網檢索、實驗研究、向有經驗的人咨詢。
有時也需要根據所學知識，選用關鍵詞進行檢索，盡量使用權威網站上查到的資料。
檢索后要提取對完成任務有幫助的信息，并記錄下來。
活動二：制作蒸汽船
前期研究
探究新知
針對以上問題，我們應該如何解決呢？
活動二：制作蒸汽船
前期研究
①在網上搜索“蒸汽動力”“蒸汽船原理”等關鍵詞進行檢索。
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。
③向有經驗的人咨詢。
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。
探究新知
活動二：制作蒸汽船
前期研究
蒸汽船原理：燃料燃燒放出熱量，被水吸收，水沸騰產生大量的水蒸氣，水蒸氣從容器口噴出，蒸汽船給水蒸氣一個向后的力，物體間力的作用是相互的，水蒸氣給船一個大小相等，方向相反的力推動蒸汽船前行。
蒸汽動力怎么產生
探究新知
活動二：制作蒸汽船
前期研究
船的結構可以是什么樣子的
探究新知
活動二：制作蒸汽船
前期研究
如何掌握船的平衡和方向
1.使用塑料管 ：塑料管可以幫助控制蒸汽的流向，從而影響船的方向。通過調整塑料管的位置，可以改變蒸汽的噴射方向，進而控制船的行駛方向 。
2.微調火焰 ：調整蠟燭與小瓶底部的距離和角度，確保火焰與瓶底的接觸最佳，這樣可以更精確地控制蒸汽的產生和方向 。
探究新知
明確完整方案的要求，包括設計圖的繪制、材料選擇、尺寸標注等，設計圖要盡可能完整和詳細。
活動二：制作蒸汽船
設計方案
蒸汽
蠟燭
蒸汽方案
蠟燭
金屬管
增速方案
探究新知
評估表 評估標準 設計A 設計B 設計C
1.取材身邊器物
2.造型美觀、精致、穩固
3.結構設計簡單，耐用
4.使用時安全性能高
5.動力來源是否合理
活動二：制作蒸汽船
當小組出現多種方案時，可以先制定評估標準，從多個方面考量方案，最后選出最好的設計方案。
設計方案
探究新知
活動二：制作蒸汽船
準備材料
拼船體
用熱熔膠粘連
加入蒸汽裝置
制作模型
探究新知
活動二：制作蒸汽船
測試改進
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 時間（秒）
第一次
第二次
第三次
探究新知
活動二：制作蒸汽船
最主要的是要解決噴氣動力問題，并進行測試。
測試改進
我發現排氣管伸入水中的小船和排氣管在空氣中的小船……
我的船總是轉彎打圈圈，是不是可以安裝個舵來調整方向呢？
探究新知
活動二：制作蒸汽船
測試改進
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
行駛方向不穩定
安裝一個舵來調整方向
探究新知
活動二：制作蒸汽船
●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。
展示交流
1．如果在產品的測試中發現問題，針對問題改進方案，這屬于設計新產品程序中的（ ）環節。
A．前期研究 B．制作模型
C．測試評估 D．優化方案
2．設計新產品有一系列的步驟和程序，“弄清楚要設計什么樣的產品，滿足什么需求”屬于產品設計的哪個步驟？（ ）
A．確定需求 B．制作模型
C．交流結果 D. 測試評估
課堂練習
D
A
3．生活中幾乎每一件產品都是由（ ）設計開發或改進的。
A．科學家 B．生物學家
C．工程師 D．發明家
4．工程師在設計橋梁時，主要考慮的因素是（ ）。
A．美觀 B．堅固和耐用
C．顏色 D．價格
課堂練習
C
B
二、判斷
1.展示交流只是形式上的總結，這一環節并不重要。( )
2.設計方案、制作模型、測試評估這三個步驟需要迭代循環。 ( )
3.測試和改進是設計產品過程中的重要環節。( )
4.工程師在設計新產品時一般在確定需求后就可以直接確定設計方案。( )
5.制作蒸汽船過程中，我們發現蒸汽船的快慢與船的結構無關。( )
課堂練習
√
×
×
×
×
課堂總結
通過本節課的學習，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。
板書設計
設計(優化)方案
制作模型
滿足需求產品
測試評估
專項學習:像工程師那樣
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讓備課更有效
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專項學習教學設計
課題 《像工程師那樣……》
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
教學內容分析 本冊的專項學習旨在通過讓學生親歷工程活動的完整步驟和程序，深入指導其中的四個關鍵要素：前期研究、設計方案、制作模型和展示交流。這些要素在之前的年級中已有初步涉及，但本冊教材在此基礎上進行了補充和遞進，對學生的工程實踐能力提出了更高要求。 具體來說，在前期研究環節，教材重點引導學生通過檢索關鍵詞的方法進行深入研究，提升信息檢索和篩選能力。在設計方案環節，教材在三年級頭腦風暴選出最佳方案的基礎上，進一步指導學生使用評估表等工具來評價和選擇最佳設計方案，培養學生的評估和優化能力。在制作模型環節，除了之前對材料和結構的指導，本冊更強調模型核心技術的有效性和制作工藝的提升，注重學生的動手能力和技術實現能力。在展示交流環節，教材則進一步要求學生以工程報告書的形式進行展示，完整呈現工程實踐的各個要素，包括設計步驟、草圖、解釋說明、制作過程、測試信息和改進過程，以培養學生的綜合表達能力和工程思維。
學習者分析 考慮到學生在之前的年級中已經接觸過工程活動的相關要素，但可能只是初步了解或掌握了一些基本技能，因此本冊教材在深度和廣度上都進行了適當的提升。 對于前期研究，學生可能已經具備了一定的信息檢索能力，但需要通過關鍵詞檢索等更高級的方法來提升研究的效率和準確性。在設計方案環節，學生可能已經有了初步的頭腦風暴和方案選擇經驗，但需要通過評估表等工具來更系統地評價和選擇最佳方案。在制作模型環節，學生可能已經掌握了基本的材料和結構知識，但需要更深入地理解模型的核心技術和制作工藝，以提升模型的實用性和創新性。在展示交流環節，學生可能已經嘗試過多種展示方式，但需要通過工程報告書這種更專業、更系統的方式來全面展示工程實踐的成果和過程。 因此，教師在教學過程中需要充分考慮學生的已有基礎和提升空間，通過適當的引導、示范和練習，幫助學生逐步掌握并熟練運用這些關鍵要素，全面提升工程實踐能力。
學習目標確定 科學觀念：理解蒸汽動力原理在工程應用中的重要性，認識到蒸汽船設計背后蘊含的科學原理和能量轉換觀念。 科學思維：運用邏輯思維和創造性思考，分析并確定蒸汽船設計的需求，歸納概括工程師在產品開發或改進過程中采用的一系列科學方法和步驟，形成系統的設計方案。 探究實踐：動手設計并制作符合特定需求的蒸汽船模型，通過實踐操作體驗從前期研究、設計方案、制作模型到最終展示交流的完整工程活動過程，強調實踐中的問題解決能力和創新思維。 態度責任：在團隊合作中積極展示和交流自己的設計成果，學會傾聽他人意見，展現良好的溝通能力和團隊協作精神。同時，認識到工程活動對社會和環境的影響，培養對工程倫理和社會責任的初步認識。
學習重點難點 重點：設計蒸汽船方案，掌握工程四要素方法，完整實踐工程過程。 難點：明確工程任務需求，概括工程師設計步驟，有效展示交流成果。
學習評價設計 評價量表評價任務評價標準表現程度自評互評師評☆☆☆☆☆☆閱讀并掌握工程師設計開發一系列的步驟和程序能說出工程師設計開發的步驟和程序。能基本能不能制作蒸汽船能制作出符合要求的蒸汽船模。能基本能不能學習收獲
6.學習活動設計 教師活動學生活動環節一：情境導入教師活動1 出示船模實物 提出問題：生活中幾乎每一件產品都是由工程師設計開發或改進的。那今天你想不想做一名小小設計師，也設計制作一款自己的小船呢？你知道設計新產品的步驟和程序嗎？學生活動1 學生自由回答，預設：設計方案、制作模型、測試評估 活動意圖說明：激發學生的興趣，引導探索，培養自主思考能力。環節二：工程師設計開發的步驟和程序教師活動2 出示學生活動任務，學生閱讀課本59頁，了解工程設計開發的一系列步驟和程序。 課件出示工程師設計的步驟和程序圖 師生小結工程師設計開發的一系列步驟和程序：確定需求、前期研究、確定設計方案、制作模型、制作模型、測試評估、交流結果。學生活動2 學生閱讀課本59頁，工程設計開發的一系列步驟和程序。 小組分享交流活動意圖說明：回顧每冊教材中專項學習的經歷，整理提煉工程師設計開發或改進產品時一系列的步驟和程序。環節三：制作蒸汽船教師活動3 1.明確問題 (1)創設真實情境：“同學們，我們學校即將舉辦一場海模比賽，我們班級決定組隊參加。我們的目標是打造一艘獨特的蒸汽動力小船，讓它在比賽中脫穎而出。”出示具體要求是: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。 (2)引導學生分解任務：“為了完成這個任務，我們需要將大目標分解為更具體的小任務。比如，小船的動力來源必須是蒸汽驅動，而且我們要努力讓它的速度盡可能快。” (3)在黑板上列出任務要求，強調對問題的深入分析。 2.前期研究 (1)列出需要研究的問題，如船的結構、蒸汽驅動原理、蒸汽產生的方式及影響因素等。 預設：①蒸汽動力怎么產生 ②船的結構可以是什么樣子的 ③如何掌握船的平衡和方向 提供研究方法路徑，包括網上搜索、圖書館查閱書籍和向有經驗的人咨詢。 小結： ①在網上搜索“蒸汽動力”“蒸汽船原理”等關鍵詞進行檢索。 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。 ③向有經驗的人咨詢。 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。 教師引導學生解答預設的問題： 蒸汽動力怎么產生 蒸汽船原理：燃料燃燒放出熱量，被水吸收，水沸騰產生大量的水蒸氣，水蒸氣從容器口噴出，蒸汽船給水蒸氣一個向后的力，物體間力的作用是相互的，水蒸氣給船一個大小相等，方向相反的力推動蒸汽船前行。 船的結構可以是什么樣子的 出示常見的自制蒸汽船模型圖 如何掌握船的平衡和方向 1.使用塑料管 ：塑料管可以幫助控制蒸汽的流向，從而影響船的方向。通過調整塑料管的位置，可以改變蒸汽的噴射方向，進而控制船的行駛方向 。 2.微調火焰 ：調整蠟燭與小瓶底部的距離和角度，確保火焰與瓶底的接觸最佳，這樣可以更精確地控制蒸汽的產生和方向 。 (3)分配小組任務，每組選擇一個研究方向，并準備進行深入研究。 3.設計方案 (1)明確完整方案的要求，包括設計圖的繪制、材料選擇、尺寸標注等。 (2)提供設計圖繪制的參考示例，并強調設計圖要盡可能完整和詳細。 (3)制定評估表格，包括方案的全面性、可行性和科學性等評估標準。 評估標準： ①取材身邊器物 ②造型美觀、精致、穩固 ③結構設計簡單，耐用 ④使用時安全性能高 ⑤動力來源是否合理 評估表： 標準設計A設計B設計C1.取材身邊器物2.造型美觀、精致、穩固3.結構設計簡單，耐用4.使用時安全性能高5.動力來源是否合理
(4)引導學生先提供個人設計方案，然后用評估表選出最優方案。 4.制作模型 (1)強調制作模型時要關注結構與功能，確保核心技術的有效性。 (2)提供制作模型所需的材料和工具，并強調安全使用注意事項。 準備材料：木質和塑料船體材料，1根金屬管，1個玻璃瓶，1根蠟燭，支架 制作過程： ①拼船體。②用熱熔膠粘連。③加入蒸汽裝置。 (3)巡視指導，及時解決學生在制作過程中遇到的問題。 5.測試改進 (1)制定測試標準，包括航行距離、時間和方向等。 (2)引導學生對模型進行測試，并記錄測試結果。 測試時間（秒）第一次第二次第三次
針對測試中發現的問題，提供改進建議。 6.展示交流 (1)引導學生制作完整的工程報告書，包括任務、前期研究、設計與制作、測試方法與測試結果、改進過程等要素。 (2)分配展示交流的角色和任務，確保每個小組都能充分展示自己的成果。 (3)組織學生進行小組間的展示交流，鼓勵相互提出意見和建議。學生活動3 認真聆聽教師的任務描述，思考如何將任務分解為更具體的小任務。 小組討論，確定小組內的任務分工，確保每個人都明白自己的職責。前期研究 根據教師的指導，小組討論并選擇研究方向。 利用網絡資源、圖書館書籍和向他人咨詢等方式，收集相關信息和資料。 小組內分享研究成果，整理出關鍵信息和發現。 根據教師的要求和指導，繪制個人設計方案。 小組內交流設計方案，用評估表選出最優方案。 全組再次頭腦風暴，對最優方案進行改進和完善。 小組合作，按照設計方案制作蒸汽船模型。 關注模型的結構與功能，確保動力裝置的有效性和穩定性。 在制作過程中注意安全使用工具和材料。 按照測試標準對模型進行測試。 記錄測試結果，分析存在的問題。 根據教師的建議，對模型進行改進和優化。 制作完整的工程報告書，記錄整個項目的過程和成果。 以小組的形式進行展示交流，分配角色并準備講解內容。 認真聆聽其他組的展示，提出意見和建議，學會傾聽和反思。 活動意圖說明：明確本次工程活動的任務:設計并制作一個能在80厘米航道上盡快到達終點的蒸汽小船。學會提煉研究問題的關鍵詞，通過檢索關鍵詞的方法搜集、學習蒸汽船的工作原理、蒸汽船的構造等內容。當小組內出現多個方案時，學會利用評估表評價選擇最優方案。制作一個復雜模型時，強調要關注其中的結構與功能，以利于有針對性地測試核心技術的有效性。制定一個科學合理的標準，來測試制作的蒸汽小船是否符合任務需求。知道并掌握工程報告書的一般撰寫格式，能完成一份完整的工程報告書。環節七：知識總結師生共同總結本課知識點。
7.板書設計 專項學習:像工程師那樣
作業與拓展學習設計 選擇題 1．如果在產品的測試中發現問題，針對問題改進方案，這屬于設計新產品程序中的（ ）環節。 A．前期研究 B．制作模型 C．測試評估 D．優化方案 2．設計新產品有一系列的步驟和程序，“弄清楚要設計什么樣的產品，滿足什么需求”屬于產品設計的哪個步驟？（ ） A．確定需求 B．制作模型 C．交流結果 D.測試評估 3．生活中幾乎每一件產品都是由（ ）設計開發或改進的。 A．科學家 B．生物學家 C．工程師 D．發明家 4．工程師在設計橋梁時，主要考慮的因素是（ ）。 A．美觀 B．堅固和耐用 C．顏色 D．價格 二、判斷題 1.展示交流只是形式上的總結，這一環節并不重要。( ) 2.設計方案、制作模型、測試評估這三個步驟需要迭代循環。 ( ) 3.測試和改進是設計產品過程中的重要環節。( ) 4.工程師在設計新產品時一般在確定需求后就可以直接確定設計方案。( ) 5.制作蒸汽船過程中，我們發現蒸汽船的快慢與船的結構無關。( ) 答案： 一、選擇題 1.D 2.A 3.C 4.B 二、判斷題 1.× 2.× 3.√ 4. × 5.×
9.教學反思與改進 本冊專項活動“像工程師那樣”有效訓練了學生的工程實踐能力，通過細化六要素讓學生完整經歷工程活動。但需注意，低年級學生在擴展的設計制作要素上仍需更多指導和支持。
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