21 仿生建筑模型大比拼 教学设计-2023-2024学年科学六年级下册冀人版

21 仿生建筑模型大比拼（二） 教材分析 本课是在学生完成了初步设计之后，根据设计好的草图进行制作，并对制作好的仿生建筑模型进行测试。本课共设置了“制作”和“调试”两个探究活动。“制作”的目的是通过绘图、选材、制作等活动，学习用三视图的方法绘制详细的设计方案，以及学会使用绘图工具，同时能够考虑材料的来源、成本等因素来选择成本低、安全环保的材料，并能够合理利用不同工具进行制作，加强工程实践与数学、艺术的结合。“调试”的目的是通过制订测试方案、组织测试等环节，学会测试仿生建筑模型在对应环境中的使用情况，科学地评价仿生建筑模型的结构和性能，诊断仿生建筑模型存在的问题，并进行优化和改进。通过本课的学习，培养学生与他人分工合作、交流讨论的 能力，让学生学会绘制图纸、选择材料、使用工具、加工制作、效果测试等技能。 学情分析 在以往的学习中，学生对于常见的工具、材料比较熟悉，能够根据材料的特性选择合适的工具，也具有一定的安全意识，能够自主开展小组活动并互相配合完成任务，并且学生对于设计、制作的步骤、基本方法已经比较熟悉，这为本节课的探究奠定了良好的能力基础。学生对于仿生建筑模型的设计制作充满兴趣，但是他们对于仿生建筑模型的制作缺乏系统的认识，具有较强的探究意愿，这为本节课的探究奠定了良好的情感基础。在前面章节中，学生初步了解了仿生建筑的结构及特点，这为本节课的探究奠定了良好的认知基础。 教学目标 科学知识目标 1．能说出选择材料、制作方法的依据。 2．能说出测试、评估、优化仿生建筑模型的方法。 科学探究目标 1．能够选择合适的工具和材料绘制详细的图纸。 2．能够根据图纸选择合适的材料制作、组装仿生建筑模型。 3．能够对仿生建筑模型进行反复的测试、评估、优化。 科学态度目标 1．能够对制作仿生建筑模型表现出浓厚的兴趣。 2．能够通过多次测试，不断改进完善作品。 3．能够与他人合作学习、沟通交流，形成集体观点。 科学、技术、社会与环境目标 感受仿生技术的发展和应用对人们生活的影响。 重点 1．根据改进的方案绘制详细的设计图。 2．完成仿生建筑模型的测试、评估、优化。 难点 1．从多方面考虑，选择合适的制作材料。 2．小组成员分工合作，进行制作活动。 教学设计 教学准备 教师准备 教学课件、手电钻、钢锯、热熔胶枪等。 学生准备 《学生活动手册》、纸板、剪刀、胶带、壁纸刀、废旧材料、绘画工具等。 教学设计 一、前期准备 1．选择合适的材料。 师：我们可以通过哪些途径获得制作材料和制作工具，以达到节约成本和时间的目的？ 生：询问父母和老师。从生活中收集废旧物品，例如纸箱板、包装盒塑料板、玩具汽车零件等，都可以作为仿生建筑模型的主体材料。与同学分享收集到的材料，做到资源共享。 2．分头行动。 （1）可以把小组成员可以分成两部分。 （2）一部分成员画设计图，另一部分成员根据本组的方案选择成本较低、安全环保的材料。 （3）小组之间可以根据需要交换材料，做到资源共享。 3．讨论计划。 学生根据提示，商量小组的下一步计划。 设计意图：引导学生根据成员的特长将任务分散，分头进行、提高效率。 二、制作 学生分组制作。 （1）阅读教材中的制作步骤。 思考：制作仿生建筑模型可以分为哪几个环节来进行？怎么划分比较合适？ 生：根据任务环节划分任务项目，可以分成材料准备、制作零部件、安装、美化装饰等环节。 （2）根据任务环节进行活动。 组装零件：事先沟通、确定安装位置，用手电钻打孔，安装固定件，要注意安装孔位，选择合适的螺丝刀，用力拧紧螺丝。 安装部分：组装可以分成几个小部分，分头组装，然后再进行最后的组合。 装饰美化：设计装饰风格、涂色装饰。 注意：注意用电安全，做好防护措施，防止烫伤、割伤等。 设计意图：引导学生根据任务进行分工合作，提高效率，培养学生的合作意识。 三、测试 1．参考《学生活动手册》中的表格进行测试。 讨论：根据教材提示，说一说，我们的测试需要从几个方面进行？ 生：测试仿生建筑模型对环境的适应性。 师：我们可以从哪些角度进行评估？ 生：从仿生建筑模型的成本、功能、工艺、系统结构等角度进行评估。 2．进行测试。 师：观察仿生建筑模型的测试情况，发现问题。 学生小组内成员进行分工，同时进行测试和数据记录。 3．分析优化。 师：分析记录下来的测试数据，你发现了哪些问题？ 生：组内讨论，发现问题。 师：我们可以从哪些方面进行改进和优化？ 生：提出自己的建议或完整的优化方案。 设计意图：让学生根据教材提示的测试方案，了解测试方案的基本步骤和方法，提出自己的设想，并能够根据测试结果提出相应的优化方案。 四、总结回顾 1．根据同学们的建议，再次对本组的测试结果进行分析。 2．选择可用的建议，完善本组的设计。 板书设计 21 仿生建筑模型大比拼（二） 制作：选材、绘图、制作 调试：测试、优化、交流 教学反思 本课的探究主要是引导学生通过分工合作的方式根据设计图制作模型样品。通过绘制详细的三视图，可以培养学生对待科学制作的严谨性。以分工合作的方式互相配合完成制作，可以让学生互相磨合、充分发挥自己的长处，共同完成设计、制作的任务。在测试环节中，引导学生从仿生建筑模型的成本、功能、工艺、系统结构等方面考虑，对各组建筑模型进行综合评价，培养学生尊重事实、对事物作出科学评价、用科学的语言描述设计理念的能力。 备课资料 1教学活动设计 活动：学习手电钻、钢锯的使用方法 1．展示手中工具。 师：手电钻、钢锯在制作环节中发挥着重要作用，它们分别是如何使用的？请你观看视频进行了解。 播放视频，学生观看并思考。 师：看完之后你学到了什么？ 生：根据材料的特性选择合适的工具，注意使用工具的安全。 2．领取工具进行制作。 师：下面大家可以开始制作，需要什么工具均可领取并登记，看哪一组能够用最巧妙、最简单的方式完成制作。 设计意图：让学生通过视频介绍的方式学习使用工具的技巧，避免不当操作和意外伤害。 2 科学知识聚焦 三视图 一个视图只能反映物体一个方位的形状，不能完整反映物体的结构形状。三视图是观测者从上面、左面、正面三个不同角度观察同一个空间几何体而画出的图形。 将人的视线规定为平行投影线，然后正对着物体看过去，将所见物体的轮廓用正投影法绘制出来的图形称为视图。一个物体有六个视图：从物体的前面向后面投射所得的视图称为主视图（正视图）-能反映物体前面的形状，从物体的上面向下面投射所得的视图称为俯视图-能反映物体上面的形状，从物体的左面向右面投射所得的视图称为左视图（侧视图）-能反映物体的左面形状，还有其他三个视图不是很常用。三视图就是主视图（正视图）、俯视图、左视图（侧视图）的总称。 手电钻 1895年，德国泛音制造出世界上第一台直流手电钻。该手电钻外壳用铸铁制成，能在钢板上钻4毫米的孔。手电钻是一种携带方便的小型钻孔用工具，由小电动机、控制开关、钻夹头和钻头几部分组成。 麻花钻头-适用于在铁、铝合金等材料及木质材料上开孔，但定位不准确，易打歪。 开孔器-适用于在铁质和木质材料上开孔。 木钻头-专门用于在木质材料上开孔，带一个定位杆，可精确定位。 玻璃钻头-适用于在玻璃上打孔。 手电钻操作时的注意事项： 1．使用前检查电源线有无破损，若有破损，必须包缠好绝缘胶带。使用中切勿浸水，也不能触及热源和腐蚀性介质。 2．对于金属外壳的手电钻必须采取保护接地（接零）措施。 3．使用前要确认手电钻开关处于关断状态，防止插头插人电源插座时手电钻突然转动。 4．电钻在使用前应先空转0.5～1分钟，检查转动部分是否灵活，有无异常杂音，螺钉等有无松动，换向器火花是否正常。 5．打孔时要双手紧握电钻，尽量不要单手操作，应掌握正确的操作姿势。 6．不能使用有缺口的钻头，钻孔时向下压的力不要太大，防止钻头打断。 7．清理刀头废屑、换刀头等动作都必须在断开电源的情况下进行。 8．对于小工件必须借助夹具夹紧，再使用手电钻。 9．操作时进钻的力度不能太大，以防钻头或丝锥飞出来伤人。 10．在操作前要仔细检查钻头是否有裂纹或损伤，若发现有此情形，要立即更换。 11．要注意钻头的旋转方向和进给方向。 12．要先关上电源，等钻头完全停止后，再把工件从工具上拿走。 13．加工工件结束后不要马上接触钻头，以免钻头过热而灼伤皮肤。 14．为了避免切伤手指，在操作时要确保所有的手指撤离工件或钻头（丝锥）。 3 课后实践活动 ［活动主题1］ 为本组产品写“说明书”。 ［活动目标］ 用科学的语言从产品的设计、制作、使用等方面进行介绍。 ［活动过程］ 1．搜集资料，了解说明书的主要内容。 2．选择适当的内容设计说明书的主要内容。 3．制作说明书。 ［活动总结］ 说明书应该包含产品材料、特点、使用等方面的内容，版面要美观。 ［活动主题2］ 花样模型大比拼。 ［活动目标］ 设计不同的环境，分组测试建筑模型的环境适应性。 ［活动过程］ 1．共同讨论并设计不同的环境。 2．根据实际情况，选择合适的材料、场地，进行布置。 3．进行比赛。 4．从不同角度筛选性能最好的建筑模型，颁发荣誉称号。 ［活动总结］ 通过测试、比赛，对建筑模型进行综合评价，发现不同建筑模型的不同特点，然后共同讨论，找出完善方案。 学科网（北京）股份有限公司 $$