内容正文:
冀人版小学科学五年级下册
《机器模型大比拼(一)》教学设计
课题
机器模型大比拼(一)
课型
新授课
教学目标
科学知识
1、了解常见机器模型的结构和工作原理,如杠杆、滑轮、轮轴等简单机械在机器模型中的应用。
科学探究
1、能利用提供的材料,设计并制作简单的机器模型,如升旗台、小吊车模型。
科学态度
1、通过小组合作制作机器模型,培养学生的团队协作能力、创新思维和动手实践能力。
科学、技术、社会与环境(STSE)
1、能够举例说出机械技术的发展给人类带来了便利。
教学重难点
重点:
理解简单机械原理在机器模型中的应用。学会设计并制作简单机器模型的方法和步骤。
难点:
设计出结构合理、能有效实现功能的机器模型。在制作过程中解决遇到的实际问题,如材料选择、部件连接等 。
教学准备
PPT,每组一份(机器模型一工具包),科学活动手册,笔等。
教学过程
一、任务
同学们,学校要举行“校园 STEAM 创客大赛”,我们快去看看吧!
任务:
设计、制作一台能够提升重物的机器模型,用尽可能小的力,将 500克重物提升到 30 厘米高的平台。
要求:
1. 轻松省力,操作方便。
2. 结构简单,稳固可靠。
3. 材料环保,方便制作。
4. 成本低廉,外形美观。
STEAM 即科学、技术、工程、 艺 术 和 数学,是一种以项目学习、问题解决为导向的综合性学习方式。
能够提升重物的机器模型有哪些 ?我们选择哪个具体项目呢?下面我们一起继续探究交流吧!
第一小组根据兴趣和需求,确定了自己的研发项目为小电梯模型,你们组的呢?•问题思考:
根据研发项目和要求,我们面临的主要问题和具体问题是什么?
•全班交流:
主要问题:怎样更省力?怎样使结构稳固?如何选择材料?
具体问题:使用哪些简单机械?怎样组合和连接简单机械?机器模型的框架以及四个组成部分是什么样子的?选择什么类型的材料?
•交流讨论:
明确了项目和问题,让我们按照下面的流程开始项目实践吧 !
任务、调研、设计、制作、测试、展示。
我们一起探究一下吧。
二、调研
生活中有很多提升重物的机器。让我们制订计划,通过调查、查阅书籍、网络等途径搜集相关资料,完成一份调研报告。
•调研项目:生活中的电梯
乘客电梯。电梯的动力部分是电动机及电力系统;传动部分是滑轮组、轮轴、钢丝绳等组成的机械系统;工作部分是轿厢;控制部分是按键及电控系统。电梯通过钢丝绳,将滑轮组、轮轴等简单机械进行连接。电梯的四个部分相互配合,可以轻松将重物提升至不同高度的楼层。大小不同的电梯,额定载重量也不相同,一般在1000千克左右。
•调研项目:生活中的电梯
提示:
对重又称为平衡重,作用是平衡轿厢的重量。
•交流讨论:
这些提升重物的机器使用了哪些简单机械 ?这些机器能够省力吗?
为了更省力以及提高工作效率,还可以怎样进行改进和创新 ?
三、设计
工程的关键是设计,提升重物机器模型设计的重点是省力、结构与材料。让我们一起继续交流一下吧!
•分析:
让我们采用概念图的方法,分析提升重物机器模型在省力、结构与材料等主要问题上所有可行性的解决方案。
这是第一小组的设计分析概念图,你们还有其他的方式方法吗?
•构思:
让我们采用组合法,从省力、结构与材料等主要问题的解决方案中,各选择一项进行组合,构思提升重物机器模型。
•构思:
省力
两种简单机械组合:①动滑轮、定滑轮②轮轴、斜面
三种简单机械组合:①动滑轮、定滑轮、轮轴②动滑轮、轮轴、斜面
结构
主体框架:长方体框架、圆柱体框架
连接方式:插接方式、螺丝方式
组成部分:动力部分、传动部分、工作部分、控制部分
材料
类型:废旧材料、易加工材料
材质:木质材料、塑料材料
这是第一小组问题解决方案列表,能有多少种组合方式呢?尝试用草图将构思表达出来吧!
•呈现:
使用直尺、铅笔等绘图工具,通过图文结合的方式,将提升重物机器模型的设计构思表现出来。
这是第一小组的设计方案,你还可以使用计算机绘制方案哟!
•探究交流:
展示小组的设计方案,预测提升重物机器模型的使用效果。
•筛选:
根据任务和要求,对提升重物机器模型的设计方案进行分析、比较,筛选出小组满意的设计方案,并提出改进建议。
•交流讨论:
第一种方案组合使用了三种简单机械,应该更省力。
第一种方案模型的结构比较科学合理,应该更稳固。
第一种方案模型的材料是木质材料,成本低,便于加工。
•活动交流:
第一种方案模型比较美观、有创新。
修改、完善小组设计方案,并对设计方案进行评价。
四、课堂总结
说一说,这节课你都学到了什么?
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