内容正文:
情境导入
有什么不便之处?
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技术迭代:从石片刀到青铜刀
青铜刀的出现是巨大进步,它更坚硬、更锋利。然而,新的问题随之而来...
情境导入
起源
商代
西周
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情境导入
如果你是古代的工匠,接到一个‘快速、整齐裁剪布料’的任务,你会如何改进小刀?
3
解决方案:双刃合剪
灵活巧妙的剪刀
情境导入
单一刀片
另一刀片
4
探索1:解析“巧妙”
任务1:
观察手中的剪刀,思考:
①剪刀由哪几部分组成?
②剪刀有什么作用?
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探索1:解析“巧妙”
任务2:
对比剪刀与其他工具,结合之前学过的简单机械知识,讨论并汇报:
① 剪刀与水果刀、核桃夹、钳子有什么相同与不同?
② 它在使用时,包含了我们学过的哪些简单机械的原理?说明你的理由。
斜面结构
杠杆结构
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探索1:解析“巧妙”
相同点
不同点
都有刀刃。
都有支点,可以开合。
剪刀有两个刀刃。
刀只有一个刀刃。
剪刀刀刃锋利。
钳子刀口粗。
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探索1:解析“巧妙”
剪刀的“巧妙”在于将两种原理集成创新。
水果刀
核桃夹
剪刀
斜面结构
杠杆结构
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探索2:“灵活”所在
实验材料: 美工剪刀 纸片 布料
实验步骤: 观察材料
用剪刀分别剪出圆形、正方形的纸片和布片
完成记录表格
温馨提示: 操作注意安全,剪的过程尽量慢一些。
任务3:
用剪刀裁剪软硬、薄厚不同的纸和布,分别剪出圆形和方形。
感受:裁剪这两种材料时,手感有什么不同?思考:剪刀裁剪物体有什么优势?
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探索2:“灵活”所在
任务 方法 是否完成 完成快慢 是否方便 其他指标
(比如安全)
圆形 方形 圆形 方形 圆形 方形 圆形 方形
分割纸张 使用剪刀
分割布料 使用剪刀
活动记录单
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探索2:“灵活”所在
研讨1:请你说一说剪刀的优劣性。有哪些指标可以评价这种工具的优劣?
方便、安全、速度快、灵活……
研讨2:请你分析剪刀能够产生这些优势的原因是什么?
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探索2:“灵活”所在
刀刃长
刀刃短
柄短
柄长
普通剪刀
解剖剪
刀尖厚
刀尖尖
刀刃厚
刀刃薄
任务4:
观察普通剪刀与解剖剪结构,有何不同?完成任务单。
思考:为何有的剪刀能做手术,有的只能剪纸?
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探索2:“灵活”所在
任务5:模拟医生做外科手术
实验描述: 用两种不同剪刀来做外科手术,对比两种剪刀的优劣,完成活动记录单。
实验材料: 网线
实验步骤: 通过视频学习解剖剪的正确握持姿势
沿着网线的方向将外皮剪开
观察网线内部结构,并分离出其中的2根导线
剪断这2根导线
温馨提示: 操作注意安全,尽量不要弯折网线,切口要小。
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探索2:“灵活”所在
活动记录单
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探索2:“灵活”所在
研讨3:在模拟外科手术的过程中,剪刀起到了什么作用?
研讨4:解剖剪为什么能达到比普通剪刀更好的解剖效果?(解剖剪的什么结构特点使它能够更好地具备解剖的作用?
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实验结论:结构决定功能
薄刃:省力
斜面坡度小, 非常省力 ,切口整齐,但长时间剪硬物易卷刃。
厚刃:耐用
斜面坡度大, 相对费力 ,但刀刃强度高,适合剪硬物,更耐用。
探索2:“灵活”所在
长柄,刀刃短
用力点到支点的距离比阻力点离支点的距离远,是省力杠杆。
短柄,刀刃长
用力点到支点的距离比阻力点离支点的距离近远,是费力杠杆。
解剖剪
普通剪
改变剪刀的刀刃、刀柄结构使剪刀灵活地适应各个领域
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拓展:深化应用
结构特点:它的哪些结构(手柄、刀刃、长短)是为实现该功能而特别设计的?
主要功能:它们分别是为何种任务而设计的?
需求(任务/问题) → 功能(需要做什么) → 结构(长成什么样)
工程与技术的核心思想:不同的需求,催生不同的功能,并依赖于独特的结构来实现。
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总结:剪刀的智慧密码
巧妙:在于组合
将杠杆与斜面两种简单机械原理集成,实现1+1>2的效果。
灵活:在于适应
通过改变结构(如刃口厚薄、手柄长短)来适应不同的功能需求。
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课后实践:设计一把“未来剪刀”
思考并设计一把能解决你生活中某个具体问题的剪刀,例如:
更方便左撇子使用的剪刀?
能同时完成裁剪和粘贴的智能剪刀?
画出你的设计图,并阐述其设计原理。
未来已来:担当设计责任
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