1.5 制作小水轮（教学设计）科学青岛版二年级下册（新教材）

青岛版（2024）科学二年级下册 《制作小水轮》教学设计 课题 1.5 制作小水轮 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道水车是古代劳动人民的发明，利用水的流动性产生的力量推动转动，在农业生产中发挥重要作用。 2. 认识小水轮的基本结构（支架、叶片、圆轮、轴、底座），了解各部分的功能，理解“结构与功能相适应”的简单科学观念。 科学思维： 1.能根据小水轮的转动需求，思考各结构的作用，初步形成“先设计、后制作”的工程思维。 2. 能通过测试发现小水轮的问题，结合现象分析原因，提出合理的改进方案，培养分析与解决问题的思维。 探究实践： 1.能在教师指导下，完成小水轮的设计、制作、测试、改进全流程，学会使用剪刀、打孔器等简单工具加工材料。 2. 能画出简易的小水轮设计图，清晰表达自己的设计想法；能与小组合作完成组装，规范进行测试并记录问题与改进方法。 态度责任： 1. 感受古代劳动人民的智慧，产生对传统工具和工程制作的兴趣。 2. 养成乐于合作、倾听他人想法、耐心测试、勇于改进的科学习惯，树立“制作不是一次成功，需要反复优化”的意识。 教学重难点 重点：认识小水轮的结构与功能，完成小水轮的设计与制作，实现小水轮在水流冲击下转动。 难点：根据设计需求选择合适材料，能通过测试发现问题并提出有效的改进方案。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 （一）情境导入，明确核心问题 1. 溯源古代智慧，激发兴趣 师：小朋友们，在很久很久以前，没有电动水泵，农民伯伯想把河里的水引到田里浇庄稼，该怎么办呢？（播放古代水车灌溉短视频，配简单讲解） 师：视频里这个大轮子是什么呀？它是怎么转起来的？ 生自由发言：是水车！水冲它，它就转了！ 2. 揭示课题，明确任务 师：没错！这就是水车，是古代劳动人民的伟大发明，它借助水流动的力量转动，帮农民伯伯提水灌溉。今天我们就来当一回“小小工程师”，模仿水车，完成一个任务——制作一个小水轮，让它能借助水的流动性转起来！（板书课题：制作小水轮） 3. 提出核心问题 师：要制作一个能转的小水轮，我们第一步不能直接动手做，工程师做事都是先“想清楚”再“做出来”。那我们首先要弄明白：小水轮由哪些部分组成？各部分有什么用？怎样设计才能让它顺利转动？ 课 程 学 习 2、 制定方案 任务一：认识小水轮结构，理解功能 1. 实物观察，拆解探究 师：老师带来了一个做好的小水轮模型，还有一个拆解的小水轮，请各小组派代表上来观察，摸一摸、看一看，说说它有哪些部分？（出示拆解式小水轮，标注各结构） 生观察后汇报：有底座、支架、圆轮、叶片、轴！ 2. 问题导引，突破功能（师生互动+小组讨论） 师：大家找得真准！那我们来想一想，每个部分都有什么作用？小组讨论3分钟，完成“结构—功能”小匹配。 （教师出示表格式问题，口头引导，不要求书写） 底座：用来做什么？ 支架：要支撑什么？ 圆轮：叶片要装在哪里？ 叶片：水冲哪里，小水轮才会转？ 轴：圆轮要绕着什么转动？ 3. 集体总结，夯实基础 师：谁来分享你们的想法？我们一起把答案记下来！ 底座：固定整个小水轮，让它不歪倒； 支架：支撑轴和圆轮，让圆轮能悬空； 圆轮：安装叶片，带着叶片一起转； 叶片：接收水流的力量，被水冲击后带动圆轮转动； 轴：连接圆轮和支架，是小水轮转动的“中心”。 师：只有各部分分工合作，小水轮才能顺利转动！ 任务二：设计小水轮，画出设计图 1. 明确设计要求，降低难度 师：现在我们要当“小小设计师”，设计自己的小水轮！老师有3个小要求，请大家记牢： ① 小水轮必须有底座、支架、圆轮、叶片、轴5个部分； ② 要能让水流冲击叶片，带动小水轮转动； ③ 选择的材料要容易找到、简单易操作（可以用老师提供的基础材料，也可以选拓展材料）。 2. 范例引导，打开思路 师：老师先给大家看一个设计师的作品（出示设计图范例）： 他设计了5个叶片，因为叶片多，能更好地接收水流； 支架用土豆制作，底座和圆轮也用土豆，轴用牙签； 叶片用塑料片，粘在圆轮上。 师：除了土豆，支架还能用什么？圆轮除了土豆，还能换什么？（小组头脑风暴） 生自由发言： 支架：塑料瓶、吸管、木块； 圆轮：胡萝卜、硬纸板、瓶盖； 轴：金属丝、吸管。 3. 小组合作设计，教师巡回指导 师：现在请各小组围坐在一起，讨论你们的设计方案，完成3件事： ① 确定小水轮的叶片数量（建议4-6片，适合二年级操作）； ② 选择各部分的制作材料； ③ 在画纸上画出设计图，用简单的图形表示各部分，标注材料和数量。 教师指导要点： 针对能力弱的小组：引导他们模仿范例，选择土豆、塑料片等简单材料； 针对能力强的小组：鼓励他们尝试不同材料，如塑料瓶支架、瓶盖圆轮； 提醒设计图要“简单明了”，用圆圈表示圆轮，长方形表示叶片，直线表示轴。 4. 设计分享，互相启发 师：谁愿意来展示你们小组的设计图？说说你们的想法！ （邀请2-3组分享，师生、生生互动点评） 生1：我们设计了6片叶片，支架用塑料瓶，因为塑料瓶轻，好固定；圆轮用胡萝卜，轴用牙签。 师：这个设计很有想法！塑料瓶支架怎么固定呢？ 生1：用胶带粘在桌面上当底座！ 师：很棒，考虑到了底座的固定！ 生2：我们和范例一样，用土豆做支架和底座，5片叶片，这样简单，容易做。 师：选择简单的材料，能更快完成制作，也是好办法！ 三、实施方案：制作、测试与改进小水轮（ 任务一：制作小水轮（分步指导，小组合作） 师：设计完成啦，现在进入“制作环节”！请大家按照设计图，一步一步来，小组内分工合作（有人剪叶片，有人做支架，有人装圆轮），注意安全：剪刀尖不要对着人，金属丝轻轻掰！ 1. 步骤1：制作支架与底座 基础方法（土豆款）：把土豆切成两半，一半做底座，另一半插金属丝当支架，调整支架高度，让轴能悬空。 拓展方法（自选）：如塑料瓶支架，把塑料瓶剪去上半部分，留下瓶身当底座，瓶身两侧扎孔插轴当支架。 师：支架要稳固，不然小水轮转的时候会歪哦！ 2. 步骤2：制作圆轮与叶片 圆轮制作：把土豆/胡萝卜切成厚约1厘米的圆片（硬纸板/瓶盖可直接用），在中心扎一个小孔（能插进轴即可，不要太大）。 叶片制作：把塑料片剪成大小相同的长方形/扇形（数量按设计图），边缘剪圆润，避免划伤手。 3. 步骤3：安装叶片 方法：在圆轮边缘均匀标记叶片位置，用胶带把叶片粘在圆轮上，或用订书机固定（塑料片适用）。 师：叶片要均匀分布，不然小水轮转起来会不平衡！ 4步骤4：组装小水轮 方法：把轴（牙签/金属丝）穿过圆轮中心的孔，再把轴的两端架在支架上，确保圆轮能自由转动，不与支架摩擦。 （教师巡回指导，及时帮助有困难的小组，提醒小组合作，互相帮忙。） 任务二：测试与改进小水轮 1. 明确测试方法 师：小水轮做好了，能不能转起来？我们来测试一下！ 把小水轮放在透明水槽上方，让圆轮的下半部分对准水槽； 用手拿着水桶，慢慢往叶片上倒水（水流不要太急，也不要太缓）； 观察小水轮是否转动，记录发现的问题。 2. 小组测试，记录问题 师：请各小组完成测试，把发现的问题和想到的改进方法，填在《测试改进记录表》里（二年级简化版，图文结合）。 我发现的问题 改进方法（画一画/写一写） 例：叶片不牢固，水流冲击会掉落 用订书机再固定一下/多缠几圈胶带 3. 问题梳理，集体改进 师：谁来说说你们小组遇到了什么问题？我们一起想办法解决！ （师生共同梳理典型问题，给出改进思路） 问题1：叶片不牢固，水流冲击时掉落。 改进方法：用订书机加固（塑料片）、多缠几层胶带、把叶片插在土豆圆轮的切缝里（更牢固）。 问题2：叶片太大，小水轮转动很慢。 改进方法：把叶片剪小一点，减少水流的阻力；减少叶片数量。 问题3：小水轮不转动。 原因与改进：① 轴与支架摩擦太大→把轴的两端剪短一点，或在孔里涂一点水（润滑）；② 水流没对准叶片→调整倒水的位置，对准叶片的侧面。 问题4：小水轮转动不平衡，歪歪扭扭。 改进方法：调整叶片的位置，让叶片均匀分布；重新固定支架，让支架保持对称。 4. 二次测试，体验成功 师：根据改进方法，各小组快速调整小水轮，再测试一次！看看能不能让小水轮转得更快、更稳！ 四、展示评价，回顾反思 任务一：展示小水轮，分享成果 师：现在是“小小工程师成果展示会”！请各小组把你们的小水轮搬到展示台，演示它转动的样子，说说你们的设计亮点和改进故事。 生展示：“我们的小水轮用了塑料瓶支架，转得很快！一开始叶片老掉，我们用订书机固定后，就牢固啦！” 师：为你们的改进点赞！ 任务二：对比思考，关联旧知 师：大家的小水轮都转起来了！还记得我们上节课做的纸风车吗？小水轮和纸风车有什么相同点？（小组讨论） 生1：都有多个叶片！ 生2：都能转动！ 师：非常棒！那它们转动的力量来自哪里呢？ 生：小水轮利用了水的流动性，纸风车利用了空气的流动性！ 师：对啦！流动的水和流动的空气，都能产生力量，推动物体转动！ 任务三：多元评价，自我反思 1. 评价维度（出示评价表，二年级简化为星级评价） 评价维度 自评（★） 互评（★） 1. 会使用简单工具加工材料 ★★★★★ ★★★★★ 2. 能通过测试发现问题，提出改进方案 ★★★★★ ★★★★★ 3. 能制作出简易小水轮，实现转动功能 ★★★★★ ★★★★★ 4. 乐于倾听同学想法，主动合作 ★★★★★ ★★★★★ 2. 自评+互评 师：请大家先给自己打分，再和同桌互相打分，给表现好的同学贴上“小小工程师”贴纸！ 3. 回顾反思 师：今天我们从“认识水车”到“设计小水轮”，再到“制作、测试、改进”，终于让小水轮转起来了！谁来说说，你有什么收获？ 生1：我知道了小水轮有5个部分，叶片要均匀分布！ 生2：制作东西不是一次成功的，要测试、改进，才能做好！ 生3：我学会了和小组合作，倾听别人的想法！ 课堂 小结 师：今天这节课，我们不仅认识了古代劳动人民的智慧——水车，还当了一回“小小工程师”，完成了小水轮的设计、制作、测试、改进全流程。我们知道了小水轮由底座、支架、圆轮、叶片、轴组成，利用水的流动性就能转动；也明白了“工程制作需要反复尝试、不断改进”的道理。希望小朋友们以后遇到问题，都能像今天一样，积极思考、动手实践，做爱探究、会合作的小小科学家！ 板书设计 制作小水轮 一、古代智慧：水车（水的流动性→产生力量） 二、小水轮结构与功能 底座 → 固定 支架 → 支撑 圆轮 → 装叶片 叶片 → 接水流 轴 → 转动中心 三、工程流程 设计 → 制作 → 测试 → 改进 四、相同点（与纸风车） 都有叶片，都靠“流动的物质”产生力量 教学反思 （一）成功之处 1. 聚焦核心环节，贴合二年级认知：本节课将“制定方案（设计）”作为重点，通过实物拆解、范例引导、小组讨论，降低了设计难度，让二年级学生能真正参与到设计中，而非“照葫芦画瓢”。 2. 落实工程思维，凸显新课标理念：完整呈现“设计—制作—测试—改进”的工程流程，尤其是“测试改进”环节，通过典型问题梳理，让学生亲身体验“制作不是一次成功，需要反复优化”，培养了工程实践能力。 3. 小组合作高效，互动充分：设计、制作、测试环节均采用小组合作，明确分工，教师巡回指导，兼顾了不同能力水平的学生，让每个孩子都能参与其中，体验成功的快乐。 4. 关联旧知，构建知识体系：通过对比小水轮和纸风车，让学生理解“流动的物质能产生力量”，将“空气”和“水”的知识串联起来，形成了完整的科学概念。 （二）不足之处 1. 制作时间略显紧张：部分小组在制作支架和安装叶片时速度较慢，导致二次测试的时间不足，部分小组未能充分完成改进后的测试。 2. 材料选择的差异性指导不足：对于选择拓展材料（如塑料瓶、瓶盖）的小组，教师的指导不够细致，部分小组因材料加工难度大，影响了制作进度。 3. 评价方式可更丰富：目前以星级评价为主，可增加“最佳设计奖”“最佳改进奖”等特色评价，更能激发学生的积极性。 （三）改进措施 1. 课前准备优化：提前将土豆、胡萝卜切成合适的大小，塑料瓶预剪好基础形状，减少课堂上的材料加工时间，预留充足的测试改进时间。 2. 分层指导细化：针对选择基础材料和拓展材料的小组，分别制定简易操作指南和进阶指导要点，教师分组进行针对性指导。 3. 评价形式丰富：增加特色奖项，结合作品展示，让学生投票选出“最佳设计”“最佳改进”“最稳小水轮”等，让评价更具趣味性和激励性。 1 学科网（北京）股份有限公司 $