5.4 科技制作大比拼（教学课件）科学大象版六年级下册

5.4 科技制作大比拼 六年级下册第五单元 大象版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 回顾与练习 4 总结与评价 核心素养 科学观念 了解浮力、反冲运动、超声波、传感器等科学原理，构建基础物理认知。 科学思维 学习运用逻辑推理分析问题，掌握解决科技制作中复杂难题的方法。 探究实践 通过亲手制作模型和成果展示，在实践中验证理论，提升动手能力。 态度责任 在团队协作中培养沟通能力，激发创新意识，树立严谨负责的科学态度。 1.情境与问题 学习任务 情境 图：学生团队展示科技制作作品“电动补给舰” 带上我们的补给舰和展板，去参加科技制作大比拼吧。 2.探索与发现 学习任务 探索发现 活动一：表达交流 展示与倾听 在介绍我们作品的时候，要认真听取其他同学的评价和建议，积极互动，完善方案。 互评与学习 在其他小组介绍他们的作品时，要认真倾听，并给出适当的评价和建议，共同进步。 探索发现 第一小组介绍电动补给舰 作品名称：电动补给舰 我们小组设计的这款作品，主要功能是为军舰执行物资运送任务，解决海上补给难题，体现了科技在航海领域的应用。 核心参数：500克运载量 具备强大的承载能力，单次可稳定运载500克物资，确保在模拟任务中高效完成补给交付。 电动补给舰实物展示 探索发现 浮力原理应用 利用阿基米德原理，确保作品能够稳定漂浮于水面之上。 电机动力系统 集成微型电机技术，为装置提供持续、可控的核心驱动力。 反冲运动推进 基于动量守恒定律，通过向后喷射介质获得向前的推力。 图示：反冲运动原理（火箭与气球） 第一小组介绍电动补给舰 探索发现 补给舰核心构成解析 我们的补给舰设计精密，主要由负责浮力与承载的舰体系统，以及提供强劲推进力的动力系统等关键部分协同构成。 舰体系统：保障浮力与物资承载 动力系统：提供高效环保的电力推进 图示：电动补给舰结构分解图 第一小组介绍电动补给舰 探索发现 外观美学升级 在完成核心功能调试后，第一小组特别注重作品的外观呈现。我们为舰体精心调配并喷涂了鲜艳的色彩，不仅提升了整体辨识度，更让成品在视觉上显得精致美观，充分展现了技术与美学的完美结合。 作品实物展示：色彩鲜艳的外观设计 注重细节，打造高颜值科技作品 第一小组介绍电动补给舰 探索发现 第二小组介绍超声波自动控制风扇 作品：超声波自动控制风扇 我们小组的作品具备智能感应功能： • 当检测到有人靠近时，风扇自动开启 • 当检测到无人在场时，风扇自动关闭 作品实物展示 高效节能 智能感应 自动启停 探索发现 核心原理：超声波自动控制 “超声波自动控制风扇”的核心技术在于集成了高精度的超声波发射与接收装置。通过发射高频声波并捕捉反射信号，实现智能化的感应控制。 精准测距与感应 智能启停节能降耗 图示：超声波传感器工作原理流程 第二小组介绍超声波自动控制风扇 探索发现 作品简介 智能自动控制 通过超声波检测前方是否有人，实现风扇马达的自动启停，无需手动操作。 超声波测距原理 利用超声波指向性强的特点，通过计算发射与接收的时间差，精准测算前方距离。 节能高效 人来即转，人走即停。避免无人时的无效运转，显著节约电能消耗。 技术原理详解 超声波自动控制风扇是一款通过超声波来检测前方是否有人并自动启停马达的智能风扇，通过超声波发射和接收的时间差来计算风扇和前方人(或物体)之间的距离。当检测到前方来人时，风扇启动;当人离开后，风扇停止。它可以更好地节约电能!超声波是一种频率比较高的声波，指向性强。超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。 探索发现 作品名称：二氧化碳感应智能风扇 核心功能：环境CO₂浓度实时监测 智能控制：超标自动开启通风 本作品是在专家指导下完成的科技创新制作。它利用传感器技术测定教室内的二氧化碳含量，当检测到浓度超过设定阈值时，风扇会自动启动，有效改善室内空气质量，营造健康的学习环境。 作品实物：电路模块与执行机构展示 科技赋能教育 · 创新改善生活 第三小组介绍二氧化碳感应智能风扇 探索发现 智能控制系统构成与原理 系统架构： 系统主要由传感器模块、控制模块和执行模块三大核心构成，形成完整的闭环控制。 工作流程： 1.感知：二氧化碳传感器实时测定环境浓度，采集数据并传递。 2.决策：控制模块分析数据，若浓度超标则触发指令。 3.执行：执行模块接收指令，自动调节设备运行状态。 系统构成流程图 第三小组介绍二氧化碳感应智能风扇 探索发现 二氧化碳感应智能风扇结构图 感应模块 集成二氧化碳传感器，实时监测环境气体浓度变化。 控制中枢 基于单片机核心，处理数据并根据阀值自动调节风扇转速。 执行终端 智能风扇模块，根据控制指令启动通风，改善空气质量。 探索发现 多维度感知环境 可精准测量温度、湿度、光照度、一氧化碳浓度及土壤湿度等多种环境物理量。 智能化控制终端 通过替换执行模块为继电器（自动控制开关），可灵活控制各类用电器设备。 广泛的自动控制应用 作为自动控制的核心感知部件，在智能家居、工业自动化等领域应用前景广阔。 核心观点： 传感器如同设备的“五官”，负责采集环境信息；继电器如同“手脚”，负责执行控制指令。二者结合是实现自动化控制的关键。 探索发现 传感器应用举例 恒温空调系统 利用温度传感器实时监测环境温度，自动调节运行状态，保持室内温度恒定舒适。 一氧化碳报警器 利用电化学传感器精准检测空气中的一氧化碳浓度，超标时立即报警，保障生命安全。 自动喷灌系统 利用土壤湿度传感器感知水分含量，自动开启或关闭水泵，实现按需灌溉，节约水资源。 探索发现 活动二：反思评价 核心反思问题 我们小组表现得怎么样？有哪些优点与不足？ 其他小组的作品中，我们最喜欢哪些作品？ 班级评选奖项设置 • 最佳设计奖 • 最佳制作奖 • 最佳功能奖 • 最具应用前景奖 • 最佳表达奖 评价与交流 通过小组互评与自评，不仅能发现他人的闪光点，也能客观认识自己的不足。请大家畅所欲言，共同进步！ 探索发现 奖项评选 最佳设计奖 创意与美学的完美结合 最佳制作奖 工艺精湛，细节出众 最佳功能奖 技术硬核，体验流畅 最具应用前景奖 贴近生活，潜力无限 最佳表达奖—— 授予展示过程中表现最好的小组 本次评选覆盖设计、制作、功能、应用及表达五个维度，旨在全方位表彰同学们在项目中的卓越贡献与精彩表现。 3.回顾与练习 学习任务 练习 1. 电动补给舰能浮在水面上，主要利用了什么原理？ A. 浮力 B. 反冲运动 C. 磁力 答案：A 2. 超声波自动控制风扇是通过检测什么来判断是否有人的？ A. 温度 B. 声音 C. 距离 答案：C 3. 二氧化碳感应智能风扇中的核心部件是？ A. 电机 B. 二氧化碳传感器 C. 开关 答案：B 一、选择题 练习 题目 01 反冲运动是指物体喷出气体时，会受到一个______方向的推力。 答案：相反 题目 02 超声波是一种频率比较______的声波。 答案：高 题目 03 传感器可以测量很多环境物理量，比如温度、湿度、______等。 答案：光照度（或其他合理答案） 题目 04 自动控制风扇可以更好地______电能。 答案：节约 二、填空题 练习 电动补给舰的动力系统主要利用了反冲运动原理。 超声波在空气中的传播速度是未知的。 二氧化碳传感器只能用来控制风扇。 所有的传感器都需要连接到控制模块才能工作。 科技制作只需要动手能力，不需要科学知识。 三、判断题 4.总结与评价 学习任务 总结 科学原理探究 深入学习了浮力、反冲运动、超声波及传感器等核心科学原理，夯实理论基础。 科技作品赏析 鉴赏了多个精彩的科技制作案例，剖析其设计思路与工作逻辑，拓宽工程视野。 实践能力提升 在小组交流中学会倾听与协作，在动手实践过程中不断解决问题，提升综合能力。 创新思维融合 深刻认识到科技制作是科学知识与创新思维的有机结合，鼓励将创意转化为现实。 评价 评价维度 优秀 良好 一般 待提高 知识掌握 实践能力 合作交流 创新思维 请大家根据自己在本单元的表现，从知识掌握、实践能力、合作交流和创新思维四个方面进行客观自我评价。 作业 任务一：分享与科普 回家后向家人介绍你最喜欢的科技作品，并尝试用通俗易懂的语言解释其工作原理。 任务二：创意与设计 尝试设计一个简单的科技小制作，可以是对现有作品的改进，也可以是全新的创意构思。 保持好奇心，探索科技的无限可能！ 感谢您的聆听 THANKS 大象版 30 $