5.2像工程师那样实践 课件-2026-2027学年浙教版科学七年级上册

该初中科学课件围绕三球运动演示模型的设计制作，帮助学生建立日地月运动系统认知，理解日食月食成因。课堂导入通过日食月食位置示意图呈现现象，引导思考成因，再以工程实践流程为学习支架，连接科学原理与动手实践。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，以完整工程流程（明确问题到发布成果）为主线，通过小组设计传动结构、使用工具制作（如钻孔组装）、依据验收标准检验改进，培养模型建构能力。采用项目式学习，小结明确工程流程和模型核心要求，提升学生动手协作能力，也为教师提供结构化教学与评价工具。

像工程师那样实践 学习目标 1. 科学观念：通过三球运动演示模型的设计与制作，建立日地月运动的系统认知，理解日食月食成因的科学本质，形成物体运动变化的系统观念与模型观念。 2. 科学思维：综合运用抽象、模型建构等科学方法，结合力学传动原理设计三球运动演示模型的结构，在方案优化、问题改进过程中发展逻辑推理与工程设计思维。 3. 探究实践：以小组合作形式完整经历“明确问题-设计方案-实施方案-产品检验-改进完善-发布成果”的完整工程实践流程，掌握简单工具的使用方法，提升工程设计与动手实践能力。 4. 态度责任：在小组合作中体会分工协作的重要性，感受工程实践迭代优化的特点，领悟跨学科解决问题的乐趣，养成细致、耐心的科学探究习惯。 新课导入 新课导入 日食和月食发生时三者的位置示意图 新课讲授 一、认识工程实践流程 所有工程产品都不是凭空出现的，工程师会遵循固定的流程完成设计建造，工程实践的通用流程为： 明确需要解决的问题→设计多个可行方案→选择最优方案实施方案→检验产品是否符合要求→改进优化产品→最终发布成果。 二、明确任务与限制条件 新课讲授 任务要求：设计制作三球运动演示模型，能够演示日食和月食的成因。 材料限制：提供基础材料为木板、地球模型、月球模型、LED灯、刻度尺，工具包含锯子、钻孔机、砂纸、螺丝螺母等固定件。 验收维度 合格要求 功能实现 可以正确演示日食、月食的成因，明确展示发生日食、月食时三者位置关系 运动比例 地球绕太阳转动1圈时，月球恰好绕地球转动12圈，符合实际运动比例 结构稳定性 操作时零件不松动，转动流畅，不会卡顿脱落 安全性与美观性 零件连接处打磨光滑无毛刺，整体整洁美观 二、明确任务与限制条件 新课讲授 验收标准： 评价项目 分值 得分 能正确演示日食成因 25 能正确演示月食成因 25 运动比例符合12:1的要求 20 结构稳定、转动流畅 15 安全美观 15 总分 100 新课讲授 三、小组设计初步方案 1. 小组讨论：如何选择材料实现三个天体的模拟？如何设计传动结构保证运动比例符合要求？如何体现太阳光的效果？ 2. 完成设计要素梳理，绘制方案草图，标注各部分尺寸、材料选择。 新课讲授 四、方案交流与优化 每个小组派代表展示本组的设计草图，讲解设计思路，其他小组提出修改建议。 示例1：第一小组设计将太阳放在支架顶端，LED放在太阳模型内部，可以更好模拟太阳光，这个设计非常合理，但是他们的皮带轮放在支架外侧，容易脱落，可以把皮带轮放在两层支架之间增加稳定性。 新课讲授 四、方案交流与优化 示例2：第二小组准备用电动马达带动传动，这个设计很创新，但是手动传动更便于我们控制位置，演示日食月食时操作更方便，如果做完基础模型后还有时间可以再改装电动结构。 新课讲授 五、制作与完善 （1）下料：按照草图标注的尺寸，用锯子把木板切割成不同长度、宽度的长木条，切割后用砂纸将切面打磨光滑。 （2）钻孔：按照设计位置，在较长木条的左右两端和中间偏右位置钻3个孔，在较短木条两端各钻1个孔，在较宽底座木条中心钻1个孔；孔的尺寸要求：孔的直径和对应安装的轴直径一致，底座木条中心孔和长木条中间偏右的孔径相同，其余孔径相同。 （3）组装底座：用螺丝将三根木条组装成稳定的支架结构。 新课讲授 五、制作与完善 (4)安装太阳结构：将大皮带轮用大铁轴套固定在底座木条中心的大铁轴上，套上长木条中间偏右的孔，在轴上端固定太阳模型，大皮带轮上下都用轴套固定，和上下木条之间预留转动空隙；将大功率LED灯安装在太阳模型内部，引出接线端。 (5)安装地月结构：在长木条左侧的孔插入小铁轴，轴下方安装小皮带轮，轴上端依次固定短木条和地球模型，短木条的另一端固定月球模型，调整轴的高度，让月球中心和地球中心保持水平。 新课讲授 五、制作与完善 (6)组装传动结构：将皮带套在大皮带轮和小皮带轮上，调整皮带松紧度合适；推动太阳端的轴，带动长木条转动，观察是否能实现“长木条带动地球绕太阳转动时，小皮带轮同步带动月球绕地球旋转”。 新课讲授 五、制作与完善 演示测试：在遮光教室中，接通LED电源，用手匀速推动转轴，让地球绕太阳公转、月球绕地球旋转，转动过程中分别调整到“月球在太阳和地球之间”“地球在太阳和月球之间”两个位置，观察是否能呈现对应的日食、月食效果。 五、制作与完善 新课讲授 评价项目 分值 得分 能正确演示日食成因 25 能正确演示月食成因 25 运动比例符合12:1的要求 20 结构稳定、转动流畅 15 安全美观 15 总分 100 新课讲授 五、制作与完善 结合检验结果，梳理模型存在的问题，讨论改进方法，填写改进记录。 示例问题1：转动时皮带容易滑落→改进方法：调整皮带松紧度，或者在皮带轮外侧加装挡片防止滑落。 示例问题2：转动卡顿不流畅→改进方法：在转轴处加少量润滑油，打磨轴孔内壁扩大间隙。 示例问题3：月球高度不对，遮挡位置不对无法清晰演示日食→改进方法：调整月球转轴的高度，让三者中心保持在同一平面。 新课讲授 五、制作与完善 常见改进方向总结： 1. 将所有连接处重新打磨光滑，去除毛刺，提升安全性与美观度； 2. 给太阳、地球、月球涂上对应颜色，区分更清晰； 3. 将手动传动改为电动机带动，运行更平稳，演示更方便； 4. 调整三个天体的大小比例，更符合真实情况。 新课讲授 五、制作与完善 成果发布 每个小组派代表上台展示本组改进后的模型，演示日食、月食的形成过程，讲解制作过程中遇到的问题和改进方法，评选出“最佳演示奖”“最佳创意奖”“最稳定结构奖”多个奖项。 课堂小结 1.工程实践流程 明确问题→设计方案→实施方案→产品检验→改进完善→发布成果 2.三球运动演示模型核心要求 （1）日食：日-月-地 （2）月食：日-地-月 （3）转速比：地球公转1圈:月球公转1圈=1:12 解放生产力 释放想象力 封底 Lavf54.63.104 Lavf59.16.100 vid:v0200fg10000cdljgqbc77u7ir95r0eg $