资源简介

(共30张PPT)
第三课时
如何进行设计与制作课题的
探究活动成果及评价
（粤教版综合实践）八年级
全
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
知识拓展
05
课堂总结
06
课后作业
教学目标
01
02
在研究交替式自动上水控制器实际应用和评价反思中，能对实验结果以及对实验结论进行深入思考和体认。
03
能够解决反思总结过程中对控制器的应用标准、不足和如何优化等问题，并提出解决困难的对策。
价值体认
责任担当
在交替式自动上水控制器成功探究和评价课题中，承担起科研的责任和义务，能将实验成果造福群众，解决实际问题。
问题解决
04
能将交替式自动上水控制器实践成果进行优化改进并落地，完成实践评价表，提高操作的可行性。
创意物化
新知导入
探究新知
活动成果
安装调试，评估优化
在作品制作完成后，我们还要对其进行安装调试，在实际运行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遗漏。通过试运行，对其功能、性能进行评估，为后继的优化提供参考。
探究新知
活动成果
(一)调试安装
在组装好控制器后，实地安装，试运转一周，并做好记录。看看该控制器是否达到了设计要求，电路及水路安装是否妥善。
探究新知
活动成果
(二)试用评估
调试完成后，对该控制器进行评估、提出优化建议。交替式自动上水控制器是针对老城区、城中村等市政自来水管网老化导致供水压力不足，不能保证水箱二次供水的一种解决方案。
在市政管网供水状态未改变的情况下，使用本装置进行二次供水改造前后对比如下表:
探究新知
活动成果
对比项目 改造前(冬季) 改造后(夏季)
全天总用水量 6.3平方米(平均值) 8.8平方米(平均值)
二次供水中断频率 3天/次 未出现
水泵启动频率 3~4次/天(平均值) 0.3次/天（平均1次/3~4天)
水泵空转频率 高 未出现
水泵单次运行时间 根据当时用水量而定 短
夜间抽水噪音污染次数 频繁 无
水泵能耗 高 低
水泵损坏次数 1次(用户经验值) 未出现
人工干预频率 高 无
点拨台
探究新知
针对老城区、城中村等自来水管老化导致供水压力不足的问题，可以考虑以下解决方案：
更新管网设施：对老化严重的自来水管网进行更新和改造，包括更换老化管道、修复漏水点等，以提高供水压力和稳定供水。
安装增压泵站：在供水管网中适当位置安装增压泵站，通过增压泵提高供水压力，确保水流畅畅通。
点拨台
探究新知
增加水箱容量：在需要二次供水的地方增加水箱容量，以储存足够的水量，保证供水的稳定性和持续性。
使用智能控制器：安装交替式自动上水控制器，并配合智能控制系统，实现对供水压力和水箱二次供水的精准控制，提高供水效率。
探究新知
活动成果
(二)试用评估
从改造前后的对比看出，本作品不同于市场上常规的通用水泵控制器“低水位启动，高水位停止，只针对水位工作”的单一思路，综合考虑管网供水状态、水位、时间三种变量，以更切合实际情况、更灵活的控制方式进行工作，达到了预期的效果。
探究新知
活动成果
(三)优化改进
本作品是一种新型的上水控制装置，达到了更灵活、实用、稳定可靠、针对性解决实际问题的研究目的，给受到用水困扰的市民提供多一种实用可行的二次供水解决方案，具有推广的价值。
探究新知
活动指引四：为什么要确定设计步骤
设计是一个动态发展的过程。在一个具体的设计过程中，有些步骤可能会相对更加重要，有些步骤可能要循环多次。例如对于设计一款按摩椅，前期的用户调查就非常重要，了解清楚用户的真正需求，才能设计出适销对路的产品。再如飞机的设计与制造，在模型设计出来后，往往要经过多次的风洞试验，加以调试、修改及优化。一架客机价格不菲，动辄几亿、十几亿美元，其实有很大一部分成本耗费在研发阶段。
探究新知
活动指引四：如何确定设计步骤
定义问题或需求：确定你想要解决的问题或满足的需求是什么。这可以是市场上的空白、改进现有产品或服务、或者解决特定的挑战。
市场研究和竞争分析：分析当前市场情况，了解竞争对手的产品或解决方案，看看你的设计如何能够区别于现有的解决方案。
制定设计目标：确定设计的主要目标和要达到的标准。这些目标可以包括性能、成本、可靠性、用户体验等方面。
探究新知
活动评价
(一)开展活动评价
在水泵控制器的设计与制作的活动过程中，我们了解了如何开发一款有创意的作品。我们还对小组成员间相互做了评价。
交流与反思
探究新知
活动评价
活动成果评价表
评价内容 评价要点 评价结果
小组自评 他评 教师评价
项目选择 选题新颖，有创意; 有区域、学校特色; 考虑项目的现实需求; 有完成项目的条件保证。 一般 良好 优秀 一般 良好 优秀 一般
良好
优秀
设计与制作过程 设计方案体现了需要用到的技术、思路、原理和方法;设计构思独特，创造性突出;设计方法科学、简便，工具操作简单安全;注重过程中数据的记录、分析。 一般 良好 优秀 一般 良好 优秀 一般
良好
优秀
探究新知
活动评价
续上表
活动成果 产品在技术思路、原理、方法上有创新;产品实用性强，有广泛的应用前景;实物、样品、模型、图表、录像或其他资料能整体、形象地展示其设计与制作特点，观点鲜明、正确，论据充分;语言表达清晰流畅，条理分明，规范且富有逻辑性。 一般 良好 优秀 一般 良好 优秀 一般
良好
优秀
综合评价 在项目研究问题上，非常有创意，能够考虑项目的现实需求；过程环节清晰、时间安排合理；研究方法科学可行，搜集规范数据分析科学可信；活动成果真实，有注释及参考文献;有一定的理论或实践意义、比较新颖和体现一定的创新性。
探究新知
活动评价
(二)进行自我反思
在本作品试用一段时间后，我们将进行升级改造设计，可以用单片机、编程控制、时间控制、水位检测等各种方式和模块的组合来实现，具有实际操作的可行性。
探究新知
活动评价
如何优化模型的设计
继续对上一“牛刀小试”中用硬纸板、小木棍等材料做成的椅子在舒适程度、椅背角度、座椅高度、坐垫柔软程度、移动便捷性等方面进行调试与优化。
牛刀小试①
探究新知
活动评价
牛刀小试①
调试项目 优化目标
椅背角度 保护脊椎、防止疲劳
座椅高度 与大多数使用者的小腿长度相吻合
坐垫舒适度 优化坐垫位置的材质，提高舒适度
板凳面内凹幅度 轻微增加板凳面内凹幅度
知识拓展
交替式自动上水控制器的评估标准：
功能性能：评估控制器是否能够准确地监测水位，并根据设定的水位要求自动进行上水和停水操作。同时，还需要考察控制器的稳定性和可靠性，确保其长期稳定运行。
安全性能：评估控制器是否具有过载保护、漏电保护等安全功能，以确保在异常情况下能够及时停止上水操作，避免发生安全事故。
节能性能：评估控制器是否能够根据实际需求智能调节上水频率和水量，以达到节约能源和水资源的目的。
知识拓展
交替式自动上水控制器的评估标准：
使用便捷性：评估控制器的操作界面是否简单直观，是否易于安装和调试，以及是否提供远程控制功能，方便用户进行操作和监控。
耐用性：评估控制器的材质和制造工艺是否符合标准要求，以确保其具有较长的使用寿命和良好的耐用性。
知识拓展
交替式自动上水控制器如何进行优化改进：
精准的水位控制：优化控制算法，确保水位控制更加精准稳定，避免水位波动过大或出现漏水现象。
节能节水：引入节能节水技术，优化控制策略，减少能源消耗和水资源浪费，提高整体效率。
多功能性设计：增加控制器的功能，例如添加定时开关机功能、故障自诊断功能等，提升控制器的实用性和便利性。
远程监控与控制：引入物联网技术，实现远程监控与控制，用户可以通过手机或电脑随时随地监控水位情况并进行控制。
知识拓展
交替式自动上水控制器常见的应用场景：
水箱自动补水：在水箱水位低于设定值时，交替式自动上水控制器会自动启动水泵将水箱补满至设定水位，确保水箱始终保持足够的水量。
游泳池水位控制：交替式自动上水控制器可以根据预设的水位范围，自动控制水泵的启停，保持游泳池水位在合适的范围内。
知识拓展
交替式自动上水控制器常见的应用场景：
农田灌溉系统：用于控制灌溉水泵的启停，根据土壤湿度或者时间设定，自动进行灌溉作业，提高农田的灌溉效率。
工业生产过程中的水位控制：在工业生产中，有些设备需要保持一定水位才能正常运行，交替式自动上水控制器可以确保设备水位的稳定。
板书设计
如何进行设计与制作课题的探究活动成果及评价
新知引入
活动成果
活动评价
进行相关知识拓展
课堂总结
今天，我们对交替式自动上水控制器进行了安装调试，在实际运行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遗漏。通过试运行，对其功能、性能进行评估，为后继的优化提供参考；同时，也要进行活动评价的交流与反思，分析控制器的实践成果，总结控制器的不足之处，并根据评价结果提出改进建议，为今后的实验活动提供参考和借鉴。
课后作业
1.根据整个实验研究活动提出改进建议，为今后的研究活动提供参考和借鉴。
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第4.3课《如何进行设计与制作课题的探究活动成果及评价》教学设计
课题 如何进行设计与制作课题的探究活动成果及评价 单元 第四单元 学科 综合实践活动 年级 八年级
核心素养目标 价值体认：在研究交替式自动上水控制器实际应用和评价反思中，能对实验结果以及对实验结论进行深入思考和体认。责任担当：在交替式自动上水控制器成功探究和评价课题中，承担起科研的责任和义务，能将实验成果造福群众，解决实际问题。问题解决：能够解决反思总结过程中对控制器的应用标准、不足和如何优化等问题，并提出解决困难的对策。创意物化：能将交替式自动上水控制器实践成果进行优化改进并落地，完成实践评价表，提高操作的可行性。
教学重点 在研究交替式自动上水控制器实际应用和评价反思中，能对实验结果以及对实验结论进行深入思考和体认。
教学难点 能够解决反思总结过程中对控制器的应用标准、不足和如何优化等问题，并提出解决困难的对策。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第4.3课 《如何进行设计与制作课题的探究活动成果及评价》板书课题。播放视频。 观看教学视频。 将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：板书课题。活动成果【安装调试，评估优化】在作品制作完成后，我们还要对其进行安装调试，在实际运行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遗漏。通过试运行，对其功能、性能进行评估，为后继的优化提供参考。调试安装在组装好控制器后，实地安装，试运转一周，并做好记录。看看该控制器是否达到了设计要求，电路及水路安装是否妥善。(二)试用评估调试完成后，对该控制器进行评估、提出优化建议。交替式自动上水控制器是针对老城区、城中村等市政自来水管网老化导致供水压力不足，不能保证水箱二次供水的一种解决方案。在市政管网供水状态未改变的情况下，使用本装置进行二次供水改造前后对比如下表:对比项目改造前(冬季)改造后(夏季)全天总用水量6.3平方米(平均值)8.8平方米(平均值)二次供水中断频率3天/次未出现水泵启动频率3~4次/天(平均值)0.3次/天（平均1次/3~4天)水泵空转频率高未出现水泵单次运行时间根据当时用水量而定短夜间抽水噪音污染次数频繁无水泵能耗高低水泵损坏次数1次(用户经验值)未出现人工干预频率高无【点拨台】针对老城区、城中村等自来水管老化导致供水压力不足的问题，可以考虑以下解决方案：更新管网设施：对老化严重的自来水管网进行更新和改造，包括更换老化管道、修复漏水点等，以提高供水压力和稳定供水。安装增压泵站：在供水管网中适当位置安装增压泵站，通过增压泵提高供水压力，确保水流畅畅通。增加水箱容量：在需要二次供水的地方增加水箱容量，以储存足够的水量，保证供水的稳定性和持续性。使用智能控制器：安装交替式自动上水控制器，并配合智能控制系统，实现对供水压力和水箱二次供水的精准控制，提高供水效率。 从改造前后的对比看出，本作品不同于市场上常规的通用水泵控制器“低水位启动，高水位停止，只针对水位工作”的单一思路，综合考虑管网供水状态、水位、时间三种变量，以更切合实际情况、更灵活的控制方式进行工作，达到了预期的效果。 (三)优化改进本作品是一种新型的上水控制装置，达到了更灵活、实用、稳定可靠、针对性解决实际问题的研究目的，给受到用水困扰的市民提供多一种实用可行的二次供水解决方案，具有推广的价值。【活动指引四：如何撰写科技小论文】设计是一个动态发展的过程。在一个具体的设计过程中，有些步骤可能会相对更加重要，有些步骤可能要循环多次。例如对于设计一款按摩椅，前期的用户调查就非常重要，了解清楚用户的真正需求，才能设计出适销对路的产品。再如飞机的设计与制造，在模型设计出来后，往往要经过多次的风洞试验，加以调试、修改及优化。一架客机价格不菲，动辄几亿、十几亿美元，其实有很大一部分成本耗费在研发阶段。【活动指引四：如何确定设计步骤】定义问题或需求：确定你想要解决的问题或满足的需求是什么。这可以是市场上的空白、改进现有产品或服务，或者解决特定的挑战。市场研究和竞争分析：分析当前市场情况，了解竞争对手的产品或解决方案，看看你的设计如何能够区别于现有的解决方案。制定设计目标：确定设计的主要目标和要达到的标准。这些目标可以包括性能、成本、可靠性、用户体验等方面。活动评价【交流与反思】 (一)开展活动评价在水泵控制器的设计与制作的活动过程中，我们了解了如何开发一款有创意的作品。我们还对小组成员间相互做了评价。活动成果评价表评价内容评价要点评价结果小组自评他评教师评价项目选择选题新颖，有创意;有区域、学校特色;考虑项目的现实需求;有完成项目的条件保证。一般良好 优秀 一般良好 优秀 一般良好 优秀设计与制作过程设计方案体现了需要用到的技术、思路、原理和方法;设计构思独特，创造性突出;设计方法科学、简便，工具操作简单安全;注重过程中数据的记录、分析。一般良好 优秀一般良好 优秀一般良好 优秀活动成果产品在技术思路、原理、方法上有创新;产品实用性强，有广泛的应用前景;实物、样品、模型、图表、录像或其他资料能整体、形象地展示其设计与制作特点，观点鲜明、正确，论据充分;语言表达清晰流畅，条理分明，规范且富有逻辑性。一般良好优秀一般良好 优秀一般良好优秀综合评价在项目研究问题上，非常有创意，能够考虑项目的现实需求；过程环节清晰、时间安排合理；研究方法科学可行，搜集规范数据分析科学可信；活动成果真实，有注释及参考文献;有一定的理论或实践意义、比较新颖和体现一定的创新性。 (二)进行自我反思在本作品试用一段时间后，我们将进行升级改造设计，可以用单片机、编程控制、时间控制、水位检测等各种方式和模块的组合来实现，具有实际操作的可行性。 牛刀小试①如何优化模型的设计继续对上一“牛刀小试”中用硬纸板、小木棍等材料做成的椅子在舒适程度、椅背角度、座椅高度、坐垫柔软程度、移动便捷性等方面进行调试与优化。 调试项目优化目标椅背角度保护脊椎、防止疲劳座椅高度与大多数使用者的小腿长度相吻合坐垫舒适度优化坐垫位置的材质，提高舒适度板凳面内凹幅度轻微增加板凳面内凹幅度三、知识拓展：1.交替式自动上水控制器的评估标准：功能性能：评估控制器是否能够准确地监测水位，并根据设定的水位要求自动进行上水和停水操作。同时，还需要考察控制器的稳定性和可靠性，确保其长期稳定运行。安全性能：评估控制器是否具有过载保护、漏电保护等安全功能，以确保在异常情况下能够及时停止上水操作，避免发生安全事故。节能性能：评估控制器是否能够根据实际需求智能调节上水频率和水量，以达到节约能源和水资源的目的。使用便捷性：评估控制器的操作界面是否简单直观，是否易于安装和调试，以及是否提供远程控制功能，方便用户进行操作和监控。耐用性：评估控制器的材质和制造工艺是否符合标准要求，以确保其具有较长的使用寿命和良好的耐用性。2.交替式自动上水控制器如何进行优化改进：精准的水位控制：优化控制算法，确保水位控制更加精准稳定，避免水位波动过大或出现漏水现象。节能节水：引入节能节水技术，优化控制策略，减少能源消耗和水资源浪费，提高整体效率。多功能性设计：增加控制器的功能，例如添加定时开关机功能、故障自诊断功能等，提升控制器的实用性和便利性。远程监控与控制：引入物联网技术，实现远程监控与控制，用户可以通过手机或电脑随时随地监控水位情况并进行控制。3.交替式自动上水控制器常见的应用场景：水箱自动补水：在水箱水位低于设定值时，交替式自动上水控制器会自动启动水泵将水箱补满至设定水位，确保水箱始终保持足够的水量。游泳池水位控制：交替式自动上水控制器可以根据预设的水位范围，自动控制水泵的启停，保持游泳池水位在合适的范围内。农田灌溉系统：用于控制灌溉水泵的启停，根据土壤湿度或者时间设定，自动进行灌溉作业，提高农田的灌溉效率。工业生产过程中的水位控制：在工业生产中，有些设备需要保持一定水位才能正常运行，交替式自动上水控制器可以确保设备水位的稳定。 完成调试安装。学习点拨台。学习活动指引。学习和进行活动反思。进行自我反思。进行课外知识拓展。 将前期制作发明物进行调试安装，考察实践成果的可行性，为本课研究内容打下基础。引导学生学会如何运用实践成果进行实际问题的解决。强化学生对本课内容的深度掌握和理解，扩大学生知识体系。培养学生的学习能力，详细介绍和引导学生进行活动反思的板块内容以及如何思考如何让作品更加优化改进。结合具体案例引导学生进行自我反思，提高学生实践活动的可行性和优化性。拓宽学生知识面。
课堂小结 今天，我们对交替式自动上水控制器进行了安装调试，在实际运行中看看能不能正常使用、是否有缺陷或遗漏。通过试运行，对其功能、性能进行评估，为后继的优化提供参考；同时，也要进行活动评价的交流与反思，分析控制器的实践成果，总结控制器的不足之处，并根据评价结果提出改进建议，为今后的实验活动提供参考和借鉴。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 根据整个实验研究活动提出改进建议，为今后的研究活动提供参考和借鉴。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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