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第14课《劳动工具的变化与创新——实施总结阶段》教学设计
课题 劳动工具的变化与创新——实施总结阶段 单元 第二单元 学科 综合实践活动 年级 七年级上
核心素养目标 价值体认：认识到创新劳动工具设计有助于提高工作效率和质量，增强团队合作精神和任务完成的意识。责任担当：在团队合作设计创新劳动工具的过程中，明确分工并完成自己的任务，承担责任，确保成果的有效性和实用性。问题解决：在设计创新劳动工具的过程中，面对出现的挑战，运用创新思维和问题解决能力，找到有效的解决方案。创意物化：通过多种形式展示创新劳动工具的设计成果，如模型展示、功能演示等，实现创意的物化，并探索实际应用的可能性。
教学重点 1、灌溉工具改进。2、家用智能清洁工具改进。3、劳动工具的变化与创新总结。
教学难点 1、工艺手工工具改进。2、自动清洁杯子机设计。
教学准备 多媒体课件、引入视频等。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 视频导入：《DIY智能衣柜》创造劳动工具是人类发展的关键。从最早的石器、青铜和铁制工具，到现代的电动和智能工具，每一步都提升了生产力和效率。这种进步推动了技术和社会的发展。 观看视频，思考、讨论创造劳动工具对人类发展的影响。 培养学生的观察力和创造力，激发他们对劳动与生活的热爱。
讲授新课 实施阶段课题一、灌溉工具改进一、调查1、农业生产离不开灌溉。经过技术改进的灌溉小工具能在家中无人时自动养护小盆栽，自动喷灌系统能大面积喷淋绿化带中的植物，农业智能灌溉系统能精确浇灌农田……让我们一起尝试用更多的现代科技改进灌溉工具。2、小组合作开展调查、访谈、咨询，了解灌溉工具的特点、使用原理，并提出改进设想。3、探寻身边的灌溉工具，参见课件第9页表1。4、资料链接：灌溉工具的变迁。中国是农业大国,也是世界上发展农田灌溉最早的国家之一。从古至今，灌溉工具发生了巨大的变化。（1）古代灌溉工具：灌溉面积小，需要人力操控。（2）现代灌溉工具：自动化，灌溉效率高。5、女生：灌溉工具的产生、选择和使用，都有其特定的条件或背景。男生：时、省力、省成本是我们改进的目标，当然，因地制宜也很重要！6、资料链接：自动灌溉工具的特点和原理。自动灌溉工具具有节水、省时、精确灌溉的特点，它通过自动监测土壤的温度、湿度等植物生长需要的相关数据，控制水压来实现精准灌溉。7、自动灌溉工具原理图。8、小锦囊：灌溉工具功能改进建议。（1）可远程操作，出门在外也不用担心浇水问题。（2）具有定时喷淋功能，可提前设置灌溉时间。（3）能识别泥土湿度。二、设计1、要制作一款能够满足实际需求的灌溉工具，我们需要讨论并确定改进思路。组内成员分工合作，准备工具和材料，绘制设计图纸……一起来设计一款实用、便捷的灌溉工具吧！2、设计一款适合的灌溉工具可能遇到的问题及解决方法，参见课件第18页表2。注意：设计完成后，别忘了与小组成员讨论，进一步完善优化方案。三、制作1、根据设计图，利用身边常见的材料，改进或制作灌溉工具，如制作一个简易的自动洒水浇灌瓶，或制作一个自动灌溉系统模型。2、遇到的困难和解决方法，参见课件第21页表3。3、简易自动浇灌瓶制作流程。（1）扎孔。（2）连接。（3）固定。（4）出水。4、资料链接：“碓”和“磨”的发展史。我国古代劳动人民在西汉末年就发明了利用水力舂米的水碓和磨粉的水磨。西晋初年，杜预对其加以改进，发明了连机碓和水转连磨。四、实验1、改进后的自动浇水装置与原来的浇水器相比，哪一个更便捷有效？进行对照实验，把观察到的实验现象记录下来并进行分析。观察记录表，参见课件第26-27页表4。温馨提示：活动中会用到各种各样的工具，切记要正确、安全地使用，以保障自身安全，必要的时候可以寻求老师或家长的帮助！2、资料链接：浇灌和滴灌。浇灌与滴灌，到底哪个效果更好呢 观点：滴灌胜于浇灌。浇灌忽视了植物吸取水分的毛细管作用，容易超量注水，导致盈溢流失；滴灌能循序渐进，从植物根系接受能力出发适量地提供给植物必要的水分。可见滴灌胜在“适量”,而浇灌输在“过量”。3、小锦囊：浇灌瓶的日常维护问题。（1）如果不对浇灌系统的管道进行定期清理，日积月累，出水眼就可能会被堵住。（2）风吹日晒容易导致瓶子老化，造成大面积漏水。应考虑对浇灌瓶采取保护措施。课题二、家用智能清洁工具改进一、调查1、扫地有机器人，清洗餐具有洗碗机，擦皮鞋有擦鞋机……走进千家万户的智能清洁工具是如何工作的？人们对使用它们有何感想？它们能完全替代人类的手工劳动吗？改进家用清洁工具，让它们为我们提供更方便、舒适的服务。2、智能清洁工具到底有哪些？一起去体验智能清洁工具的服务，了解当前智能清洁工具的功能，厘清智能清洁工具的使用原理。3、阅读说明书，了解智能清洁工具的结构，通过网络搜索获得更多关于智能清洁工具工作原理的资料。4、智能清洁工具调查表。参见课件第35页表5。资料链接：人工智能对劳动的改变。随着以人工智能、虚拟现实、大数据、云计算、量子通信等为代表的新科技的蓬勃发展和广泛运用，人们的生产方式、生活方式、思维方式正在发生深刻变化。第四次科技革命正带领人类进入智能时代，并且发展速度呈指数倍增长。智能时代的核心推动力和根本原理是人工智能对人类智能的模拟、延伸、超越，人工智能的“类人智能”和自主能力日益增强，人的劳动被智能劳动逐渐替代。智能劳动工具的使用，不仅方便了生活，而且提升了生活品质与劳动效率。二、设计1、了解了智能清洁工具的原理与构造后，试着从降低成本、增加功能、提高效率等方面进行改进与设计，可以从运行电路、外观造型、制作材料等方面寻找突破口。2、女生甲：如果给自己家里的扫地机器人增加一个控制程序，是不是就可以用手机远程操控了？男生：垃圾桶清洁是个麻烦事，我想让垃圾桶清洁更方便。女生乙：家里的洗地机续航时间太短了，我更换了电池，现在可以清洁2个小时了。3、改进清洁工具设计方案(以扫地机器人改进为例)，参见课件第40页表6。4、在线搜索：扫地机器人。扫地机器人是智能家用电器的一种。它能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式将地面杂物扫入或吸入自身的垃圾收纳盒中完成地面清理。据专业人士统计，近几年扫地机器人的年销售量一直在增长，未来几年还会持续上升。5、扫地机器人背面的构造。①双边刷 ②充电电极③电池盖 ④中扫⑤拖布 ⑥风机⑦轮子 ⑧传感器⑨万向轮三、改造1、在小组合作探究的基础上，我们厘清了功能改造的实现方法，设计了程序图，但在制作的过程中还会遇到很多问题，需要不断改进设计、完善改进方案。2、清洁工具改造，参见课件第44页表7。四、调试1、运行程序，发现程序执行时的错误并一一记录下来，进行反复修改调试，尝试用不同的方法解决问题。2、家用智能清洁工具改进活动总结，参见课件第46页表8。3、资料链接：马达通电示范图。（1）连接马达与电池。（2）用橡皮筋固定导线。（3）安装螺旋桨。（4）到机身内部。4、资料链接：安装扫地机器人，车轮的位置要适宜。车轮位置过高，轮子将无法触地运行；位置过低，车底与地面距离太大，影响吸尘效果。课题三、工艺手工工具改进可爱的小布袋、温馨的小香囊、迷你的小夜灯……可以制作的手工艺品丰富多彩，但制作时用到的工具既琐碎又繁多。怎样才能解决这个问题呢？和小组同学一起走进工具店，也可以通过上网查询、访谈调查等方式，了解各类手工工具的用途，合作探讨设计一款多功能工艺手工工具。小组分工认领方案设计、图纸绘制、材料准备、过程记录、制作改进等任务，请教工匠解决技术问题，围绕图纸展开制作，测试后改进不足之处经过多轮实践，不断完善，最终制作出让人满意的多功能工艺手工工具。课题四、自动清洁杯子机设计大多数洗碗机只适合清洗碗碟，洗杯子却不太方便，一起来构思并制作一款自动清洁杯子机吧!和小组同学一起通过线上、线下调查搜集各类家用清洁用具的创意点与特色，明确设计作品的方向和基本构想，确定活动任务，落实小组分工。经过小组讨论设计自动清洁杯子机的制作方案，对于其中涉及的无法解决的科学问题、信息技术问题等，可以请教他人获取解决办法，多方论证，形成较为科学的设计方案。根据设计图展开制作，并进行多次产品测试，分析成效，不断改进，直至制作出一个实用的创意产品。总结阶段劳动工具的变化与创新研究，是一次理论和实践相结合的综合性活动，其中运用了多种研究方法和研究手段。活动中我们对所学的科学原理温故知新在改进创新中提升了能力，收获了幸福，同时在创意物化中迸发了思维的火花。一、档案袋1、对活动过程中的记录单、视频、设计图、作品等进行认真梳理，合理归纳，制成档案袋，并妥善保存，为自己或他人以后的活动提供参考。2、作品测试思维导图。3、资料链接：扫地机器人运行观察记录。我们认真观察了扫地机器人的扫地过程，并仔细验收了机器人的打扫成果，发现教室的大多数地方被打扫得很干净，但是角落里仍然有纸屑和灰尘堆积。这是为什么呢？难道机器人扫到角落就开始“偷懒”了吗？我们将目光转向了“偷懒”的机器人：只见它长了一个圆圆的身体当它运行到角落的时候圆形的身躯使得它无法钻进方形的角落里。由此我们得出结论:要想解决清洁死角的问题，就得先从改变机器人的形状入手二、交流会1、新功能解说短视频、创想画、创意小工具、研究小论文、活动记录单等，这些都可以与大家分享，让大家提意见、谈看法，还可以说说劳动工具制作过程中有趣的小插曲，以及遇到的困难和解决方法。2、分享成果与活动心得。3、工具箱：小论文模板。标题一、引言二、设计灵感三、设计原理四、方案构思五、制作过程六、心得反思4、资料链接：活动反思。这次活动中，我们通过观察扫地机器人扫地的动态过程，检查它的打扫成果，观察机器人的外观，自主思考，集体讨论，发现了问题，并提出了初步的解决办法，锻炼了自身的观察能力和逻辑思维能力。5、撒下希望的种子，收获喜悦的果实。我们可以用语言描述过程，用画笔记录变化，用作品说明成功……把自己设计改进的成果展示出来，向大家介绍我们的奇思妙想与无限可能吧！6、倡议书。7、小提醒。可以把档案袋里的所有作品都拿出来以不同的形式与他人交流，比如小组汇报、实物演示、播放小视频等。 认识常用的灌溉工具设计一款灌溉工具改进一款灌溉工具智能清洁工具改进清洁工具设计方案了解扫地机器人背面的构造了解工艺手工工具改进了解自动清洁杯子机设计扫地机器人运行观察记录分享成果与活动心得完成倡议书 了解本课的学习内容，初步思考课堂任务培养学生拓展知识的学习能力锻炼学生实际动手能力培养学生拓展知识学习能力培养学生拓展知识的学习能力锻炼学生分析问题和解决问题的能力培养学生拓展知识的学习能力培养学生拓展知识的学习能力锻炼学生分析问题和解决问题的能力提升学生的归纳总结能力提升学生实际动手能力
课堂练习 1、根据学习的内容，分组讨论针对身边的劳动工具提出一些合理化的改进建议。 完成课堂练习 巩固课堂知识
课堂小结 劳动工具的变化与创新——实施总结阶段1、灌溉工具改进。2、家用智能清洁工具改进。3、工艺手工工具改进。4、自动清洁杯子机设计。5、劳动工具的变化与创新总结。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、结合本次课学习内容，完成自动清洁杯子机设计步骤。 布置作业 拓展学生的学习能力
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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