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第5 课《想象点燃智慧》教学设计
课题 想象点燃智慧 单元 第二单元 学科 心理健康 年级 五年级
学习目标 理解 “想象是发明创造的起点”，能列举至少 3 个由想象推动发明的案例，体会想象对改善生活的实际价值，形成 “用想象力解决问题” 的思维习惯。2.掌握 “打破惯性思维、多角度思考” 的方法，能对生活问题提出 2 种以上创新性解决方案。 3.在 “设计新式交通工具” 活动中，实践 “观察生活 — 提出问题 — 想象创新” 的发明流程。 4.激发 “想象非发明家专属” 的自信，培养 “留意生活细节、勇于突破常规” 的创造意识。
重点 1.理解 “想象→观察→创造” 的逻辑链条，能结合案例（如观光电梯发明）分析想象力的作用。 2.通过 “钉子的用途”“新式校服设计” 等活动，掌握 “跳出惯性思维、多角度联想” 的方法。
难点 1.克服 “思维定式”，如理解 “4-1=0” 可突破数学运算框架（例：四边形剪去 1 个角变三角形）。 2.将抽象想象转化为具体方案，如在 “画新式交通工具” 中体现 “功能 — 结构 — 实用性” 的关联。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 同学们，爱因斯坦曾说过：想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。 从这句话中，我们可以感受到想象力在个人成长和社会进步中有着重要的作用。那么，你们是否体会过想象给生活带来的实际改变呢？比如，那些让生活更便捷的发明，是不是都源于人们最初的想象？今天，就让我们一起走进《想象点燃智慧》这一课，去探寻想象如何为生活带来改变，感受想象的力量吧！ 出示课题。 名人名言、思考 。 通过名人名言而设置疑问 的活动，激发学生的兴趣，引出本课教学主题。
讲授新课 一、快乐测试1.同学们，仔细看看下面的两道算式，它们藏着什么样的玄机呢 把你能想象到的解释都记录下来吧。第1题：4-1=0 第2题：1+1=3对于算式“4-1=0”的解释：特殊情境下的数学：想象一个场景，比如有4个苹果，但是这4个苹果都被吃掉了或者都坏掉了，那么实际上“剩下”的苹果数量就是0。虽然数学上4-1=3，但在这个特殊情境下，我们可以理解为“有效”或“可用”的苹果数量从4减少到了0。 对于算式“1+1=3”的解释：合作或协同效应：在现实生活中，两个个体或元素合作时，可能会产生比单独行动时更大的效果。比如，两个人一起工作可能比单独一个人工作更高效，或者两个想法结合可能产生第三个全新的想法。2.温馨小贴士惯性思维常常会让人们思考问题时缺少创新或改变的可能性。平时，大家要有意识地培养发散性思维，多角度看问题，找到多个切入点，这样才有可能发挥想象力，有所创造。二、快乐暖身我知道的发明1.说一说日常生活中有许多东西都是通过充分发挥想象力而发明创造的。说说你都知道哪些实例。学生1：我知道爱迪生发明了电灯。学生2：我知道瑞士工程师乔治 德 梅斯特拉打猎时发现苍耳种子粘在衣服上，发明了尼龙搭扣。学生3：我知道莱特兄弟观察鸟类展翅、调整翅膀角度的飞行姿态，发明了第一架动力飞机。学生4：我知道古代人们看到荷叶在雨中为昆虫遮风挡雨，想象用类似结构制作挡雨工具。2.比一比我国历史上有哪些著名的发明家 他们发明了什么 请大家分组写一写，比一比哪个小组写得又多又准确。 蔡伦（东汉）—— 改进造纸术 张衡（东汉）—— 地动仪与浑天仪 毕昇（北宋）—— 活字印刷术 黄道婆（元代）—— 棉纺织技术革新鲁班（春秋战国）—— 建筑与工具发明家宋应星（明代）——《天工开物》与技术总结三、快乐舞台（一）我的想象力小挑战其实，很多伟大的发明创造源自发明家对生活中一些常见现象的想象。我们也不妨从生活中的一些小事着手进行自我挑战，让自己变得更具想象力吧!挑战一：下图是什么 请把你能想到的答案都记录下来吧。①几何图形：三角形，是由三条线段首尾顺次连接所围成的封闭图形，具有稳定性 ，在数学几何领域有诸多性质和应用。②交通标识：可能类似警告标志的形状，比如警示危险路况（如注意落石、注意陡坡等）的标识常为三角形。 ③金字塔侧面：现实中埃及金字塔等金字塔形建筑的侧面近似三角形。④三角尺：学生和绘图人员常用的绘图工具，有不同角度规格，可用于绘制直线、角度等。⑤风筝：很多风筝的形状设计成三角形，这种形状在风力作用下较容易升空和保持平衡。挑战二：钉子可以用来做什么 从日常生活角度，它能用来固定相框，把喜欢的照片挂在墙上装饰房间；可以钉在木板上制作简易书架，方便收纳书籍。在手工制作方面，能把钉子钉在硬纸板边缘，绕上彩色毛线，制作出创意的毛线画；还可以和树枝、绳子搭配，做成一个小挂钩挂小物件。从搭建角度，可用于搭建简单的木质模型，比如小木屋模型。另外，在修理家具时，若家具部件松动，钉子能起到加固的作用。挑战三：塑料瓶可以用来做什么？ 在生活方面，洗净的塑料瓶可以当作简易的花瓶，插上几枝鲜花美化环境；将较大的塑料瓶裁剪一下，可做成垃圾桶，放置垃圾。在手工创作上，用彩纸、贴纸装饰塑料瓶，可制作成精美的笔筒，放置文具；把塑料瓶剪成两半，下半部分填上土，就能用来种植小型绿植，如多肉植物。在游戏领域，几个塑料瓶装上不同量的水，排成一排，用小棍敲击可玩敲击发声游戏；还能将塑料瓶当作保龄球瓶，进行模拟保龄球游戏。 （二）设计师没想到的事从前有一家宾馆，刚建成时设了2部电梯。随着生意越来越红火，2部电梯已不能负荷增加的客流量。宾馆决定再增设1部电梯，可问题来了：如果停业施工，损失太大，如果不停业又怎么施工呢 这个难题让设计师和宾馆的管理人员都愁眉不展。某一天，当宾馆的一位清洁工人正在会议室外打扫卫生时，听到他们谈论电梯的事，就自言自语地说：“如果是我的话，就把电梯装到墙外面去。”正是这句无心的话给了设计师们灵感，他们建造了观光电梯，人们可以一边上楼一边欣赏风景。1.谈一谈看完这个故事，请你思考一下，为什么设计师一开始没想到呢 这个故事给你哪些启示 请你写在下框里。 设计师和管理人员受常规思维局限，习惯在建筑内部寻找安装电梯的空间，潜意识认为电梯就该装在室内，被传统建筑设计和施工模式束缚，忽略了建筑外部空间的可能性。而且他们过于关注施工对营业的影响，陷入停业与不停业施工的两难困境，思维被限制在如何在不影响营业前提下于室内施工，缺乏跳出常规的勇气和想象力。启示：我们在思考问题时不能被固有思维模式禁锢，要敢于突破常规。就像这个故事里，换个角度思考，从关注室内到看向室外，就能找到新的解决办法。遇到难题不要只在熟悉的领域或方式里打转，要勇于尝试新的方向和思路。同时，不同身份的人看待问题角度不同，要善于倾听他人意见，哪怕是看似普通的清洁工人，也可能提供打破僵局的灵感，不能轻视任何一个人的想法。2.想一想，画一画世界上的万事万物都可以触发我们的灵感，引发我们的无限想象。请你们展开想象，在下框里画出一种新式、便捷的交通工具或具有特殊功能的校服。新式便捷交通工具 —— 飞行滑板飞行滑板外形类似常见滑板但板面更厚，下方有喷气引擎，前端有智能导航，两侧有稳定翼，底部有缓冲气垫，可通过身体倾斜操控，实现短距离高效出行。3.温馨小贴士无论遇到什么问题，我们都要打开思想的大门，让思维灵动起来，多角度看待周围的事物，从而提出好的解决方案。四、快乐收获发现新思维如果你有什么与众不同的新思维，或者你发现生活中有一些特别的小创意，请将它们记录下来。你也可以和你的伙伴们一起玩一玩想象力游戏，分享快乐!（1）创意学习用品我想发明一种 “多功能智能笔”。它的外观和普通笔差不多，但功能可强大啦！笔杆上有几个不同颜色的按钮，按下红色按钮，它能变成荧光笔，方便我们在书本上标记重点内容；按下蓝色按钮，它就成了橡皮擦，能擦去刚刚写下的字迹；按下绿色按钮，它会开启语音功能，当我们遇到不会写的字或者不理解的词语时，只要说出问题，它就能给出准确的解答。而且，这种笔还能根据我们的书写姿势自动调整笔的粗细和弹性，帮助我们养成良好的书写习惯。（2）环保生活用品我发现家里的旧衣服越来越多，扔了很可惜，于是我想到把它们改造成环保购物袋。我用剪刀把旧衣服剪成合适的大小，然后缝上提手，一个漂亮又实用的购物袋就诞生了。这样不仅减少了垃圾的产生，还能为环保出一份力。五、快乐阅读学生1：我们周围有许多同龄人，通过做生活的有心人，展开自己的想象，实现了发明创造的梦想。南京的杨荷馨同学11岁时发明的“伸缩式车厢卡车”申请了国家专利，并获得第六届国际发明博览会银奖。学生2：重庆的曾德宇同学在11岁时发明了节能燃气灶，并获得全国青少年科技创新大赛的银奖。学生：所以说，想象无处不在。发明创造不仅仅是发明家的专利，人人都可以发明创造。学生4：我们要留意生活中的细节，拓宽思路，勇于打破常规，让未来充满更多可能!学生 5：我听说杭州有个小学生发现妈妈择菜时总被菜叶上的刺扎手，就用硅胶材料发明了 “防刺摘菜手套”，还在学校科技节拿了奖呢！原来发明可以这么贴近生活呀！学生 6：对呀！我表哥去年发明了 “带刻度的淘米盆”，把淘米盆内侧刻上水位线，按刻度放水就能避免米煮太烂或太硬。他说灵感就是来自奶奶总抱怨淘米时掌握不好水量 —— 原来观察家人的烦恼也能成为发明的起点！学生 7：美国有个小姑娘发现弟弟喝药总哭闹，就把药杯做成卡通动物造型，杯口设计成动物嘴巴，喝药时像在给小动物 “喂食”，弟弟现在喝药都不闹了！这说明发明不一定需要复杂技术，用想象力解决小麻烦也是创造呢！学生 8：刚才说的发明都让我想到：其实我们课桌上的 “防近视坐姿矫正器”，也是有同学发现大家写字总低头，才用弹簧和支架做出简易装置。所以发明不是非要做 “高大上” 的东西，解决身边的小问题就是了不起的创新！六、拓展延伸1.铅笔和橡皮原本是分开的两件文具，后来有人把橡皮固定在铅笔一端，发明了带橡皮的铅笔。这个发明体现了 “想象” 的什么特点？体现了想象中的 “组合思维”，把两个原本独立的物品功能结合在一起，解决了 “容易弄丢橡皮” 的生活问题，说明想象能将常见事物重新组合产生新价值。 2.鲁班因被茅草边缘的小齿割伤手，联想到 “如果工具也有这样的齿状结构，是否能更高效切割木材？” 于是发明了锯子。这个故事中，鲁班的想象经历了哪几个步骤？ 观察现象：发现茅草边缘有小齿且能割伤皮肤； 联想迁移：把自然现象与工具功能结合，思考 “齿状结构” 的切割作用； 实践验证：用金属模仿茅草齿状结构制作工具，最终发明锯子。 3.夏天教室开空调时，窗户紧闭会让空气不流通。请你发挥想象，设计一个既能保持室内凉爽，又能让空气流通的小发明，并用一句话说明原理。 （示例）发明 “通风空调百叶窗”，在空调出风口的百叶叶片上打孔，同时叶片边缘安装微型风扇，空调制冷时风扇转动带动室内外空气缓慢交换，既降温又通风。（原理：结合空调制冷与风扇通风功能，通过结构改良解决矛盾） 有人说 “发明创造必须用复杂的科技知识”，但同龄人的发明（如带刻度的淘米盆、防刺手套）却很简单。这说明 “想象” 和 “知识” 的关系是怎样的？想象比知识更重要（爱因斯坦观点）。知识是基础，但想象能突破知识限制 —— 即使是简单的发明，也需要通过想象发现问题（如淘米水量难控制），再用已有的知识（如刻度线原理）解决问题，所以想象是点燃知识、让知识产生价值的火花。 5.如果你发现同学们总把保温杯落在操场，想发明一个 “防丢失保温杯”，你会从哪些方面展开想象？（至少写出 2 个角度） 功能联想：给保温杯装蓝牙报警器，离开主人 10 米就响铃； 结构改良：杯底装磁铁，能吸附在操场的金属座椅上； 外观创新：把杯身设计成卡通动物造型，让同学更容易记住自己的杯子。 测一测动一动写一写，画一画 说一说读一读知识拓展 通过设置违背常规数学逻辑的算式（4-1=0、1+1=3），引导学生突破惯性思维束缚，以发散性思维从生活现象、图形变化、场景联想等多角度诠释算式玄机，直观体会 “打破常规思考模式对激发想象力的重要性”，进而渗透 “创新需突破固有认知” 的教学理念。引导学生建立 “想象力驱动发明” 的直观认知，感知发明创造的生活根基。 通过 “图形联想” 与 “工具多功能应用” 挑战，引导学生突破常规认知，在观察与实践中培养发散思维，理解 “发明源于对生活细节的想象”。 以宾馆电梯案例为切入点，通过讨论 “为何设计师未想到”，让学生直观认识惯性思维局限，领悟 “多角度思考” 对创新的重要性。 同时，借助 “画新式交通工具 / 校服” 的动手环节，将抽象想象转化为可视化成果，强化 “想象可落地为解决方案” 的认知，渗透 “创新需兼顾实用性与创造性” 的理念。引导学生将想象转化为具体实践，通过记录个人新思维与生活小创意，强化 “创新源于日常观察” 的认知；借助想象力游戏激发分享欲与协作意识，让学生在互动中感受创新乐趣，培养 “主动探索、大胆表达” 的创新习惯。 通过呈现同龄人的发明案例（如防刺手套、带刻度淘米盆等），打破学生对 “发明” 的距离感，直观论证 “想象无年龄限制、创新源于生活细节” 的理念，引导学生建立 “观察日常烦恼→大胆联想→动手实践” 的创新思维模式，强化 “人人皆可发明” 的自信心与行动力。通过知识的拓展，引导学生理解想象在发明创造中的具体应用方式（组合思维、观察联想、实践验证），打破 “发明需复杂知识” 的认知误区，强化 “想象驱动知识转化” 的创新思维，培养从生活问题出发进行多角度创意解决的实践能力。
课堂练习 一、选择题 1.下列发明中，不属于受动物启发的是（ ）A. 飞机（鸟类飞行） B. 潜水艇（鱼类浮沉） C. 电灯（爱迪生发明） D. 雷达（蝙蝠回声定位）2.鲁班发明锯子的过程体现了想象的（ ）步骤A. 观察现象→实践验证→联想迁移B. 联想迁移→观察现象→实践验证C. 观察现象→联想迁移→实践验证D. 实践验证→联想迁移→观察现象二、填空题 1.南京的杨荷馨同学发明的 “___________” 获得国际发明博览会银奖，这说明发明创造________（填 “是” 或 “不是”）发明家的专利。 宾馆增设电梯的故事中，清洁工人提出 “把电梯装在墙外面”，这种思维突破了 “_________” 的常规想法，体现了_______（填 “惯性思维” 或 “发散思维”）的重要性。三、判断题 1.“4-1=0” 在常规数学计算中不成立，但可能代表 “4 个角剪去 1 个角后剩 0 个角” 的想象解释。（ ） 2.带刻度的淘米盆发明说明：只要有知识就能发明，不需要想象力。（ ） 3.潜水艇的发明源于人类想象像鱼儿一样在海中畅游，这属于仿生学创意。（ ） 想一想，做一做 帮助学生及时巩固知识与技能。
课堂小结 通过这堂课的学习，我们不仅知道了人类许多发明创造源于想象（如望远镜、潜水艇的诞生），还明白了想象不是发明家的专利，生活细节中藏着创意密码（如带刻度淘米盆的发明），更懂得了要打破惯性思维，像清洁工人那样从不同角度思考问题，让想象成为改变生活的智慧翅膀。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
板书 想象点燃智慧快乐测试我知道的发明我的想象力设计师没想到的事发现新思维快乐阅读 知识拓展 观看板书 回顾已讲知识点，观察学生对知识的掌握情况。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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