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(共30张PPT)
像工程师那样
生活中几乎每一件产品都是由工程师设计开发或改进的。我们曾像工程师那样制作过降落伞。
工程师设计新产品的步骤和程序是怎样的？
新知导入
一、工程师设计新产品的步骤和程序
新知讲解
弄清楚要设计什么样的产品，满足什么需求。
1.确定需求
需要收集有助于完成任务的相关信息或进行前期实验。
2.前期研究
团队人员一起提出各种设想，评估各种局限，权衡利弊，最终选择佳方案。
3.确定设计方案
一、工程师设计新产品的步骤和程序
新知讲解
选择材料，制作按比例缩小、形状相同的小样，或者与最终产品大小形状一致的样品。
4.制作模型
选择科学、合理的测试方法，发现并分析问题。
5.测试评估
如果在测试中发现问题，针对问题改进方案。
6.优化方案
工程师向有需求得人说明新产品可以满足哪些需求，以及设计制作的过程。
7.交流结果
设计方案、制作模型、测试评估这三个步骤需要迭代循环，直到找到最优方案，做出满足需求的产品。
新知讲解
设计（优化）方案
制作模型
满足需求产品
测试评估
二、制作蒸汽船
我们小组要参加学校组织的海模比赛。比赛的具体要求是用自制的蒸汽小船在 80 厘米长的航道中航行，看谁的小船先到达终点。
活动任务
新知讲解
1.明确问题
为了完成这项任务，我们需要先解决哪些问题？
①蒸汽动力怎么产生？
②船的结构可以是什么样子的？
③如何掌握船的平衡和方向？
新知讲解
1.明确问题
新知讲解
我觉得蒸汽船就是要重点考虑蒸汽动力问题。
我们需要考虑蒸汽可以怎样产生，怎样收集，怎样成为动力。
蒸汽船的快慢与船的结构也有关哦！
2.前期研究
针对提出的问题，我们如何研究解决？
新知讲解
●根据不同的任务选择合适的方式获取信息，如查阅文献、上网检索、实验研究、向有经验的人咨询。
●有时也需要根据所学知识，选用关键词进行检索，尽量使用权威网站上查到的资料。
●检索后要提取对完成任务有帮助的信息，并记录下来。
例如：太阳能的利用有两种方式：热利用和光利用。
我们应该像工程师那样
①在网上搜索“蒸汽动力”“蒸汽船原理”等关键词进行检索。
②到图书馆查阅书籍，研究一下影响船行驶的因素、蒸汽动力的原理，可能会对你的设计有启发。
③向有经验的人咨询。
④搜索“ 载人蒸汽小火车”视频资料，也许对制作蒸汽小船会有启发。
新知讲解
3.设计方案
新知讲解
蒸汽
蜡烛
蒸汽方案
蜡烛
金属管
增速方案
温馨提示
①参考书中的图，尽可能完整的画出设计图，例如：蒸汽方案和增速方案都要画出来。
②可以从多个视野绘制设计图，图中要注明结构、材料、尺寸等信息。
③每人设计一个自己方案。
新知讲解
方案评估标准
①取材身边器物
②造型美观、精致、稳固
③结构设计简单，耐用
④使用时安全性能高
⑤动力来源是否合理
新知讲解
依据评估标准，评价小组每位同学方案，选出最好的设计方案。
标准 设计A 设计B 设计C
1
2
3
4
5
好
好
差
好
很好
很好
差
差
差
好
好
差
差
很好
好
我们小组选择的最好设计方案是_________。
设计A
新知讲解
4.制作模型
模型的作用是检验产品的运行情况能否达到预期的目标，包括工作状态、耐用性、使用安全性等。所以制作模型时要更关注核心技术，这样更有利于有针对性的测试。
蒸汽船模型的核心技术在于船的结构及蒸汽动力的产生。
新知讲解
1块船形泡沫板
1个空易拉罐
1支蜡烛
1根铁丝
1个打火机
一些水
1块硬纸板
1块橡皮泥
准备材料
新知讲解
①把铁丝绕过易拉罐，做成支架，注意易拉罐口朝上（操作时小心铁丝扎着手哦）。
制作过程
②用橡皮泥做脚，把易拉罐固定在泡沫船上。
③往易拉罐里倒一些水，用硬纸板封住易拉罐口大部分，只留一小口。
④在易拉罐下面放上蜡烛，点燃它。
新知讲解
5.测试与改进
在至少 80cm 长的水池起点处放置自制蒸汽小船，记录小船到达终点的时间。
测试结果
测试 时间（秒）
第一次
第二次
第三次
15.4
19.1
16.5
提醒：在测试过程中，蒸汽不对着人喷，以免造成伤害。
在操作过程中，注意用火安全。
新知讲解
在测试的过程中，还发现哪些问题？如何改进？
问题 改进
速度慢
增加一个玻璃瓶做排气管，或者将排气管出口伸进水中
行驶方向不稳定
安装一个舵来调整方向
新知讲解
记录改进后的设计图和测试结果
测试结果：第一次（ ）秒，第二次（ ）秒，第三次（ ）秒
新知讲解
改进后的设计图
6.展示交流
●需要展示工程报告书。
●工程报告书中包括设计步骤 、草图 、解释和说明、制作过程、测试信息和改进过程 。
●展示交流之后，要积极听取别人的意见和建议。
新知讲解
我的报告书
新知讲解
关于自制蒸汽小船的工程报告书
一、任务
设计并制作一艘以蒸汽为动力的小船。
具体要求：1.以蒸汽为动力；2.航行的速度尽量快。
二、前期研究
1.通过查阅资料，了解蒸汽是怎样产生的……
2.向有经脸的人请教，了解影响船行驶速度的因素。
3.搜索“载人蒸汽小火车”视频。
我的报告书
新知讲解
三、设计与制作（含材料与草图）
玻璃瓶内加一些水
燃烧的蜡烛加热水，产生蒸汽动力
用泡沫做船体
我的报告书
新知讲解
四、测试方法与测试结果
测试方法：在至少80cm长的水池起点处放置自制蒸汽小船，记录小船到达终点的时间。
测试结果
第一次
第二次
第三次
15.4秒
19.1秒
16.5秒
改进后的测试结果：
第一次
第二次
第三次
11.3秒
14.1秒
13.0秒
我的报告书
新知讲解
五、改进方案与再次测试结果
改进理由：动力不足，跑得不够快。
改进方法：加一个玻璃瓶，增加蒸汽动力。
改进方案：
记录展示交流后的思考
新知讲解
1.生活中几乎每一件产品都是由________设计开发或改进的。
2.蒸汽船模型的核心技术在于船的______及蒸汽______的产生。
3.工程_______包括设计步骤 、草图 、解释和说明、制作过程、测试信息和改进过程 。
4.在测试机械钟表准确性时，不需要考虑它的外观，而是
要重点对核心部分________进行测试。
工程师
结构
动力
报告书
机芯
课堂练习
通过本节课的学习，我们能像工程师那样动手动脑，设计合适的方案，制作出满足需求的蒸汽船，并向同伴展 示交流。在实践中领会了前期研究、设计方案、制作模型和展示交流四个要素的基本方法。
课堂总结
专项学习：像工程师那样
制作气垫船
板书设计
查阅资料，气垫船还有哪些制作方法。
作业布置

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