资源简介

(共25张PPT)
专项学习:像工程师那样……
（苏教版）六年级
上
01
教学目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
板书设计
教学目标
理解蒸汽动力原理在工程应用中的重要性，认识到蒸汽船设计背后蕴含的科学原理和能量转换观念。
01
02
运用逻辑思维和创造性思考，分析并确定蒸汽船设计的需求，归纳概括工程师在产品开发或改进过程中采用的一系列科学方法和步骤，形成系统的设计方案。
03
动手设计并制作符合特定需求的蒸汽船模型，通过实践操作体验从前期研究、设计方案、制作模型到最终展示交流的完整工程活动过程，强调实践中的问题解决能力和创新思维。
科学观念
04
在团队合作中积极展示和交流自己的设计成果，学会倾听他人意见，展现良好的沟通能力和团队协作精神。同时，认识到工程活动对社会和环境的影响，培养对工程伦理和社会责任的初步认识。
科学思维
探究实践
态度责任
新知导入
生活中几乎每一件产品都是由工程师设计开发或改进的。那今天你想不想做一名小小设计师，也设计制作一款自己的小船呢？你知道设计新产品的步骤和程序吗？
探究新知
活动一：工程师设计开发的步骤和程序
1.确定
需求
弄清楚要设计什么样的产品，满足什么需求。
2.前期
研究
需要收集有助于完成任务的相关信息或进行前期实验。
3.确定
设计方
案
团队人员一起提出各种设想，评估各种局限，权衡利弊，最终选择最佳方案。
4.制作
模型
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。
5.测试
评估
选择科学、合理的测试方法，发现并分析问题
6.优化
方案
如果在测试中发现问题，针对问题改进方案。
7.交流
结果
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。
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。
探究新知
我们学校即将举办一场海模比赛，我们班级决定组队参加。我们的目标是打造一艘独特的蒸汽动力小船，让它在比赛中脱颖而出。
活动二：制作蒸汽船
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。
明确问题
探究新知
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
活动二：制作蒸汽船——明确问题
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！
明确问题
探究新知
针对以上问题，我们应该如何解决呢？
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。
活动二：制作蒸汽船
前期研究
探究新知
针对以上问题，我们应该如何解决呢？
活动二：制作蒸汽船
前期研究
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。
探究新知
活动二：制作蒸汽船
前期研究
蒸汽船原理：燃料燃烧放出热量，被水吸收，水沸腾产生大量的水蒸气，水蒸气从容器口喷出，蒸汽船给水蒸气一个向后的力，物体间力的作用是相互的，水蒸气给船一个大小相等，方向相反的力推动蒸汽船前行。
蒸汽动力怎么产生
探究新知
活动二：制作蒸汽船
前期研究
船的结构可以是什么样子的
探究新知
活动二：制作蒸汽船
前期研究
如何掌握船的平衡和方向
1.使用塑料管 ：塑料管可以帮助控制蒸汽的流向，从而影响船的方向。通过调整塑料管的位置，可以改变蒸汽的喷射方向，进而控制船的行驶方向 。
2.微调火焰 ：调整蜡烛与小瓶底部的距离和角度，确保火焰与瓶底的接触最佳，这样可以更精确地控制蒸汽的产生和方向 。
探究新知
明确完整方案的要求，包括设计图的绘制、材料选择、尺寸标注等，设计图要尽可能完整和详细。
活动二：制作蒸汽船
设计方案
蒸汽
蜡烛
蒸汽方案
蜡烛
金属管
增速方案
探究新知
评估表 评估标准 设计A 设计B 设计C
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
活动二：制作蒸汽船
当小组出现多种方案时，可以先制定评估标准，从多个方面考量方案，最后选出最好的设计方案。
设计方案
探究新知
活动二：制作蒸汽船
准备材料
拼船体
用热熔胶粘连
加入蒸汽装置
制作模型
探究新知
活动二：制作蒸汽船
测试改进
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 时间（秒）
第一次
第二次
第三次
探究新知
活动二：制作蒸汽船
最主要的是要解决喷气动力问题，并进行测试。
测试改进
我发现排气管伸入水中的小船和排气管在空气中的小船……
我的船总是转弯打圈圈，是不是可以安装个舵来调整方向呢？
探究新知
活动二：制作蒸汽船
测试改进
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
探究新知
活动二：制作蒸汽船
●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。
展示交流
1．如果在产品的测试中发现问题，针对问题改进方案，这属于设计新产品程序中的（ ）环节。
A．前期研究 B．制作模型
C．测试评估 D．优化方案
2．设计新产品有一系列的步骤和程序，“弄清楚要设计什么样的产品，满足什么需求”属于产品设计的哪个步骤？（ ）
A．确定需求 B．制作模型
C．交流结果 D. 测试评估
课堂练习
D
A
3．生活中几乎每一件产品都是由（ ）设计开发或改进的。
A．科学家 B．生物学家
C．工程师 D．发明家
4．工程师在设计桥梁时，主要考虑的因素是（ ）。
A．美观 B．坚固和耐用
C．颜色 D．价格
课堂练习
C
B
二、判断
1.展示交流只是形式上的总结，这一环节并不重要。( )
2.设计方案、制作模型、测试评估这三个步骤需要迭代循环。 ( )
3.测试和改进是设计产品过程中的重要环节。( )
4.工程师在设计新产品时一般在确定需求后就可以直接确定设计方案。( )
5.制作蒸汽船过程中，我们发现蒸汽船的快慢与船的结构无关。( )
课堂练习
√
×
×
×
×
课堂总结
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。
板书设计
设计(优化)方案
制作模型
满足需求产品
测试评估
专项学习:像工程师那样
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
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专项学习教学设计
课题 《像工程师那样……》
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析 本册的专项学习旨在通过让学生亲历工程活动的完整步骤和程序，深入指导其中的四个关键要素：前期研究、设计方案、制作模型和展示交流。这些要素在之前的年级中已有初步涉及，但本册教材在此基础上进行了补充和递进，对学生的工程实践能力提出了更高要求。 具体来说，在前期研究环节，教材重点引导学生通过检索关键词的方法进行深入研究，提升信息检索和筛选能力。在设计方案环节，教材在三年级头脑风暴选出最佳方案的基础上，进一步指导学生使用评估表等工具来评价和选择最佳设计方案，培养学生的评估和优化能力。在制作模型环节，除了之前对材料和结构的指导，本册更强调模型核心技术的有效性和制作工艺的提升，注重学生的动手能力和技术实现能力。在展示交流环节，教材则进一步要求学生以工程报告书的形式进行展示，完整呈现工程实践的各个要素，包括设计步骤、草图、解释说明、制作过程、测试信息和改进过程，以培养学生的综合表达能力和工程思维。
学习者分析 考虑到学生在之前的年级中已经接触过工程活动的相关要素，但可能只是初步了解或掌握了一些基本技能，因此本册教材在深度和广度上都进行了适当的提升。 对于前期研究，学生可能已经具备了一定的信息检索能力，但需要通过关键词检索等更高级的方法来提升研究的效率和准确性。在设计方案环节，学生可能已经有了初步的头脑风暴和方案选择经验，但需要通过评估表等工具来更系统地评价和选择最佳方案。在制作模型环节，学生可能已经掌握了基本的材料和结构知识，但需要更深入地理解模型的核心技术和制作工艺，以提升模型的实用性和创新性。在展示交流环节，学生可能已经尝试过多种展示方式，但需要通过工程报告书这种更专业、更系统的方式来全面展示工程实践的成果和过程。 因此，教师在教学过程中需要充分考虑学生的已有基础和提升空间，通过适当的引导、示范和练习，帮助学生逐步掌握并熟练运用这些关键要素，全面提升工程实践能力。
学习目标确定 科学观念：理解蒸汽动力原理在工程应用中的重要性，认识到蒸汽船设计背后蕴含的科学原理和能量转换观念。 科学思维：运用逻辑思维和创造性思考，分析并确定蒸汽船设计的需求，归纳概括工程师在产品开发或改进过程中采用的一系列科学方法和步骤，形成系统的设计方案。 探究实践：动手设计并制作符合特定需求的蒸汽船模型，通过实践操作体验从前期研究、设计方案、制作模型到最终展示交流的完整工程活动过程，强调实践中的问题解决能力和创新思维。 态度责任：在团队合作中积极展示和交流自己的设计成果，学会倾听他人意见，展现良好的沟通能力和团队协作精神。同时，认识到工程活动对社会和环境的影响，培养对工程伦理和社会责任的初步认识。
学习重点难点 重点：设计蒸汽船方案，掌握工程四要素方法，完整实践工程过程。 难点：明确工程任务需求，概括工程师设计步骤，有效展示交流成果。
学习评价设计 评价量表评价任务评价标准表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆阅读并掌握工程师设计开发一系列的步骤和程序能说出工程师设计开发的步骤和程序。能基本能不能制作蒸汽船能制作出符合要求的蒸汽船模。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：情境导入教师活动1 出示船模实物 提出问题：生活中几乎每一件产品都是由工程师设计开发或改进的。那今天你想不想做一名小小设计师，也设计制作一款自己的小船呢？你知道设计新产品的步骤和程序吗？学生活动1 学生自由回答，预设：设计方案、制作模型、测试评估 活动意图说明：激发学生的兴趣，引导探索，培养自主思考能力。环节二：工程师设计开发的步骤和程序教师活动2 出示学生活动任务，学生阅读课本59页，了解工程设计开发的一系列步骤和程序。 课件出示工程师设计的步骤和程序图 师生小结工程师设计开发的一系列步骤和程序：确定需求、前期研究、确定设计方案、制作模型、制作模型、测试评估、交流结果。学生活动2 学生阅读课本59页，工程设计开发的一系列步骤和程序。 小组分享交流活动意图说明：回顾每册教材中专项学习的经历，整理提炼工程师设计开发或改进产品时一系列的步骤和程序。环节三：制作蒸汽船教师活动3 1.明确问题 (1)创设真实情境：“同学们，我们学校即将举办一场海模比赛，我们班级决定组队参加。我们的目标是打造一艘独特的蒸汽动力小船，让它在比赛中脱颖而出。”出示具体要求是: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。 (2)引导学生分解任务：“为了完成这个任务，我们需要将大目标分解为更具体的小任务。比如，小船的动力来源必须是蒸汽驱动，而且我们要努力让它的速度尽可能快。” (3)在黑板上列出任务要求，强调对问题的深入分析。 2.前期研究 (1)列出需要研究的问题，如船的结构、蒸汽驱动原理、蒸汽产生的方式及影响因素等。 预设：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 提供研究方法路径，包括网上搜索、图书馆查阅书籍和向有经验的人咨询。 小结： 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。 教师引导学生解答预设的问题： 蒸汽动力怎么产生 蒸汽船原理：燃料燃烧放出热量，被水吸收，水沸腾产生大量的水蒸气，水蒸气从容器口喷出，蒸汽船给水蒸气一个向后的力，物体间力的作用是相互的，水蒸气给船一个大小相等，方向相反的力推动蒸汽船前行。 船的结构可以是什么样子的 出示常见的自制蒸汽船模型图 如何掌握船的平衡和方向 1.使用塑料管 ：塑料管可以帮助控制蒸汽的流向，从而影响船的方向。通过调整塑料管的位置，可以改变蒸汽的喷射方向，进而控制船的行驶方向 。 2.微调火焰 ：调整蜡烛与小瓶底部的距离和角度，确保火焰与瓶底的接触最佳，这样可以更精确地控制蒸汽的产生和方向 。 (3)分配小组任务，每组选择一个研究方向，并准备进行深入研究。 3.设计方案 (1)明确完整方案的要求，包括设计图的绘制、材料选择、尺寸标注等。 (2)提供设计图绘制的参考示例，并强调设计图要尽可能完整和详细。 (3)制定评估表格，包括方案的全面性、可行性和科学性等评估标准。 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 评估表： 标准设计A设计B设计C1.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
(4)引导学生先提供个人设计方案，然后用评估表选出最优方案。 4.制作模型 (1)强调制作模型时要关注结构与功能，确保核心技术的有效性。 (2)提供制作模型所需的材料和工具，并强调安全使用注意事项。 准备材料：木质和塑料船体材料，1根金属管，1个玻璃瓶，1根蜡烛，支架 制作过程： ①拼船体。②用热熔胶粘连。③加入蒸汽装置。 (3)巡视指导，及时解决学生在制作过程中遇到的问题。 5.测试改进 (1)制定测试标准，包括航行距离、时间和方向等。 (2)引导学生对模型进行测试，并记录测试结果。 测试时间（秒）第一次第二次第三次
针对测试中发现的问题，提供改进建议。 6.展示交流 (1)引导学生制作完整的工程报告书，包括任务、前期研究、设计与制作、测试方法与测试结果、改进过程等要素。 (2)分配展示交流的角色和任务，确保每个小组都能充分展示自己的成果。 (3)组织学生进行小组间的展示交流，鼓励相互提出意见和建议。学生活动3 认真聆听教师的任务描述，思考如何将任务分解为更具体的小任务。 小组讨论，确定小组内的任务分工，确保每个人都明白自己的职责。前期研究 根据教师的指导，小组讨论并选择研究方向。 利用网络资源、图书馆书籍和向他人咨询等方式，收集相关信息和资料。 小组内分享研究成果，整理出关键信息和发现。 根据教师的要求和指导，绘制个人设计方案。 小组内交流设计方案，用评估表选出最优方案。 全组再次头脑风暴，对最优方案进行改进和完善。 小组合作，按照设计方案制作蒸汽船模型。 关注模型的结构与功能，确保动力装置的有效性和稳定性。 在制作过程中注意安全使用工具和材料。 按照测试标准对模型进行测试。 记录测试结果，分析存在的问题。 根据教师的建议，对模型进行改进和优化。 制作完整的工程报告书，记录整个项目的过程和成果。 以小组的形式进行展示交流，分配角色并准备讲解内容。 认真聆听其他组的展示，提出意见和建议，学会倾听和反思。 活动意图说明：明确本次工程活动的任务:设计并制作一个能在80厘米航道上尽快到达终点的蒸汽小船。学会提炼研究问题的关键词，通过检索关键词的方法搜集、学习蒸汽船的工作原理、蒸汽船的构造等内容。当小组内出现多个方案时，学会利用评估表评价选择最优方案。制作一个复杂模型时，强调要关注其中的结构与功能，以利于有针对性地测试核心技术的有效性。制定一个科学合理的标准，来测试制作的蒸汽小船是否符合任务需求。知道并掌握工程报告书的一般撰写格式，能完成一份完整的工程报告书。环节七：知识总结师生共同总结本课知识点。
7.板书设计 专项学习:像工程师那样
作业与拓展学习设计 选择题 1．如果在产品的测试中发现问题，针对问题改进方案，这属于设计新产品程序中的（ ）环节。 A．前期研究 B．制作模型 C．测试评估 D．优化方案 2．设计新产品有一系列的步骤和程序，“弄清楚要设计什么样的产品，满足什么需求”属于产品设计的哪个步骤？（ ） A．确定需求 B．制作模型 C．交流结果 D.测试评估 3．生活中几乎每一件产品都是由（ ）设计开发或改进的。 A．科学家 B．生物学家 C．工程师 D．发明家 4．工程师在设计桥梁时，主要考虑的因素是（ ）。 A．美观 B．坚固和耐用 C．颜色 D．价格 二、判断题 1.展示交流只是形式上的总结，这一环节并不重要。( ) 2.设计方案、制作模型、测试评估这三个步骤需要迭代循环。 ( ) 3.测试和改进是设计产品过程中的重要环节。( ) 4.工程师在设计新产品时一般在确定需求后就可以直接确定设计方案。( ) 5.制作蒸汽船过程中，我们发现蒸汽船的快慢与船的结构无关。( ) 答案： 一、选择题 1.D 2.A 3.C 4.B 二、判断题 1.× 2.× 3.√ 4. × 5.×
9.教学反思与改进 本册专项活动“像工程师那样”有效训练了学生的工程实践能力，通过细化六要素让学生完整经历工程活动。但需注意，低年级学生在扩展的设计制作要素上仍需更多指导和支持。
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