1、6.23 机器模型大比拼（二）教学设计机器模型大比拼（二）教学设计 【教材分析】【教材分析】 本课以工程实践过程为主线设计了两个活动。“制作”的目的是通过选材、绘图、制作、交流等活动，引领学生根据机器模型的设计方案，选择身边容易找到的、安全环保、便于加工制作的材料；学会使用绘图工具绘制机器模型的制作图样；根据方案和图样，选择合适的工具，制作、组装提升重物机器模型，体现科学与技术、工程、数学、艺术的整合。“测试”的目的是通过检测、优化、交流等活动，指导学生测试机器模型结构与性能，评价机器模型能否达到预期设计要求；诊断机器模型存在的问题，并进行优化和改进。通过本课学习，培养学生实验观察、分析现象、
2、得出结论、沟通交流、反思评价等科学探究能力；培养学生选择材料、绘制图样、使用工具、加工制作、效能测试等工程思维能力；帮助学生树立以事实为依据作出判断，能够接受别人意见、调整自己的方案，能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家意见、形成集体观点的科学态度。 本课重点是制作提升重物机器模型。 【学情分析】【学情分析】 制作模型一般分为两个阶段：一是绘制图样。学生需要根据设计意图，分析自己周围的可用资料，从而绘制制作图样。二是制作模型。制作过程中，学生能够按照一定步骤，合理选择工具，使用合适的工艺和方法，将自己的简单创意转化为模型；制作完成后，能够诊断故障，发现模型不能正常工作的原因，并加以修复，能
3、够从经济效益、社会效益、环境效益等方面评价模型设计，并不断提出改进和完善的建议；改进模型时，能够深入研讨，制订改进方案，从而对模型进行创新性的改进和优化。 五年级学生普遍对机器模型感兴趣， 但他们缺乏对模型制作的系统认识， 还不完全清楚制作机器模型的过程与方法。本课之前，五年级学生基本掌握了常用的绘图工具、 制作工具和测量工具的使用方法， 已经学习了简单机械的有关内容，熟悉了工程设计的基本过程，并且在上节课已经完善了机器模型设计方案，这为他们制作机器模型提供了良好的基础。 【教学目标】【教学目标】 科学知识科学知识 1能说出选择制作材料的依据以及制作机器模型的方法与过程。 2能说出机器模型的结
4、构及工作过程。 3能说出测试、评估、优化机器模型的方法。 科学探究科学探究 1能选择价格低廉、安全环保的制作材料。 2能绘制机器模型的制作图样。 3能选择合适的工具，制作、组装机器模型。 4能对制作的机器模型进行测试、评估与优化。 科学态度科学态度 1能对制作机器模型表现出浓厚的探究兴趣。 2能经过多次测试，以事实为依据提出比较合理的改进意见。 3能接受别人的批评意见，反思、调整自己的方案。 4能与他人合作学习、交流沟通，形成集体的观点。 科学、技术、社会与环境（科学、技术、社会与环境（STSESTSE） 能说出机械技术的发展和应用影响着人类社会的发展。 【教师准备】【教师准备】 教学课件、制
5、作或组装机器模型的工具和材料等。 【学生准备】【学生准备】 科学学生活动手册、绘图工具、制作或组装机器模型的工具和材料等。 【教学过程】【教学过程】 课时安排： 建议安排 2 课时。 第一课时： 完成“制作”部分的“选材”和“绘图”。第二课时：完成“制作”部分的“制作”和“测试”。 第一课时第一课时 （一）明确任务 引导：经过前面的学习，各小组已经确定了制作方案，按照项目流程，我们开始选择材料和工具，绘制制作样图吧。 （二）选择材料 1提问：根据小组的设计方案，我们可以选择哪些材料和工具呢？ 2引导：我们可以根据设计方案，选择身边容易找到的，便于加工制作的各种材料和工具。材料可以是半成品组装材
6、料，比如：金属组装材料、木质组装材料或者塑料组装材料，选择了机器模型组装材料之后，还要选择合适的连接和固定配件。 3选材：学生根据制作方案，选择合适的材料和工具。 （三）绘制图样 1讲解：为了方便加工制作，工程师一般都要绘制制作图纸。三视图是观测者从上面、左面、正面三个不同角度观察同一个空间几何体而画出的图形。三视图从三个不同方向对同一个物体进行绘制，能完整准确地表达物体的结构。我们可以使用三角板、丁字尺等专业绘图工具，按照先整体后局部的顺序，绘制机器模型的主视图、 俯视图和左视图。 必要时， 还要绘制关键部件的剖面制作图样。绘制机器模型的制作图样时，要标明尺寸参数。 2播放：三视图绘制方法的
7、动画或视频。 3绘制：小组分工合作，分别绘制机器模型的三视图，将绘制的图样记录在科学学生活动手册第 29 页中。教师巡视指导，帮助学生解决绘制图样中的困难。 4展示：指定小组代表展示绘制的制作图样，其他学生进行评价。 第二课时第二课时 （一）掌握方法，制作模型 1引导：根据设计方案和制作图样，我们要正确使用制作工具，选择合适的方法与工艺，加工材料，制作、组装机器模型。 2讲解：（播放微课，讲解制作方法与步骤） （1）组装小电梯的主体框架和工作部分。使用胶枪、螺丝刀和螺丝钉，依次将小电梯的支架和轿厢组装起来。 （2）安装小电梯的动力部分和控制部分。将轮轴的轮、轴、手柄和支架插接在一起，然后用胶枪
8、或螺丝进行固定。 （3）安装小电梯的传动部分。先用细线连接对重和传动部分，用螺丝刀将螺丝和金属杆依次固定定滑轮和动滑轮；然后用细线连接定滑轮、对重、动滑轮和轮轴，传动部分连接要准确。 （4）美化与装饰。先用小毛刷和彩色颜料进行刷涂，然后用彩色画笔或彩色小贴纸进行整体装饰。 3思考：制作机器模型一般可以分为几步？需要注意哪些问题？ 4制作：根据制作方法，小组分工合作进行制作。教师巡视指导。 5交流：我们遇到了哪些困难？是怎样解决的？ （二）测试模型，优化改进 1 讲解： 制作完成后， 我们需要对制作的机器模型进行测试、 评估与优化。小组成员要合理分工（如操作员、观察员、记录员等），明确任务。要反
9、复检测和评估机器模型的结构与性能，记录相关的实验数据。 2测试：小组分工合作操作机器模型，测试用力大小。完成测试报告，并记录在科学学生活动手册第 30 页中。 3优化：以小组为单位，根据机器模型的测试情况，分析在省力、结构、制作工艺等方面存在的问题，制订改进方案，并记录在科学学生活动手册第30 页中。根据方案对车模进行改进，并反复数次进行测试、观察、改进，使其达到最佳状态。教师巡视指导，帮助学生解决优化中的问题。 （三）课堂总结，布置展会 1总结：本节课，我们顺利完成了机器模型的组装与制作、调试与改进。下节课，我们将筹备举办机器模型展示会，将我们设计、制作的机器模型以及项目资料，用讲演、影像、展板、说明书等方式进行展示。 2作业：课下，各项目小组要完成活动资料的整理，撰写解说词，制作机器模型说明书、展示幻灯片、宣传海报或展板等。班委会要提前规划展示会的规模和场地，邀请教师及家长参加展示会，组建评委会，制订评价标准。