小學(xué)科學(xué)蘇教版 (2017)四年級(jí)上冊(cè)專項(xiàng)學(xué)習(xí) 像工程師那樣教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份小學(xué)科學(xué)蘇教版 (2017)四年級(jí)上冊(cè)專項(xiàng)學(xué)習(xí) 像工程師那樣教學(xué)設(shè)計(jì)，共3頁(yè)。教案主要包含了明確任務(wù)，制定方案，課堂小結(jié)，練一練，整理，板書(shū)設(shè)計(jì)，課堂反思，重點(diǎn)與難點(diǎn)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
教科版 四年級(jí)上冊(cè) 《專項(xiàng)學(xué)習(xí)》 像工程師那樣 教學(xué)設(shè)計(jì)及反思
單元
《專項(xiàng)學(xué)習(xí)》
課題
像工程師那樣
課時(shí)
1
核心 概念
12. 技術(shù)、工程與社會(huì)
學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求
12.2 技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活
3～4年級(jí) ③舉例說(shuō)出 一些典型的技術(shù) （如交通技術(shù)、電力技術(shù) 等） 和工程（如高速鐵路、發(fā)電站等） 對(duì)人們生活的影響； 嘗試設(shè)計(jì)和 制作某種產(chǎn)品的 簡(jiǎn)化實(shí)物模型，并反映其中的部分科學(xué)原理。
教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)觀念（對(duì)客觀事物的總體認(rèn)識(shí)）科學(xué)思維（對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)方式）
探究實(shí)踐（科學(xué)探究能力 技術(shù)與工程實(shí)踐能力 自主學(xué)習(xí)能力） 態(tài)度責(zé)任（科學(xué)態(tài)度 社會(huì)責(zé)任）
科學(xué)觀念
不同職業(yè)類(lèi)型的工程師具備了哪些共同的素養(yǎng)，所有的工程項(xiàng)目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識(shí)
科學(xué)思維
在實(shí)踐中經(jīng)歷工程活動(dòng)的六個(gè)基本環(huán)節(jié)：明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流，體驗(yàn)像工程師那樣工作
探究實(shí)踐
能動(dòng)手動(dòng)腦，選擇合適的材料，制定設(shè)計(jì)方案，制作出滿足需求的LED手環(huán)，經(jīng)過(guò)測(cè)試改進(jìn)，最終向同學(xué)展示，互相評(píng)價(jià)；態(tài)度責(zé)任
通過(guò)設(shè)計(jì)制作LED手環(huán)和了解工程師具備的素養(yǎng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的愿望。
教學(xué) 重點(diǎn)
本課必須掌握的東西，如：科學(xué)原理需要掌握的，動(dòng)手操作中需要掌握的等等。
設(shè)計(jì)并制作滿足需求的LED手環(huán)。
教學(xué) 難點(diǎn)
學(xué)生難以掌握的東西，如：難理解什么？難操作什么？
按照前期研究、制作模型和展示交流的環(huán)節(jié)要求完成整個(gè)工程實(shí)踐的過(guò)程。
教學(xué) 準(zhǔn)備
教師：介紹工程師素養(yǎng)的圖片和視頻
學(xué)生：導(dǎo)電膠布、發(fā)光二極管、紐扣電池、電路開(kāi)關(guān)、剪刀、雙面膠、彩色膠帶、彩色細(xì)繩、彩色絲帶等。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué) 環(huán)節(jié)
教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)思路
教學(xué)備注
上課 儀式
教師自我介紹：
同學(xué)們好！
……
課前談話，提出要求：
主要內(nèi)容：從今天開(kāi)始，我們將繼續(xù)像工程師那樣完成一個(gè)制作
一、明確任務(wù)（預(yù)設(shè)5分鐘）
工程師會(huì)干什么？
1. 不同職業(yè)類(lèi)型的工程師從事不同的工作，但他們具有某些共同的素養(yǎng)。你知道是什么嗎？可以舉例說(shuō)明。
教師出示課件，介紹工程師具備的共同素養(yǎng)。
2. 所有的工程項(xiàng)目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師除了上述素養(yǎng)之外，還需要積累哪些知識(shí)和技能？可以舉例說(shuō)明。
教師出示課件：工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識(shí)。
3．工程師可真?zhèn)ゴ?，你有沒(méi)有想過(guò)成為哪個(gè)種類(lèi)的工程師呢？
4．這節(jié)課我們就來(lái)當(dāng)小小工程師，模仿工程師設(shè)計(jì)一個(gè)作品。
引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，引起學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生主動(dòng)參與到問(wèn)題探究中。了解不同職業(yè)類(lèi)型的工程師具備的共同素養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)工程師需要具備很高的職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)工程師這個(gè)職業(yè)產(chǎn)生更加濃厚的興趣。
二、制定方案（預(yù)設(shè)33分鐘）
做一個(gè)LED手環(huán)
1. 明確問(wèn)題
（1）很多同學(xué)喜歡佩戴手環(huán)，甚至希望晚上戴時(shí)也能閃閃發(fā)光。于是，各種LED發(fā)光手環(huán)應(yīng)運(yùn)而生。
教師出示課件，出示各種LED手環(huán)的圖片。
（2）我們也來(lái)嘗試制作一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)。
教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生明確工程任務(wù)與要求。
2.前期研究
（1）要會(huì)列出完成這個(gè)任務(wù)可能遇到的問(wèn)題有哪些。
①怎樣讓LED亮起來(lái)？
②怎么加入開(kāi)關(guān)？
③可以選用哪些材料做裝飾？
（2）會(huì)用多種方法查找有助于完成任務(wù)的相關(guān)知識(shí)，了解別人是怎么做的。（會(huì)使用搜索引擎和互聯(lián)網(wǎng)搜索信息，會(huì)在圖書(shū)館查找資料，將信息和資料分類(lèi)整理、保存。）
教師出示紙電路作品的圖片和相關(guān)材料，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)材料、動(dòng)手嘗試、提出初步想法?？山M織學(xué)生查閱電路、紙電路、安全用電的相關(guān)資料。
①怎樣讓LED亮起來(lái)？——電路怎么連接？（像前面學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單電路一樣，做實(shí)驗(yàn)來(lái)探究正確的連接方法；初步設(shè)計(jì)電路，畫(huà)電路圖，按照電路圖進(jìn)行連接）
②怎么加入開(kāi)關(guān)？——開(kāi)關(guān)、導(dǎo)電膠布和電池怎樣連接才能既美觀又安全可靠？（嘗試幾種不同的連接方式，同時(shí)注意電路安全；查查資料，看看有什么材料可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)。）
③可以選用哪些材料做裝飾？——選擇裝飾材料時(shí)應(yīng)注意什么？（①注意不要選擇具有導(dǎo)電性的裝飾材料。②佩戴手環(huán)有哪些習(xí)慣？盡可能讓佩戴者舒適、方便。③到商店里看看，那些商品是用什么方法裝飾手環(huán)的）
（3）想一想這些學(xué)習(xí)對(duì)自己有什么啟示。
教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題、提出初步想法。
3.設(shè)計(jì)方案
（1）我們可以利用以下材料和工具做一個(gè)LED手環(huán)。這些材料和工具分別是導(dǎo)電膠布、發(fā)光二極管、紐扣電池、電路開(kāi)關(guān)、剪刀、雙面膠、彩色膠帶、彩色細(xì)繩、彩色絲帶等。根據(jù)剛才的前期研究，選擇其中幾個(gè)材料和工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作。
①設(shè)計(jì)方案時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)頭腦風(fēng)暴，就是小組內(nèi)成員要充分、自由地發(fā)表各自的想法。（注意：方案內(nèi)容包括選擇的材料名稱和個(gè)數(shù)、制作步驟、注意事項(xiàng)、對(duì)LED 手環(huán)外形和功能的設(shè)計(jì)、電路圖等）
②根據(jù)任務(wù)中的要求，選出最好的想法。
③用表格和畫(huà)圖的方式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。（注意：填寫(xiě)選擇的材料名稱和個(gè)數(shù)，根據(jù)佩戴者的喜好、個(gè)性要求和手腕粗細(xì)設(shè)計(jì)LED手環(huán)的尺寸、顏色、形狀、裝飾方式等，注意若裝飾材料較多，對(duì)手環(huán)尺寸的把握就要考慮多個(gè)因素。以上內(nèi)容在設(shè)計(jì)圖上應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)識(shí)，建議做一個(gè)使用說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括使用方法、注意事項(xiàng)、安全提示等。）
4.制作模型
總體要求制作的模型可以檢測(cè)未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)際效果。
（1）準(zhǔn)備材料和工具。（要選擇合適的材料和工具，依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作）
（2）按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行連接。（根據(jù)任務(wù)的具體情況，確定模型的大小、應(yīng)重點(diǎn)呈現(xiàn)的部分等）
（3）測(cè)試時(shí)注意安全。
5.測(cè)試改進(jìn)
注意安全，一定不能套在手上進(jìn)行測(cè)試！
（1）首先依據(jù)任務(wù)要求，共同商定一個(gè)測(cè)試方法。（LED手環(huán)是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能、穩(wěn)定性怎樣、尺寸是否合適、外形設(shè)計(jì)是否美觀大方且滿足佩戴者的個(gè)性要求、脫卸是否方便）
（2）然后進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，根據(jù)測(cè)試得到的信息，判斷是否滿足任務(wù)要求。
（3）對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)。
為了讓學(xué)生理解工程師的工作方法，需要讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)完整的工程實(shí)踐過(guò)程，重點(diǎn)對(duì)六個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)：明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流。首先要明確問(wèn)題。教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生明確了工程任務(wù)——做一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)。在真實(shí)情境下提出的任務(wù)會(huì)讓學(xué)生更加投入。
聚焦“怎樣讓LED亮起來(lái)”、“怎么加入開(kāi)關(guān)”、“可以選用哪些材料做裝飾”等問(wèn)題，進(jìn)行前期研究。
教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)材料、選擇材料、考慮所用材料和制作步驟，制定完整的設(shè)計(jì)方案，強(qiáng)調(diào)根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在整個(gè)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識(shí)。
教師引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)方案制作LED手環(huán)，在整個(gè)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識(shí)。
先制定測(cè)試方法，再進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提升學(xué)生迭代的工程思想。
（三）拓展提高
展示交流
現(xiàn)在請(qǐng)各小組依次展示自己的作品。在展示中需要：
① 可以采用PPT、模型、文字等多種形式展示成果。
② 交流的內(nèi)容包括：完成任務(wù)的程序、實(shí)際制作的步驟、測(cè)試改進(jìn)的過(guò)程等。
③ 要解答他人的疑問(wèn)，聽(tīng)取他人的意見(jiàn)和建議。（我們按什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)別人的作品？手環(huán)的功能、外形、創(chuàng)意、使用體驗(yàn)等）
向全班同學(xué)演示產(chǎn)品并互相進(jìn)行評(píng)價(jià)?！白鲆粋€(gè)LED手環(huán)”僅是專項(xiàng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容載體，重要的是讓學(xué)生經(jīng)歷工程技術(shù)的全過(guò)程，對(duì)一些具體問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。切勿操之過(guò)急，影響活動(dòng)的開(kāi)放性。
四、課堂小結(jié)（預(yù)設(shè)2分鐘）
1．我們學(xué)著像工程師那樣工作，經(jīng)歷了哪六個(gè)過(guò)程？每個(gè)過(guò)程中有哪些要求？
2．這次設(shè)計(jì)、制作LED手環(huán)，你有什么感受？
3. 在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上針對(duì)此次專項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行自評(píng)。
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)全課，鞏固所學(xué)知識(shí)，回顧與梳理整節(jié)課的工程實(shí)踐過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐過(guò)程的認(rèn)識(shí)。在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上針對(duì)此次專項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行自評(píng)，了解自己在整個(gè)工程實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中在哪些環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)上還需注意，今后努力做到更好。
五、練一練
在線練習(xí)：
六、整理
老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行材料的整理。
培養(yǎng)學(xué)生使用材料的好習(xí)慣。
七、板書(shū)設(shè)計(jì)
像工程師那樣——做一個(gè)LED手環(huán)（課題）
明確問(wèn)題
前期研究（可能的問(wèn)題、別人怎么做的、對(duì)自己的啟示）
設(shè)計(jì)方案
制作模型（選擇材料工具、按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作）
測(cè)試改進(jìn)
展示交流（多種形式、程序步驟過(guò)程、解答和評(píng)價(jià)）
八、課堂反思
注：愛(ài)牛組織老師在課堂實(shí)踐后的反思，大部分是使用了愛(ài)牛配套材料，部分觀點(diǎn)僅代表反思老師人個(gè)觀點(diǎn)，僅供大家參考！
《像工程師那樣》專項(xiàng)學(xué)習(xí)的主題是“制作LED手環(huán)”，需要作用到本冊(cè)教材簡(jiǎn)單電路的科學(xué)知識(shí)，同時(shí)還需要美術(shù)等方面的知識(shí)教材提出的任務(wù)是“制作一個(gè)可以發(fā)光的個(gè)性的LED手環(huán)”，備課前通過(guò)教材分析，我主要考慮材料的準(zhǔn)備，尤其是絕緣材料的準(zhǔn)備，根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)，可能需要準(zhǔn)備彩紙、布、塑料等等，材料的準(zhǔn)備比較復(fù)雜，存在困難，不容易統(tǒng)一。
經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，最終選擇LED立體紙雕作為本次項(xiàng)目的任務(wù)，材料簡(jiǎn)單易準(zhǔn)備，對(duì)于五年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，難度適中?？梢赃x擇不同主題的紙雕模板，學(xué)生自主進(jìn)行涂色、裁剪、粘貼等，完成框架部分，并完成LED電路連接。
通過(guò)課堂實(shí)踐，學(xué)生經(jīng)歷了組內(nèi)的合作、分工，知道了多步驟同時(shí)進(jìn)行，可以提高效率。
作為科學(xué)教師，不忘初心，砥礪前行，那我們的初心是什么呢?應(yīng)該就是學(xué)生，是我們的科學(xué)課堂，真正讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，真正學(xué)會(huì)合作，真正學(xué)會(huì)解決問(wèn)題，我想，我們這節(jié)課的目標(biāo)就達(dá)到了!
在活動(dòng)中，學(xué)生也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，比如裁剪邊框的時(shí)候從外圍剪，失敗!沒(méi)關(guān)系，再給學(xué)生一張，重新再剪，他們一定知道該如何去做了!
當(dāng)然，這個(gè)內(nèi)容的改變也有需要改進(jìn)的地方，比如在課堂上學(xué)生的設(shè)計(jì)能力沒(méi)有充分發(fā)揮，但值得欣慰的是課堂的教學(xué)活動(dòng)延伸到了課外，很多學(xué)生回家后自己設(shè)計(jì)主題進(jìn)行制作。
科學(xué)教育，我們還需要學(xué)習(xí)更多，思考更多，不忘初心，砥礪前行!
《像工程師那樣——做一個(gè)LED手環(huán)》教學(xué)設(shè)計(jì)
蘇州大學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校 曾寶俊
一、教材分析
本冊(cè)的工程實(shí)踐專項(xiàng)活動(dòng)主題通過(guò)提出“做一個(gè)LED手環(huán)”的任務(wù)，提出“能發(fā)光，有個(gè)性”的任務(wù)要求，讓學(xué)生明確自己要解決的問(wèn)題。聚焦“怎樣讓LED亮起來(lái)”、“怎么加入開(kāi)關(guān)”、“可以選用哪些材料做裝飾”等問(wèn)題，進(jìn)行前期研究。在此基礎(chǔ)上按步驟設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案，在完成制作的過(guò)程中強(qiáng)調(diào)按圖紙進(jìn)行，按步驟進(jìn)行測(cè)試改進(jìn)，最后向同學(xué)們介紹作品并演示。
本學(xué)習(xí)活動(dòng)主要由前后相連的兩個(gè)部分組成。第一部分，介紹不同職業(yè)類(lèi)型的工程師具備了哪些共同的素養(yǎng)，所有的工程項(xiàng)目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識(shí)；第二部分，為了解決想要一個(gè)LED手環(huán)的問(wèn)題，提出做一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)的工程任務(wù)，通過(guò)前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)，最終向同學(xué)們展示交流自己的作品，像工程師一樣，經(jīng)歷“明確問(wèn)題——前期研究——設(shè)計(jì)方案——制作模型——測(cè)試改進(jìn)——展示交流”這樣一個(gè)完整的工程活動(dòng)過(guò)程，學(xué)做小小工程師。在這兩部分中，第二部分是第一部分的延續(xù)，是主體活動(dòng)。從工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的角度來(lái)看，本冊(cè)的活動(dòng)是螺旋上升的第二階段，抓住工程活動(dòng)的六個(gè)主要環(huán)節(jié)——明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流，體驗(yàn)工程的核心在于設(shè)計(jì)。
二、學(xué)習(xí)目標(biāo)
能動(dòng)手動(dòng)腦，選擇合適的材料，制定設(shè)計(jì)方案，制作出滿足需求的LED手環(huán)，經(jīng)過(guò)測(cè)試改進(jìn)，最終向同學(xué)展示，互相評(píng)價(jià)；
在實(shí)踐中經(jīng)歷工程活動(dòng)的六個(gè)基本環(huán)節(jié)：明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流，體驗(yàn)像工程師那樣工作；
通過(guò)設(shè)計(jì)制作LED手環(huán)和了解工程師具備的素養(yǎng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的愿望。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)：設(shè)計(jì)并制作滿足需求的LED手環(huán)。
難點(diǎn)：按照前期研究、制作模型和展示交流的環(huán)節(jié)要求完成整個(gè)工程實(shí)踐的過(guò)程。
四、教學(xué)準(zhǔn)備：
教師材料：介紹工程師素養(yǎng)的圖片和視頻。
學(xué)生分組材料：導(dǎo)電膠布、發(fā)光二極管、紐扣電池、電路開(kāi)關(guān)、剪刀、雙面膠、彩色膠帶、彩色細(xì)繩、彩色絲帶等。
五、教學(xué)過(guò)程
（一）工程師會(huì)干什么？
1. 不同職業(yè)類(lèi)型的工程師從事不同的工作，但他們具有某些共同的素養(yǎng)。你知道是什么嗎？可以舉例說(shuō)明。
教師出示課件，介紹工程師具備的共同素養(yǎng)。
2. 所有的工程項(xiàng)目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師除了上述素養(yǎng)之外，還需要積累哪些知識(shí)和技能？可以舉例說(shuō)明。
教師出示課件：工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識(shí)。
3．工程師可真?zhèn)ゴ螅阌袥](méi)有想過(guò)成為哪個(gè)種類(lèi)的工程師呢？
4．這節(jié)課我們就來(lái)當(dāng)小小工程師，模仿工程師設(shè)計(jì)一個(gè)作品。
【意圖解析】引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，引起學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生主動(dòng)參與到問(wèn)題探究中。了解不同職業(yè)類(lèi)型的工程師具備的共同素養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)工程師需要具備很高的職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)工程師這個(gè)職業(yè)產(chǎn)生更加濃厚的興趣。
（二）做一個(gè)LED手環(huán)
1. 明確問(wèn)題
（1）很多同學(xué)喜歡佩戴手環(huán)，甚至希望晚上戴時(shí)也能閃閃發(fā)光。于是，各種LED發(fā)光手環(huán)應(yīng)運(yùn)而生。
教師出示課件，出示各種LED手環(huán)的圖片。
（2）我們也來(lái)嘗試制作一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)。
教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生明確工程任務(wù)與要求。
【意圖解析】為了讓學(xué)生理解工程師的工作方法，需要讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)完整的工程實(shí)踐過(guò)程，重點(diǎn)對(duì)六個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)：明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流。首先要明確問(wèn)題。教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生明確了工程任務(wù)——做一個(gè)能發(fā)光、有個(gè)性的LED手環(huán)。在真實(shí)情境下提出的任務(wù)會(huì)讓學(xué)生更加投入。
2.前期研究
（1）要會(huì)列出完成這個(gè)任務(wù)可能遇到的問(wèn)題有哪些。
①怎樣讓LED亮起來(lái)？
②怎么加入開(kāi)關(guān)？
③可以選用哪些材料做裝飾？
（2）會(huì)用多種方法查找有助于完成任務(wù)的相關(guān)知識(shí)，了解別人是怎么做的。（會(huì)使用搜索引擎和互聯(lián)網(wǎng)搜索信息，會(huì)在圖書(shū)館查找資料，將信息和資料分類(lèi)整理、保存。）
教師出示紙電路作品的圖片和相關(guān)材料，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)材料、動(dòng)手嘗試、提出初步想法。可組織學(xué)生查閱電路、紙電路、安全用電的相關(guān)資料。
①怎樣讓LED亮起來(lái)？——電路怎么連接？（像前面學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單電路一樣，做實(shí)驗(yàn)來(lái)探究正確的連接方法；初步設(shè)計(jì)電路，畫(huà)電路圖，按照電路圖進(jìn)行連接）
②怎么加入開(kāi)關(guān)？——開(kāi)關(guān)、導(dǎo)電膠布和電池怎樣連接才能既美觀又安全可靠？（嘗試幾種不同的連接方式，同時(shí)注意電路安全；查查資料，看看有什么材料可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)。）
③可以選用哪些材料做裝飾？——選擇裝飾材料時(shí)應(yīng)注意什么？（①注意不要選擇具有導(dǎo)電性的裝飾材料。②佩戴手環(huán)有哪些習(xí)慣？盡可能讓佩戴者舒適、方便。③到商店里看看，那些商品是用什么方法裝飾手環(huán)的）
（3）想一想這些學(xué)習(xí)對(duì)自己有什么啟示。
教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題、提出初步想法。
【意圖解析】聚焦“怎樣讓LED亮起來(lái)”、“怎么加入開(kāi)關(guān)”、“可以選用哪些材料做裝飾”等問(wèn)題，進(jìn)行前期研究。
3.設(shè)計(jì)方案
（1）我們可以利用以下材料和工具做一個(gè)LED手環(huán)。這些材料和工具分別是導(dǎo)電膠布、發(fā)光二極管、紐扣電池、電路開(kāi)關(guān)、剪刀、雙面膠、彩色膠帶、彩色細(xì)繩、彩色絲帶等。根據(jù)剛才的前期研究，選擇其中幾個(gè)材料和工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作。
①設(shè)計(jì)方案時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)頭腦風(fēng)暴，就是小組內(nèi)成員要充分、自由地發(fā)表各自的想法。（注意：方案內(nèi)容包括選擇的材料名稱和個(gè)數(shù)、制作步驟、注意事項(xiàng)、對(duì)LED 手環(huán)外形和功能的設(shè)計(jì)、電路圖等）
②根據(jù)任務(wù)中的要求，選出最好的想法。
③用表格和畫(huà)圖的方式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。（注意：填寫(xiě)選擇的材料名稱和個(gè)數(shù)，根據(jù)佩戴者的喜好、個(gè)性要求和手腕粗細(xì)設(shè)計(jì)LED手環(huán)的尺寸、顏色、形狀、裝飾方式等，注意若裝飾材料較多，對(duì)手環(huán)尺寸的把握就要考慮多個(gè)因素。以上內(nèi)容在設(shè)計(jì)圖上應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)識(shí)，建議做一個(gè)使用說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括使用方法、注意事項(xiàng)、安全提示等。）
【意圖解析】教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)材料、選擇材料、考慮所用材料和制作步驟，制定完整的設(shè)計(jì)方案，強(qiáng)調(diào)根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在整個(gè)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識(shí)。
4.制作模型
總體要求制作的模型可以檢測(cè)未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)際效果。
（1）準(zhǔn)備材料和工具。（要選擇合適的材料和工具，依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作）
（2）按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行連接。（根據(jù)任務(wù)的具體情況，確定模型的大小、應(yīng)重點(diǎn)呈現(xiàn)的部分等）
（3）測(cè)試時(shí)注意安全。
【意圖解析】 教師引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)方案制作LED手環(huán)，在整個(gè)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識(shí)。
5.測(cè)試改進(jìn)
注意安全，一定不能套在手上進(jìn)行測(cè)試！
（1）首先依據(jù)任務(wù)要求，共同商定一個(gè)測(cè)試方法。（LED手環(huán)是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能、穩(wěn)定性怎樣、尺寸是否合適、外形設(shè)計(jì)是否美觀大方且滿足佩戴者的個(gè)性要求、脫卸是否方便）
（2）然后進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，根據(jù)測(cè)試得到的信息，判斷是否滿足任務(wù)要求。
（3）對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)。
【意圖解析】 先制定測(cè)試方法，再進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提升學(xué)生迭代的工程思想。
6.展示交流
現(xiàn)在請(qǐng)各小組依次展示自己的作品。在展示中需要：
① 可以采用PPT、模型、文字等多種形式展示成果。
② 交流的內(nèi)容包括：完成任務(wù)的程序、實(shí)際制作的步驟、測(cè)試改進(jìn)的過(guò)程等。
③ 要解答他人的疑問(wèn)，聽(tīng)取他人的意見(jiàn)和建議。（我們按什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)別人的作品？手環(huán)的功能、外形、創(chuàng)意、使用體驗(yàn)等）
【意圖解析】向全班同學(xué)演示產(chǎn)品并互相進(jìn)行評(píng)價(jià)。“做一個(gè)LED手環(huán)”僅是專項(xiàng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容載體，重要的是讓學(xué)生經(jīng)歷工程技術(shù)的全過(guò)程，對(duì)一些具體問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。切勿操之過(guò)急，影響活動(dòng)的開(kāi)放性。
（三）總結(jié)全課
1．我們學(xué)著像工程師那樣工作，經(jīng)歷了哪六個(gè)過(guò)程？每個(gè)過(guò)程中有哪些要求？
2．這次設(shè)計(jì)、制作LED手環(huán)，你有什么感受？
3. 在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上針對(duì)此次專項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行自評(píng)。
【意圖解析】 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)全課，鞏固所學(xué)知識(shí)，回顧與梳理整節(jié)課的工程實(shí)踐過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐過(guò)程的認(rèn)識(shí)。在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上針對(duì)此次專項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行自評(píng)，了解自己在整個(gè)工程實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中在哪些環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)上還需注意，今后努力做到更好。
七、板書(shū)設(shè)計(jì)
像工程師那樣——做一個(gè)LED手環(huán)（課題）
明確問(wèn)題
前期研究（可能的問(wèn)題、別人怎么做的、對(duì)自己的啟示）
設(shè)計(jì)方案
制作模型（選擇材料工具、按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作）
測(cè)試改進(jìn)
展示交流（多種形式、程序步驟過(guò)程、解答和評(píng)價(jià)）蘇教版科學(xué)四年級(jí)上《專項(xiàng)學(xué)習(xí) 像工程師那樣》教學(xué)設(shè)計(jì)
課題
專項(xiàng)學(xué)習(xí) 像工程師那樣
單元
6
學(xué)科
科學(xué)
年級(jí)
4
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
1、閱讀有關(guān)工程師素質(zhì)的資料，知道不同類(lèi)型的工程師具有一些共同的素質(zhì)。
2、了解工程師工作的一般過(guò)程 ，重點(diǎn)學(xué)習(xí)前期研究、制作模型和展示交流三個(gè)環(huán)節(jié)。
3、模仿工程師，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)LED發(fā)光手環(huán)。
重點(diǎn)
模仿工程師，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)LED發(fā)光手環(huán)。
難點(diǎn)
模仿工程師，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)LED發(fā)光手環(huán)。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
1、你知道哪些工程師？他們從事什么工作？
歸納：
詹天佑（修鐵路）
瓦特（發(fā)明蒸汽機(jī)）
茅以升（建設(shè)橋梁）
萊特兄弟（發(fā)明飛機(jī)）
……
2、閱讀資料，總結(jié)歸納工程師具備哪些共同素養(yǎng)？
歸納：
①能精確繪圖
②會(huì)制作產(chǎn)品模型
③能運(yùn)用數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題
④會(huì)使用各種工具和儀器
⑤懂心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)等方面的知識(shí)
3、工程師是怎么工作的呢？
明確問(wèn)題→前期研究→設(shè)計(jì)方案→制作模型→測(cè)試改進(jìn)→展示交流
4、我們能不能像工程師那樣設(shè)計(jì)制造呢？
交流
閱讀資料，歸納
閱讀回答
閱讀有關(guān)工程師素質(zhì)的資料，知道不同類(lèi)型的工程師具有一些共同的素質(zhì)。
了解工程師工作的一般過(guò)程
講授新課
一、設(shè)計(jì)制作LED手環(huán)
（一）明確問(wèn)題
1、很多女孩喜歡佩戴手環(huán)，還希望晚上戴時(shí)能閃閃發(fā)光。于是，LED 手環(huán)應(yīng)運(yùn)而生。（播放視頻）
2、我們?cè)O(shè)計(jì)制作一個(gè)什么標(biāo)椎的LED手環(huán)？
歸納：
★能發(fā)光
★安全
★美觀
★個(gè)性化
（二）前期研究
1、前期研究是個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，為后續(xù)的解決問(wèn)題打下基礎(chǔ)。在這個(gè)階段，工程師是怎么做的呢？引導(dǎo)學(xué)生閱讀資料。
明確：
●列出問(wèn)題
●查找資料
●給我啟示
2、我們前期研究的任務(wù)是什么呢？
（1）制作一個(gè)LED手環(huán)可能遇到哪些問(wèn)題？
明確：
①怎樣讓LED亮起來(lái)？
②怎么加入開(kāi)關(guān)？
③可以選用哪些材料做裝飾？
（2）查查資料，看看有什么材料可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)？
明確：
銅箔膠帶、鋁箔膠帶等可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)。銅箔膠帶最為適合，因?yàn)樗p薄、較軟，類(lèi)似雙面膠可以黏貼。
（3）想一想這些資料對(duì)自己有什么啟示
明確：
像前面學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單電路一樣，做實(shí)驗(yàn)來(lái)探究正確的連接方法。
（三）設(shè)計(jì)方案
基本要求
①首先自己根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制作LED手環(huán)步驟，畫(huà)出草圖
②然后小組內(nèi)交流，選擇最佳設(shè)計(jì)，并討論修改
（四）制作模型
1、閱讀資料，聽(tīng)聽(tīng)工程師是怎么說(shuō)的？
明確：
①制作的模型可以用來(lái)檢測(cè)未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)際效果。
②根據(jù)任務(wù)的具體情況，確定模型的大小、應(yīng)重點(diǎn)呈現(xiàn)的部分等。
③要選擇合適的材料和工具， 依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作。
2、根據(jù)工程師的話，怎樣確定我們制作的要點(diǎn)？
明確：
①手環(huán)項(xiàng)目制作的就是實(shí)物模型。
②根據(jù)設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備材料和工具。
③ 按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行連接。
3、提醒學(xué)生注意：
注意：做之前需要測(cè)量出適合自己手腕的手環(huán)長(zhǎng)度。
（五）測(cè)試改進(jìn)
1、模型制作完成后，測(cè)試時(shí)需要注意哪些問(wèn)題？
明確：
①一定不能套在手上進(jìn)行測(cè)試
②測(cè)試時(shí)注意用電安全
③進(jìn)行多測(cè)試
④根據(jù)結(jié)果分析原因及改進(jìn)方法
2、如果LED不亮，問(wèn)題出現(xiàn)在哪里？
明確：
①檢查L(zhǎng)ED、 電池、開(kāi)關(guān)的連接處是否接觸不良，是否短路
②檢查電池是否有電
③檢查L(zhǎng)ED是否損壞
3、電路測(cè)試成功后對(duì)手環(huán)怎樣進(jìn)行裝飾？
明確：
裝飾可以用絕緣體， 不僅起到絕緣作用，也起到美化的作用。
注意：
裝飾后需進(jìn)一步檢測(cè)裝飾層的絕緣性。測(cè)試完LED手環(huán)沒(méi)有任何問(wèn)題時(shí)才能將手環(huán)戴在手上。
（六）展示交流
我來(lái)展示我們小組做的手環(huán)，歡迎大家提意見(jiàn)。怎么展示？交流哪些內(nèi)容？我們聽(tīng)聽(tīng)工程師是怎么說(shuō)的？
明確：
①可以采用 PPT、模型、文字等多種形式展示成果。
②交流的內(nèi)容包括：完成任務(wù)的程序、實(shí)際制作的步驟、測(cè)試改進(jìn)的過(guò)程等。
③還要解答他人的疑問(wèn)，聽(tīng)取他人的意見(jiàn)和建議。
二、課堂練習(xí)
1、手環(huán)的LED燈不亮的原因可能有（ ）
①接觸不良 ②短路
③電池沒(méi)有電 ④LED乙損壞
A、 ① ④ B、 ② ③ C、 ① ② ③ ④
2、制作LED手環(huán)時(shí)（ ）代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)最合適。
A、銅箔膠帶 B、鋁箔膠帶 C、電工膠布
3、下課名人中屬于工程師的是（ ）
A、安徒生 B、冰心 C、愛(ài)迪生
4、LED手環(huán)采用絕緣體裝飾，其作用不正確的是（ ）
A、絕緣 B、廉價(jià) C、美化
三、拓展提高
視頻：從原型到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程
要求：
你從工程師身上學(xué)到哪些未來(lái)工程師的共同素質(zhì)？
四、作業(yè)布置
完成“活動(dòng)手冊(cè)任務(wù)”
觀看視頻
討論交流
閱讀資料
討論
查閱資料
交談
設(shè)計(jì)方案，確定方案
閱讀交流
討論
測(cè)試
改進(jìn)
展示、交流
獨(dú)立完成
視頻學(xué)習(xí)交流
像科學(xué)家那樣明確問(wèn)題
明確前期研究任務(wù)
設(shè)計(jì)制作方案
根據(jù)工程師的指導(dǎo)，確定自己的制作要點(diǎn)
測(cè)試改進(jìn)模型
根據(jù)工程師的指導(dǎo)展示自己的作品
課堂知識(shí)檢測(cè)
鞏固課堂知識(shí)
課堂小結(jié)
本節(jié)課通過(guò)閱讀有關(guān)工程師素質(zhì)的資料，知道不同類(lèi)型的工程師具有一些共同的素質(zhì)；了解工程師工作的一般過(guò)程 ，重點(diǎn)學(xué)習(xí)前期研究、制作模型和展示交流三個(gè)環(huán)節(jié)；模仿工程師，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)LED發(fā)光手環(huán)。
總結(jié)課堂
板書(shū)
板書(shū)設(shè)計(jì)
《專項(xiàng)學(xué)習(xí) 像工程師那樣》練習(xí)
一、填空題
1、制作LED手環(huán)之前，需要測(cè)量出適合自己手腕的手環(huán)_______。
2、可以采用______、模型、______等多種形式展示制作成果。
3、交流成果內(nèi)容包括完成任務(wù)的______、實(shí)際制作的______、測(cè)試改進(jìn)的_____等。
4、制作的______可以用來(lái)檢測(cè)未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)際效果。
二、判斷題，對(duì)的打√，錯(cuò)的打?。
1、不同職業(yè)的工程師某些具有共同的素養(yǎng)。（ ）
2、工程師所有的工程項(xiàng)目都和人的需求有關(guān)。（ ）
3、裝飾后的LED手環(huán)需進(jìn)一步檢測(cè)裝飾層的絕緣性。（ ）
4、一定不能套在手上進(jìn)行測(cè)試LED手環(huán)。（ ）
5、LED手環(huán)戴在手腕上晚上能發(fā)光。（ ）
6、測(cè)試LED手環(huán)不用重復(fù)測(cè)試。（ ）
三、選擇題，將正確的序號(hào)填寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)。
1、手環(huán)的LED燈不亮的原因可能有（ ）
①接觸不良 ②短路 ③電池沒(méi)有電 ④LED乙損壞
A、 ① ④ B、 ② ③ C、 ① ② ③ ④
2、制作LED手環(huán)時(shí)（ ）代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)最合適。
A、銅箔膠帶 B、鋁箔膠帶 C、電工膠布
3、下課名人中屬于工程師的是（ ）
A、安徒生 B、冰心 C、愛(ài)迪生
4、LED手環(huán)采用絕緣體裝飾，其作用不正確的是（ ）
A、絕緣 B、廉價(jià) C、美化
5、下列不屬于自制LED手環(huán)前期研究?jī)?nèi)容的是（ ）
A、查查資料，看看有什么材料可以代替導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)？
B、測(cè)試時(shí)注意用電安全
C、怎樣讓LED亮起來(lái)？
四、問(wèn)答題
1、不同職業(yè)的工程師應(yīng)具有哪些共同的素養(yǎng)？
2、工程師工作的一般過(guò)程是怎樣的？
參考答案
一、填空題
1、長(zhǎng)度
2、PPT 文字
3、程序 步驟 過(guò)程
4、模型
二、判斷題
1、√ 2、√ 3、√ 4、√ 5、√ 6、?
三、選擇題
1、C 2、A 3、C 4、B 5、B
四、問(wèn)答題
1、①能精確繪圖 ②會(huì)制作產(chǎn)品模型 ③能運(yùn)用數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題 ④會(huì)使用各種工具和儀器 ⑤懂心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、美學(xué)等方面的知識(shí)
2、明確問(wèn)題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)、展示交流