5.2像工程师那样实践 第二课时（教案 分栏式）

课时计划 课题 第二节 像工程师那样实践 课时 第一课时 学习目标 目标类型/目标行为 13.工程设计与物化 13.2工程的关键是设计7~9年级：③依据不同来源的证据、限制条件等因素，从需求层面优化设计方案。13.3工程是设计方案物化的结果7~9年级：④知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等过程。 科学观念：通过对日地月三球运动演示模型设计制作的工程实践，初步感受物体的运动变化观和系统模型观。 科学思维：综合运用抽象、模型等方法，系统设计三球运动时的结构以达成其功能，得出合适的设计方案。 探究实践：开展小组活动，通过对三球运动演示模型的方案设计、模型制作。提升工程设计能力。 态度责任：通过小组合作和科学实践，学会探究和创新，领悟到跨学科解决问题的乐思。 以上目标依据《学科课程标准》第 页 第 行 学情分析 学生在小学阶段已能尝试应用所学的科学原理设计并制作简单的装置，并能够利用工具制作简单的实物模型，但对实际工程问题还未尝试系统性解决。从知识层面来看，学生已掌握日地月三者大小、距离等基本知识，所以需要教师引导学生运用计算思维、模拟分析能力提出各种设计方案，不断优化，并实践工程与技术。 你分析一下哪些学生的原有知识不能支撑这堂课的学习？ 课程内容分析 课表解读/教材分析/支持性材料 本课是七年级上册第5章第2节《像工程师那样实践>第二课时，是基于第一课时工程实践具体流程的基础上，具体进行实践的课程。本课时在已学习过日食、月食知识内容的情况下，通过设计并制作三球运动演示模型，尝试制作能体现科学原理的简单展示模型。制订一定的验收标准，通过展示各组的成果，对模型进行有科学依据的迭代改进。并在课后进行拓展，根据任务定义工程问题与需求，尝试分析并阐明发明方案，设计新型拐杖。 教学过程 学习任务①回顾旧知，引出问题 学习活动 教学活动同学们，这两张分别是天文兴趣小 组拍摄的月食和日食的照片。回顾我们学习过 的知识，你能否画图来解释一下这两种现象的 成因 学生讲解日食、月食的原因。 单单靠平面图是否足够生动形象呢 我们是否可以想出更好的方案 那么我们今天就一起来真正实践工程设计，制作三球运动演示模型吧! 过程诊断 由旧知导入，为后续将科学原理转化为技术的简单展示模型莫定基础。从情境引出工程设计任务，引发学生的好奇心。 学校任务② 明确问题 学习活动 小组讨论后汇报： 教学活动 你认为三球运动演示模型需要满足 ①三球位置放置合理且日地距离：地月距离 哪些要求呢 ≈400:1。②三球直径大小满足实际比例， 要完成设计，我们必须将上述问题逐个击破。 即日：地：月≈400:4:1。③公转周期比例 现在最急需解决的问题是，如何实现三球联动 符合实际，即地球：月球≈12:1。④能够模 呢 拟阳光照射从而解释日食和月食现象。 ⑤能够实现三球联动。 过程诊断 上述传动元件，如何设计才能符合我们对于公转周期比例的要求呢 我们一起观看视频，了解它们的原理后，再进行设计。 教学过程 学习任务③ 播放动图，学生观看动图，教师讲解，了解齿轮和皮带传动规律 学习活动对比齿轮和皮带，哪一种传动方式 教学活动齿轮组合有外咽合、同轴联动、多齿 更适用于本次模型 轮联动这几种方式。当以外啮合方式进行传动 齿轮传动更精准，可选择性和可操作性更 时，齿轮的齿数比例决定了转动的周期比例， 强，皮带轮的尺寸可选择的不多。 同轴转动的齿轮具有相同的周期。而皮带传动 掌握了齿轮传动的规律，如何通过不同规 周期是由皮带轮的直径决定的。 格的齿轮，来实现地球和月球公转周期比 请大家找出120齿和10齿的齿轮，组合后演 为12:1 只要齿轮的齿数比例为12:1即可 示分析其优劣。 过程诊断 通过动画演示 ... ...