日期

2024年6月20日

教学目标：

1. 科学观念：初步了解向高处运送重物的机械原理。

2. 科学思维：学习并了解机械运送重物的原理——定滑轮不省力但是可以改变用力方向，动滑轮可以省力，提高对塔吊工作原理和制作的理解。

3. 探究实践：通过动手制作简易塔式起重机模型，锻炼动手能力、观察能力、沟通能力和团队合作能力。

4. 态度责任：提升对科学技术的兴趣，激发好奇心和探索欲。理解科学、技术和社会之间的关系，提升民族自豪感。

重点

与

难点

重点：在制作模型的过程中，领会前期研究、制作模型和展示交流的基本方法。

难点：利用滑轮组装模型，并进行模型改进。

教材分析：

专项学习《像工程师那样……》是指向工程实践能力的专门训练。进入中高年段后，我将工程实践细化为明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进、展示交流六个步骤，让学生经历工程活动的完整过程。

本节课着重指导三个主要环节——前期研究、制作模型和展示交流，让学生有针对性地经历工程实践活动的完整过程。在前期研究环节，学生要列出需要解决的问题，并用多种方法查询解决问题的相关知识、别人的做法，从中得到启发。在制作模型环节，学生要根据设计方案选择合适的材料制作模型。在展示交流环节，与低年段的活动相比，对学生的要求有了进一步的提升，学生交流的内容要尽可能全面，包括完成任务的程序、实际制作的步骤、测试改进的过程等。在展示交流环节，学生还要接受他人的质疑，学会听取他人的意见和建议。

本课提出了“如何把常泰长江大桥的建造材料运送上去的”任务，让学生明确这个任务的具体要求是制作一个简易的运输机械，充分列出可能遇到的困难和问题，并用多种方法进行前期研究。在此基础上初步设计，通过设计草图呈现设计细节。之后依据设计方案，选择合适的材料和工具制作实物模型，反复测试改进，最后以多种形式和同伴互相展示交流小组的作品。

学情分析：

学生已经学习过简单机械，尤其是已经理解动、定滑轮的工作原理。教师带领学生从塔吊模型的设计、制作、测试到改进，充分发挥学生的自主性，让学生自主思考和研究，使学生经历成果导向下的综合任务完成过程，形成真实情境下的复杂问题解决思路，对培养学生的实践应用及迁移创新能力有着独特的功能和价值。从工程思维培养的角度看，工程思维是以工程眼光看待世界和处理问题的思考方式，具有非线性、超协调逻辑性、集成性的思维特点。本课专项学习主要培养学生的策划性思维、规则性思维、构建性思维、价值性思维等。

教学准备：

塔吊模型、钩码、弹簧测力计、砝码盒、螺母、棉线、齿轮、其他配件

教   学   过   程

活动板块

活动内容与呈现方式

学生活动方式

交流方式

一、明确问题

1.这是什么？

常泰长江大桥。它连接常州和泰州两市，是中国基建在常州人家门口，完成的一项“超级工程”，更是目前世界最大跨度斜拉桥。我们通过一段视频来深入了解一下。

2.看完这个视频，你有什么感受？

3.整座桥从设计到施工，有六个“世界之最”，四个“世界首创”，确实非常不容易。今天这节课让我们一起化身工程师，制作一款机械模型，帮助工人建大桥。（板贴：像工程师那样；明确问题，制作机械模型）

看图片和视频了解

跨度大、长度长、高度高，建设难度非常大

明确本次工程活动的任务。

二、前期研究、设计方案

1.建造一座大桥最大的挑战是什么呢？

2.通过大家前期研究讨论发现，问题主要聚焦这2个方面：（板贴：前期研究）

（1）运送到高处——吊起

（2）重物（省力）

（板书：吊起重物）

3.高高吊起很重的原材料非常不容易，怎么样才能解决这个问题呢？你能力利用我们所学的简单机械的知识，解决么？

4.请小组讨论，并把你们的初步设计方案画在记录单上（板贴：设计模型）

5.小组汇报

展示：定滑轮的、动滑轮的，说明理由

6. 同学们想到了利用学习过的简单机械——滑轮，把重物运送到高处，但是定滑轮盒动滑轮都有各自的缺点

（板贴：定滑轮、动滑轮）

7. 如何能做到既改变用力方向，又能省力呢？（动滑轮＋定滑轮）

8. 大家尝试一下，设计图画在第二幅图上。

指导一组：线挂在槽内，重物挂在钩子上，线缠绕和固定）

9.小组展示。

运送很重的建筑原材料、并且到高处、地基的搭建

小组活动

依托已学过的知识，构建机械模型

三、制作模型

1.看来同学们都已经完成设计了，让我们赶紧利用设计方案来制作模型吧！

（板贴：制作模型）

老师提前定制了一款类似的机械模型，只不过里面的滑轮结构还没有安装。

这个滑轮和我们实验室的滑轮不一样，会安装么？请大家以小组为单位，根据设计图拼装模型。要求：制作模型，并能够将50g的钩码吊起来，达到省力的作用。

2.怎么样判断是否省力？应该如何测量呢？有什么提醒同学注意的呢？

3.小组活动、汇报结果

1. 清晰的画出设计图，并可以按照设计图，组装模型。

2. 评价标准：正确放置滑轮，并且用棉线连接，吊起钩码。

3.用弹簧测力计测一测。弹簧测力计调零；拉动测量固定在绳子一端，水平拉动

四、测试改进

1.你做的模型省力么？怎么看出来的？

分析数据。同学们怎样改进才能变得更省力呢？（板贴：测试改进）

小组讨论后，再次改进。

结构不稳，易倾倒；省力不够明显，手拉线不现实，不方便等

五、展示交流

1. 在大家的努力下，机械模型制作完成了。接下来就是进入展示交流环节。

2.小组代表带着你的改进记录单前面展示。（板贴：展示交流）

2. 同学们，今天我们化身工程师，经历了六个过程，最终制成了简易机械模型，帮助工人解决了施工中的吊起重物的问题。

3. 其实，这个机械工具在生活中也有原应用，塔式起重机里蕴含了这个原理。它原比我们的设计要复杂得多，通过一段视频来了解一下它的工作原理。

4. 同学们，工程的建设离不开技术的支持，常泰长江大桥从2019年10月开始全面开工建设，2025年4月建成通车，仅仅历时5年多的时间，这是非常了不起的中国速度。希望同学们以后都能立志，为祖国的建设多做贡献，成为真正的工程师，成为大国重器设计者。

5. 作业：世界上还有很多伟大的桥梁工程和建筑设计，请同学们课后查阅资料，多多了解，开拓视野。

小组展示

评价标准：

装置安装合理，能进提升重物和省力。作品整体设计操作方便。小组成员积极协同合作完成各项任务。在汇报过程中按照清晰的思路呈现项目过程和成果。展示形式丰富多样，语言流畅等。

倡导运用多种形式进行交流，交流的内容尽可能全面。同时，要善于倾听他人观点并进行反思评价。

板书设计

像工程师那样……

明确问题   制作机械模型

前期研究   吊起  重物（省力）

设计方案   滑轮组  定滑轮 动滑轮

制作模型   

测试改进   

展示交流