1. 杠杆教案教学设计导入整理

2017年北京市中小学优秀教学设计评选

教学基本信息

课题

科乐思拼插模型——《投石器》

校本课程

学段：中高年级段

年级

四至六年级

是否属于

地方课程或校本课程

学科

相关

领域

教材

科学

科学、工程、技术与数学。

书名：校本课程

出版社：

出版日期：

2016年

10 月

教学设计参与人员

设计者

实施者

指导者

课件制作者

其他参与者

指导思想与理论依据

指导思想：国家最新发布的“中国学生发展核心素养”中指出：学生要具有的核心素养之一“科学精神”，要求培养学生的理性思维、批判质疑，勇于探究；核心素养之二是“实践创新”，要求学生应具有问题解决能力及技术应用能力。

学校“勤雅育人”教学理念的总目标中“博”是指培养基础扎实，博学多才的少年，使学生思维得到发展，勇于创新。

科乐思来源于美国，这套创新拼插模型有四方面特点：即科学、快乐、思考和创新。科——即科学涵盖了几何、机械、力的传动等学科知识；乐——即寓教于乐的理念；思——即思考是科乐思的主旨；创新——即是科乐思的核心。

综上述分析，通过科乐思的学习，能够有效地培养学生的科学精神，使他们通过实践发挥创新能力，并能了解工程技术的过程与方法。最终成为一个基础扎实，博学多才、善于解决问题的孩子。因此，利用科乐思拼插开发课程，会更有效地提高学生的科学素养。

教学理念：基于科乐思的四个特点，本着提高学生科学素养的目的，“科乐思拼插模型课程”的基本理念为：1、理性的思维指导教学。2、批判、质疑引导教学。3、问题意识贯穿教学。4、工程思维提升教学。

姓名

蔡明涛

蔡明涛

梁永增

蔡明涛

李莉萍

单位

房山区阎村镇阎村中心小学

房山区阎村镇阎村中心小学

房山区教师进修学校

房山区阎村镇阎村中心小学

房山区阎村镇阎村中心校

联系方式

13683629369 13683629369 13716307882 13683629369 13521204056

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2017年北京市中小学优秀教学设计评选

教学背景分析

教学内容：本课教学内容分为三部分：第一部分是利用科乐思材料拼插一个投石器；第二部分是在测试区进行实践，发现拼插不足的地方进行改进；第三部分是在测试过程中，找到投石器投得的高远准的方法，并进行改进。最终完成一个能够投得高远准的投石器。在此过程中，让学生体验工程师和技术人员们工作的过程。

学生情况：本小组以五六年级学生为主，四年级学生为辅的人员结构构成，因为这套活动材料是以机械知识为主的材料，对于低中年级的学生比较难。五六年级的学生的特点是：逻辑思维开始在思维中占忧势，创造思维也有很大的发展；他们对新奇的事物表现出极大的兴趣，如搜集物品、制作玩具、学习某种特长等。

对这20个学生的分析如下：

第一、知识的角度看：六年级针对机械和力学有一定的了解，五年级的学生只是生活中的经验，而四年级的学生针对这些知识只知道三角形具有稳定性。

第二、在能力方面：思考问题的深度和广度明显六年级学生要强势。但是动手拼插能力三个年级水平差距不是特别明显。创新能力各有千秋。

第三、他们的共性是：平时课上爱思考、有自己独到的见解，并且动手能力强，更可贵的还有一点敢于挑战，不甘落后。

第四、他们不足之处是：1、大部分学生都能在动手实践中运用原理拼插模型，但不能用精练的语言表述设计思路及改进原理。2、质疑、批判意识有待提高

教学方式：本课采取的教学方式是合作、制作与探究相结合的教学方式。

教学手段：本课采用的教学手段有：1、利用科乐思套材拼插投石器模型；2、利用视频激发兴趣，并且利用自制课件观察投石器结构。3、通过制作、实践、改进认识投石器投得高远准的方法。

技术准备：科乐思套材、教学课件、重物等。

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教学目标(内容框架) 1、通过分析，测试，知道投石器运用了杠杆原理。并能找到让投石器投得高远准的方法。

2、通过构思具有设计创意，并能将自己的创意转化为成品(投石器)，并能根据实际情况对投石器进行改进和优化。

3、在拼插和反复测试中找到让投石器投的高远准的方法，并能运用原理进行解释。

4、增强拼插模型的兴趣，提高小组合作能力。

教学过程(文字描述) 本课教学过程分为四部分。第一导入：1、简单回顾与这课相关的知识；2、出示视频（三国演义官渡之战的视频）激发学生兴趣，明确本课的学习内容：投石器。第二新课：1、认识投石器的用途（通过观看视频总结出来）；2、认识投石器的结构（通过课件中的简易投石器来认识结构）；3、拼插投石器（在注意事项、拼插要求都要明确后，在进行拼插）；4、测试区进行测试（先测试投石器是否稳固、结实，在此基础上找到使投石器投得高远准的方法）；第三评价模型作品（侧重测试中遇到的问题，你是怎么改进的？为什么这样改进？）第四迁移：思考：我们的投石器还在哪些方面改进，它就能投的更高、更远、更准了？

（让孩子带着问题走出课堂。）

教学过程(表格描述) 教学阶段

教师活动

1、谈话：同学们，前一段时间里，我们都拼插过什么模型呀？

2、小结：我们通过拼插、修改后完成了这么多的创设情境

模型，老师都觉得你们很了不起。今天，我们要拼插什么模型呢？

3、这就叫投石器，今天我们就拼插投石器。

新课设计

学生活动

设置意图

技术应用

视频

时间安排

3分钟

1、学生汇报：剪刀、利用视频引入课天平、自行车、小推题，激发学生兴车、跷跷板等。

趣。

2、看大屏幕，提要求：仔细观察，看它是干什么用的？

3、学生汇报：是一种古代作战的武器，投出石头攻打对方。

这一环节设计主要是让学生知道投石作战的性能。（远、高、器的用途，为设计准）

投石器做铺垫，明2、观察投石器的图确设计这件作品的片：

目的，投石器的原1、汇报：说出投石器3 （一）知道结构和原理：

1、提问：投石器既然是武器，它怎样才能有力的打败敌人呢？

2、

出示投石器的图片：

5分钟

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3、汇报：投石器的结构和原理。

3、

教师小结：投石器

是由底座、支撑点、

投石杆和投石槽这

几部分构成的。

（二）制作投石器

1、小声地说一说：你想制作一个什么样的投石器？

2、提示：拼插投石器时要注意：

（1）稳固性

（2）实用性（主要是它的性能好，要投得高远准）

（3）美观性

3、介绍记录单的使用：拼插好之后，去测试区进行测试，哪里不好，回来在图纸上标出来，简单记录修改办法。再去测试。每一次测试后修改都要有记录。

（三）学生拼插投石器，教师巡视指导。

学生拼插投石器

1、

利用科乐思套材拼插投石器。

2、

在测试区测试，检验投石器是否合格。

3、

修改模型，在测试，

4、

找到投石器投得高远准的方法。

学生设计投石器。

。

学生读提示要求

学生注意倾听。

理及它的结构。

学生小组讨论设计投石器。

让学生具有改进意识，而且这种改进要记录下来，体验工程师反复测试反复修改图纸的经历。

课件：图片

多媒体课件

6分钟

科学的核心是探究，技术的核心是设计，工程的核心是操作。科学与工程技术相结合的课，需要有一定的科学概念来引领，在科学概念的引领下进行设计与操作。所以，这节课不只是简单地拼插，而是在设计与操作的教学活动中进一步发展科学概念——即杠杆原理的应用为目标的教学活动。

科乐思套材

22分钟

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作品评价

1、

提问：你认为你的拼插模型有什么优点？

2、

谈话：测试中遇到的问题，你是怎么改进的？为什么这样改进？

3、

提问：在测试过程中，你发现让投石器投的高远准的方法了吗？

4、

学生相互交流

5、教师小结

1、

依据提示评价自己作品的优点。

2、

学生汇报改进措施及效果。

3、学生们相互讨论，得到最好的方法。

学生只有真正在测试中遇到问题，通过自己的努力解决问题，这样的体验才是最有价值的。

体现在设计与操作的教学活动中进一步发展科学概念——即杠杆原理的应用为目标的教学活动。

学生是有潜力的，唤起他们继续思考的欲望。我想他们有可能想到加皮筋、加车轮变成投石车等，或是更有想象力的设计。

实投展记单

4分钟

物影示录拓展提高

教师要求：回去思考：学生继续思考投石器我们的投石器还在哪些投得高远准的方法。方面改进，它就能投的（做到课下延伸）

更高、更远、更准了？

1分钟

教学设计不能就停留在设计上，要真正地去实施，再实施的过程中遇到问题，或还有继续研究的的空间，我们就要继续研究，让学生们有真正研究的体验，真的去感受探究的乐趣，从中有所收获。这也就有了我下面的研究内容：让学生们坚持对一个问题的不断研究。

《对投石器进一步的研究》

一、研究目的：

1、通过分析，测试，知道投石器运用了杠杆原理。

2、通过构思具有设计创意，能将自己的创意转化为成品(投石器)，并能根据实际情况对投石器进行改进和优化。

3、在拼插和反复测试中找到让投石器投的高远准的办法，并能运用原理进行解释。

4、增强拼插模型的兴趣，提高小组合作能力。

二、研究重难点：

1、重点：能够根据原理，通过构思将自己的创意转化成物品（投石器），并有成就感。

2、难点：能根据实际情况找到拼插物品（投石器）的不足，并能进行改进和优化。

三、材料准备：科乐思套材，重物、笔、记录单和教学PPT。

四、具体研究方案

一、用科乐思制作一个投石器：

1、观看视频，认识投石器。（老师帮我们找到了三国演义中官渡之战中的战争场景，

曹操为了对付袁军，命令工匠连夜制造了一种发石车，利用石车向袁军抛发石块，抛石时响声隆隆，如同雷声，人们叫它“霹雳车”。飞出的石头击毁了袁军的高楼，士兵被砸得头破血流，纷纷逃命。）

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2、通过视频，我们知道了投石器的结构和功能，还了解历史知识。

3、准备制作投石器的材料。

4、观察投石器的图片：

（1）投石器的结构是什么样的？

（2）知道投石器运用了的原理（杠杆原理）

5、拼插投石器要具有的特点：

（1）稳固性 （2）实用性（主要是它的性能好，要投得高远准） （3）美观性

这是第一次我们组做的投石器。

7、通过测试，我们发现了问题：

发现投石器根本投不远，还发现投石杆根本用不上劲，底座也很不稳固。这与我们想象的大不一样，然后回到制作区改装。

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二、改进投石器。

1、拼插好之后，去测试区进行测试，哪里不好，回来在图纸上标出来，简单记录修改办法。再去测试。每一次测试后修改都要有记录。

这一过程，让我们体会到了工程师反复测试反复修改图纸的经历。

2、拼插好了一个稳固、美观的投石器。

这是经过修改后的投石器。

三、我们反复测试，看怎样能够投石器投射的高远准，并填写表格。

投石器投的高远准的的条件研究记录表

实验次数

距支点距离

1

2

3

动力臂

阻力臂

是否远高准

四、继续思考：

回去思考，我们的投石器还在哪些方面改进，它就能投的更高、更远、更准了？

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学习效果评价设计

评价方式

本课所采用的评价方法是：表现评价和作品评价两个评价方法。

评价量规

1、表现评价：

评价内容

课上回答问题的表现

材料准备的表现

制作过程中小组合作的表现

分组讨论是否简洁清晰，有独特见解

汇报交流时，你的语言是否流畅。

你是否能认真倾听别人的发言

自我评价

小组评价及教师评价

一般 较好 很好

2、

作品评价

评价内容

作品是否稳固

作品是否美观

作品是投射得高远准

作品制作过程是否小组成员参与度

作品改进过程中图纸的修改痕迹

作品测试过程中记录单地填写

自我评价

小组评价及教师评价

一般 较好 很好

本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数) 这次的教学设计与以往教学设计不同之处有两点：第一点是这次的教学设计设置意图明确，以往教学设计的教学意图有自己的想法，但是分析的不够透彻，这次设置意图分析得很清晰。每一步都做到教师自己设计这一教学环节的目的，并且还有学生通过此教学环节与想达到的目的。这样的教学做到心中有数，有针对性地达到预期效果，有时效性。第二是这次教学设计与以往比更注重学生延续性地探究过程。教学设计不停留在设计与本课的实施上，而是真正地想到学生对问题的探究，让学生在体验中感悟，在感悟中总结、提升，在此基础上发现新的问题在进行研究。例如：在实施的过程中遇到新问题时，就要继续研究，让学生们有像科学家一样研究的体验，真的去感受探究的乐趣，从中有所收获。总之，让学生们要想工程师、技术人员一样在完成科乐思作品的过程中设计、制作、运用原理进行改进，达到提升科学素养的目的。

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