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1、青岛版科学四年级下册第七单元教学设计第七单元设计制作小台灯23设计小台灯一24制作小台灯一25太阳能小台灯第七单元设计制作小台灯23设计小台灯【教材分析】设计小台灯是青岛版小学科学（六三学制）四年级下册设计制作小台 灯单元的第1课时。本课从“学习突然停电了怎么办？ ”开始让学生探索小台 灯的秘密，从而进行设计自己喜欢的小台灯。教材由两部分组成：第一部分是问题与需求，教材展示了几名学生在思考： 学习时，突然停电了，用什么来照明呢？引导学生寻找光源，产生制作小台灯的 欲望，引发学生对于小台灯照明功能的探究，使学生对台灯各部分及其功能产生 好奇心和探究欲；第二部分，设计与制作，不但展示了几名同学在一
2、起讨论交流 设计小台灯的思路，提示学生关注小台灯的电路、外观以及元件的位置，来让学 生通过讨论和交流确定设计方案、画出设计图，培养学生的探究精神，还展示自 己设计的电路图和外观图，并对设计思路进行讨论改进，从而确定了方案，接着 通过问题引导，让孩子们去选择各部分用哪些材料更合适？使学生初步建立结构 与功能相适应的联系，并思考怎样降低制作成本。【学生分析】四年级学生具有一定的问题意识，会对一些不了解的东西产生强烈的求知欲, 并能初步的解决问题，同时具有一定的创新思维和能力。所以本节课要充分发挥 学生的这些优点，让他们畅所欲言，自己发现小台灯发光的原理，根据自己的想 法去设计自己喜欢的小台灯，同时
3、让大家交流讨论，张扬个性的同时还要有章可 循，培养学生严谨的科学态度和素养。板，这就是在猜测。我们学习科学就是要先进行猜测，然后再想办法验证我们的猜测是不是 正确。2.激发兴趣，导入新课【出示PPT4展示太阳能技术产品：像太阳花这样利用太阳能电池板把太阳能转换为 电能的产品都是太阳能的产品，它们用起来既方便又环保，请大家欣赏生活中太阳能产品。【出示PPT5教师展示太阳能小台灯成品：老师也制作了一款利用太阳能的产品，想 不想也做一盏这样的太阳能小台灯？教师总结并引入课题。（板书：制作太阳能小台灯）【设计意图：通过视频和太阳能小台灯成品的展示，以问题为导向让学生在猜测中产生 探究太阳能小台灯的兴趣
4、。】二、探究与实践L设计太阳能小台灯。（1）设计构想【出示PPT6提出问题：怎样才能制作这样一盏太阳能小台灯呢，谁来说说你的设想？教师根据学生的设想画出简易的电路图。（教师板书，画出小台灯的电路图。）（2）认识材料【出示PPT7要想把我们的设想变成实物，我们还得借助一些材料，先来看看老师给 你们准备了哪些材料。教师展示材料：灯座、接线器、按压开关、灯、红色导线、太阳能灯底板、太阳能电池 板、单头导线组、双面胶。提出问题：哪位同学认识实验盒里老师准备的这些材料呢？根据学生的交流继续引导学生以小组为单位讨论材料的作用。学生小组内积极交流讨论。教师通过课件展示总结：太阳能电池板是太阳能小台灯的重要组
5、成部分，它是小台灯的电源；灯座能够让小灯泡 直立起来起到固定的作用；按压开关可以随时切断小灯泡和电源之间的线路，开关小台灯； 导线和单头导线组起到的是串联线路的作用；太阳能灯底板是小台灯的底库，所有材料都固 定在上面：双面胶用来固定连接的各个部件。【设计意图：通过连续问题的设置，使学生认真思考，发散思维：通过对太阳能小台灯 的设想，培养学生的空间想象能力；通过对材料用处的描述，培养学生的语言表达能力。】2.制作太阳能小台灯。（1）探究组合方式提出问题：同学们，我们的设想能不能实现呢？让我们行动起来，一起来验证吧。但是， 在开始制作之前，老师遇到了一个难题，需要大家一起帮忙解决，要想点亮小台灯，
6、我们需 要把这些材料连接在一起，那怎样才能把这些材料乂快乂准确的连接？学生讨论。教师总结：这位同学说得非常详细，我们可以对照电路图按顺序用导线把各部分连接起 来，那我们在连接各部分的时候要注意什么问题？学生交流【出示PPT8观看制作演示视频，教师指导：在连接各部分的时候要注意正负极连接 要准确，黑色导线连接黑色导线，红色导线连接红色导线，安装小灯灯珠下面长金属条插入 红色导线，短金属条插入黑色导线。各部分连接好后用双面胶把各部分固定好。（2）小组合作，制作太阳能小台灯【出示PPT9】教师提出活动要求：（1）小组内分工合作，互相配合。（2）用双面胶把各部分固定牢度，防止粘得不牢脱落。（3）连接线
7、路时，线路的正负极连接要一致。小灯和导线接入的止负极也要一致。（4）测试时，注意观察小灯明亮与否，进行调试，保证能够点亮小灯。学生开展实验活动，教师参与到其中，适时指导。教师要不断地巡视，及时给学生的操 作以规范和提示。【设计意图：通过实验操作，提高学生动手操作能力：小组分工合作，培养学生团队协 作能力。13.展示交流作品（1）上台展示，交流经验【出示PPT10学生展示作品，交流制作过程中遇到的问题与收获，一起思考，有所借 鉴。（2）借鉴经验再次组装教师指导：根据成功小组的经验，再组装一次。学生借鉴成功小组的经验进行再次组装，师巡回指导，使每小组都能成功制作太阳能 小台灯。（3）测试太阳能小台
8、灯教师指导：任何产品都是在不断改进和创新中产生的，下面请同学们对我们的作品进 行测试，检测一卜.台灯是否能正常点亮。学生把作品拿到阳光下进行测试，检测一下台灯是否能正常点亮。发现问题并尝试解决 问题。教师总结：一个好的作品的完成，需要经过很多次的调试和完善，凝聚着集体的智慧, 大家的作品都非常棒！【设计意图：通过展示交流，让学生之间互相学习、互相借鉴，开阔思维。】三、拓展活动1 .拓展思维。【出示PPT11提出问题：今天我们运用太阳能转化为电能的原理制作了一盏太阳能小 台灯.，想一想，利用这一原理还可以进行怎样的发明和创造呢？生思考交流：太阳能热水袋、太阳能手电筒、太阳能电子闹钟。师总结：同学
9、们都是生活中的有心人，课下同学们可以把你们的想法付诸实践。2 .了解能源技术产品【出示PPT12提出问题：你们知道什么是能源技术产品吗？太阳能小台灯属于能源 技术产品吗？学生交流。教师总结：能源技术产品指的是对太阳能、核能等进行利用开发的产品，太阳能小台 灯利用的是太阳能技术，所以太阳能小台灯属于能源技术产品。3 .课堂小结，布置作业教师总结：同学们，通过这节课，我们不仅知道了太阳能小台灯的工作原理，了解了一 些材料以及它们的用途，还自己动手制作了太阳能小台灯，知道了什么是能源技术产品。教师布置作业：查阅资料，了解生活中的太阳能技术产品。【设计意图：立足本课学习的知识，引导学生学会迁移运用，激
10、发学生发明创造的兴趣， 培养学生的创新能力。】【板书设计】太阳能小台灯设if制作一厩示能源技术产品【教学目标】科学概念目标：认识台灯各部分的结构和功能，初步建立结构与功能相适应的联系。科学探究目标：能从台灯及各部分的观察、比较中提出感兴趣的问题。科学态度目标：能在好奇心的驱使下，对台灯的改进和设计表现出探究兴趣。科学、技术、社会与环境目标：了解科技产品给人类生活带来的便利。【重难点】1 .通过探索发现小台灯发光的原理，能画出电路图。2 .能画出制作小台灯的设计图，并进行改进。【器材准备】学生准备：提前对LED灯、小纸杯、电池灯生活中常见物品进行调查，了解 其价格和特点。教师准备：台灯、教学课件
11、【教学过程】一、问题与需求1 .提出需求：【出示PPT3】教师出示美丽的夜景图。教师：同学们，请看屏幕，这是我们美丽烟台的夜晚，你有什么感受？学生：非常美丽，真漂亮。【出示PPT4】教师出示几乎没有灯光的夜景图。教师提问：这也是我们烟台的夜晚，对比这两幅图，你有什么想说的？教师引导学生谈自己的想法。就是这些平时觉得很普通、不起眼的灯点缀了我们的夜晚，让平凡的夜晚这 么璀璨，这么美丽。我们看到的是这些美丽的各式各样的灯.，都是人们在简单的 灯的基础上进行设计、改进的成果，其中汇集了多少人的智慧和汗水。大家想不 想自己也设计一盏灯？学生：想！教师提出问题：如果晚上学习时突然停电了，用什么来照明呢？
12、预设：生：蜡烛、手电筒。【出示PPT5、PPT6引导学生讨论蜡烛和手电筒的优缺点。今天我们就来设计一个可以用来作为临时照明工具的小台灯。（教师板书: 设计小台灯）【设计意图：教师出示灯火辉煌和黑暗无光的夜景图，让学生在对比中感受 和体会科技的发展给人类社会带来的变化，引出自己想设计一个小台灯的兴趣和 欲望。】2 .明确问题:教师：同学们，想设计一个小台灯，首先要干什么？生：先认识和了解小台灯。教师：对了，那你对小台灯有哪些了解？介绍一下吧。【出示PPT7、PPT8教师引导学生认识生活中常见的台灯。【出示PPT9、PPT10】教师出示台灯，针对台灯进行介绍。并引导学生重点 介绍各部分的名称和功能
13、。教师：一般的台灯都是这样的，虽然样子不一样，但结构和功能都差不多。 今天你想设计一个什么样的？怎样才能使这个小台灯既便于移动，又可以在停电 时应急照明？【设计意图：教师引导学生知道要设计一个作品，就要先对这个作品的结构 和功能进行了解。并给予学生创造的空间，让学生自己提出想设计什么样的台灯, 提高学生的学习兴趣。】二、设计与制作1 .确定初步方案：【出示PPT11】教师：刚才同学们己经说了一些自己设计的思路和想法，下 面请同学们以小组为单位，把你们的设计思路进行汇总，组长主持成员有顺序的 介绍和讨论，最终形成自己小组初步的设计方案。学生分组讨论汇总设计方案，教师巡视指导。【出示PPT12】教
14、师：老师看到各个小组都有了自己初步的想法，能不能将 你们的设计方案以设计图的形式来呈现呢？要兼顾电路、外观、元件的位置。教师引导学生画出设计草图。【设计意图：教师引导学生以小组为单位汇总设计思路，形成统一方案，并 画出设计草图，通过设计图可以更好的表达和展现自己的思路，体会设计从步骤 中画设计图的重要性。】2 .完善方案，准备材料：【出示PPT13、PPT14】教师：同学们这么快就确定了自己的设计方案，哪 个小组愿意上来先整体展示一下设计你们的设计方案。学生上台展示设计图，并进行简单的介绍。教师：还有与他们设计不同的吗？到台上来展示展示。学生继续展示不同设计图。教师：同学们的想法都很有创造性，
15、为了更好的确定方案，接下来我们按照 台灯的构造来一项一项的讨论交流，众人拾柴火焰高，大家可以踊跃提出意见, 先从灯泡开始说起，谁先来说说自己的想法？【出示PPT15】教师引导学生介绍自己对灯泡的设计思路。教师：你为什么会想到用LED灯泡呢？ LED灯泡有什么特点呢？请你给大家 介绍一下。教师：这位同学对灯泡的想法好不好？有什么意见？可以结合生活实际和成 本等等各个方面进行提出想法和意见。【出示PPT16】教师引导学生互相提出意见，并进行修改，【出示PPT17】教师引导学生根据设计确定材料。并在活动手册中的成本表 中进行填写。教师小结：同学们你们像科学家一样，通过自己小组的共同努力，并结合其 他
16、同学的建议，都确定了自己的设计方案。你们真了不起！【出示PPT18课后继续改进自己的方案，并对所需材料进行进一步调查。【设计意图：通过教师引导，学生按照台灯的构造，有步骤的交流、讨论, 从功能的实现上、从材料的价格和特点上去不断的改进，能用口述、图示等方式 表达自己的想法，又能对自己和他人的作品提出修改意见，培养学生愿意倾听、 乐意与他人分享信息的习惯，养成团队合作的意识。】24制作小台灯【教材分析】制作小台灯是青岛版小学科学（六三学制）四年级下册设计制作小台灯单元的 第2课时。本课是上一节课设计小台灯的延续，让学生经历工程设计的基本步骤：明确 问题、确定方案、设计制作、改进完善等。教材由三部
17、分组成。第一部分问题与需求，通过提出活动指向：“怎样制作小台灯？ ” 借助问题引发学生对上节课的设计思路进行回顾，并思索需要的工具。让学生意识到动手制 作前需要先设计规划，动手之前先动脑；第二部分设计与制作，通过制作、检测与调试、改 进与完善小台灯，引领学生在设计的基础上制作完成作，提高学生的动手能力和理论与实践 相结合的能力，结合自己的想法和方法经历多次调试，然后改善小灯泡，并体会和感悟工程 设计的基本步骤；第三部分拓展与创新，通过“展示我们的创意小台灯”，让学生对小台 灯作品进行展示评价和再创新，引领学生对利用所学知识和技能继续拓展思维，设计有创意 的小台灯，激发学生创造力。【学生分析】四
18、年级学生具有一定的动手能力，个别学生的动手能力还非常强，但也有一大部分学生 的动手能力有很大欠缺，所以这节课采用小组合作的方式，动手能力强的学生带动动手能力 弱的同学，一起完成小台灯的制作。同时培养学生乐意与他人分享合作的习惯，养成团队的 意识。【教学目标】科学概念目标：会利用小刀、绝缘胶带等材料和工具，动手制作完成小台灯。科学探究目标：能对自己和他人的作品提出改进建议，愿意倾听、乐意与他人分享信息，养成团队合作 的意识。科学态度目标：能如实讲述事实，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事实，养成用事实说话 的意识。科学、技术、社会与环境目标：了解工具给人类带来的便利，人类可以利用工具和科
19、技产品让生活环境不断得到改善。【重难点】1 .能正确使用工具成功制作小台灯。2 .能感受到工程设计的基本步骤。【器材准备】制作小台灯所用的材料和工具：纸杯，支架，金属盒，开关，导线，LED灯泡，电池盒， 2节电池，2个垫片，2个螺母，绝缘胶带，装饰花边，小刀，铅笔。【教学过程】一、问题与需求【出示PPT2】教师：上节课同学们通过努力确定了自己的设计方案，今天我们来制作 小台灯。（教师板书：制作小台灯）接下来先请同学们对照自己的设计图，回顾一下自己的 设计方案。【出示PPT3】教师：思考一下需要用到什么工具？【出示PPT4教师总结：同学们的想法都有道理，请同学们拿出我们的材料和老师准 备的工具。
20、认识这些工具吗？怎么使用？有什么注意事项？教师引导学生认识工具，认识使用方法和安全注意事项。【出示PPT5】让我们起动手做个小台灯吧！【设计意图：学生回顾设计方案，认识工具，做好制作前准备。重点强调工具的安全使 用。】二、设计与制作3 .制作小台灯。【出示PPT6】（1）整理工具和材料。教师引导学生将工具和材料分类摆放整齐。（2）制作小台灯。教师：同学们，大家觉得我们应该将台灯的制作分为几步？教师引导学生确定制作步骤。教师：现在我们就按照我们的步骤来进行制作。同学们可以互相帮忙，互相提醒，共同 完成作品。【出示PPT7】第一步：连接支架和灯罩。教师：这一步需要怎么做？有什么注意事项？教师引导学
21、生知道纸杯钻孔的方法：先用小刀划个十字，再用铅笔钻出圆孔。【出示PPT8】第二步：导线连接LED灯泡。教师先示范导线两端绝缘片去掉和拧成股的方法和接线的方法，再让学生动手操作。【出示PPT9】第三步：导线穿过支架教师示范后学生动手操作。【出示PPT10第四步：支架、开关和底座连接。教师先说制作方法，再让学生制作。【出示PPT11第五步：按电路图连接电路。说明电路连接方法后接线。【出示PPT12】教师：大家通过动手，成功制作小台灯。现在来展示一下自己的作品吧。【设计意图：养成制作前先做好充分准备的习惯，通过实验操作，提高学生运用工具的 能力和团体合作意识。】4 .检测与调试小台灯。【出示PPT1
22、3】教师：请同学们合上开关，看看自己的台灯亮不亮？教师：大部分小组的台灯能亮起来。这个小组的台灯为什么亮不起来呢？你们觉得原因 可能是什么？【出示PPT14】教师引导学生找出问题，在找问题的过程中认识连接电路中可能存在的 一般问题。教师：正如大家所说，如果不能将导线连接处密封，很容易导致短路或其他问题，下面 请大家将为封闭的导线连接处用绝缘胶带密封。教师引导学生对台灯的安放和灯罩的方向进行调整，完成对台灯的检测和调试。【设计意图：在老师的引领下，学生认识到电路连接中的常见问题，通过调试，提高学 生对电路常识问题的学习能力，养成规范操作的习惯。】5 .改进和完善小台灯。【出示PPT15】教师：同
23、学们在自己努力下，使自己的台灯亮了起来。这只是在功能上 实现了自己的方案，老师还记的你们在设计台灯前还有一些自己其他的想法，还记得吗？下 面就请大家实现自己的想法，进一步完善自己的小台灯吧！教师引导学生对小台灯进行进一步的完善。教师提问：同学们经过这两节课的设计、制作，都经历了明确问题、确定方案、设计制 作、改进完善等步骤，这就是工程设计的基本步骤。【设计意图：通过老师总结，让学生认识到工程设计的基本步骤，提高学生掌握设计和 制作一个作品的方法，提高设计和制作能力。】三、拓展与创新【出示PPT16】教师：同学们，你们自己的想法实现了吗？谁想给大家展示一下？教师引领学生展示自己的创意设计，并从外
24、观和功能上进行分类。教师总结：同学们，老师为你们的想法点赞。其实在申请专利时就有一种实用新型专利， 就是对已有的物品进行创新创造、再发明，就像我们这节课所作的一样。希望同学们可以在 以后的学习过程中继续进行设计和制作一个一个的作品，对已有的物品进行再自己从创新或 创意改进，申请自己的专利。【设计意图：充分展示学生的创意设计，给予大力表扬和赞赏，激发学生创意设计的兴 趣。】25太阳能小台灯【教材分析】太阳能小台灯是青岛版小学科学（六三学制）四年级下册设计制作小台灯单元 的第三课时。本课承接前两节课的制作逻辑，让学生用太阳能电池板做电源设计小台灯，让 学生在设计和制作太阳能小台灯的过程了解科学探究
25、的流程，体验创新的乐趣。教材由三部分组成：第一部分问题与猜测，通过提出问题：“除了用干电池，还可以用 什么做电源点亮小台灯？ ”，激发学生的探究热情，强化学生对科学探究流程的认识和运用 能力；第二部分探究与实践，先通过呈现学生画设计图的情景以及太阳能小台灯的设计图示 例引导学生通过小组交流、动手设计太阳能小台灯的电路图，然后引导学生认识制作太阳能 小台灯的各个零件及其作用，为后续组装太阳能小台灯活动做好铺垫，最后呈现制作太阳能 小台灯的步骤让学生以小组为单位进行制作，锻炼学生的动手能力，提升学生改进作品的意 识和能力；第三部分拓展与创新，通过提出课后杳阅资料的活动，引导学生课卜.利用多种渠 道
26、和方式了解应用太阳能的相关科技产品，使学生认识到先进的技术产品给人类生活发展带 来的影响。【学生分析】四年级的学生具备了 定的探究和创新能力，能够在教师的辅助以及小组合作下完成简 单的设计并能在设计步骤的提示卜.完成相应的制作任务。通过本单元前两课制作逻辑的铺垫, 太阳能小台灯的制作对学生来说并不困难，学生在尝试运用多种材料、多种思路、多样方法 完成太阳能小台灯的科学探究过程中，了解了太阳能技术产品，体会到了创新的乐趣。【教学目标】科学概念目标：1 .了解太阳能电池板的结构和功能。2 .知道太阳能小台灯是能源技术产品。科学探究目标：1 .能按照设计的基本步骤，利用太阳能板、LED灯等材料完成太
27、阳能小台灯的制作任务。2 .能在确定太阳能小台灯设计方案的过程中倾听他人意见，并能对自己和他人的作品提 出改进建议。科学态度目标：1 .能在好奇心的驱使下，乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成太阳能小台灯 的科学探究，体会创新的乐趣。2 .能分工协作，主动与他人合作，在团队合作中贡献自己的力量。科学、技术、社会与环境目标：意识到生活中的太阳能技术产品可以让人类的生活环境得到改善。【重难点】确定太阳能小台灯设计方案，完成太阳能小台灯的制作任务。【器材准备】学生准备：提前分好组，了解太阳能的相关知识：制作太阳能小台灯的材料。教师准备：课件、太阳能小台灯成品。【教学过程】一、问题与猜测导入新课L1出示PPT3】播放一段汽车摆件一一太阳花在阳光下摆动的视频教师提问：为什么太阳花能在阳光下摆动？学生思考，讨论交流，发现其内部有太阳能电池板。教师总结：同学们很聪明，看到太阳花在阳光下摆动的现象就猜到了里面有太阳能电池