小学科学-设计水火箭教学设计学情分析教材分析课后反思

《设计水火箭》教学设计教学目标 1.科学知识：了解水火箭的基本构造，知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。2.科学探究：选择合适的材料设计水火箭制作方案，对自己或他人设计的想法、草图等提出改进建议，并说明理由。3.科学态度：经历同伴合作、相互交流，体验工程设计的乐趣。4.科学、技术、社会与环境：经历设计方案的一般过程，关心新科技、新发明对生活的重大影响。教学重点：经历工程设计的一般过程，选择合适的材料设计水火箭制作方案。教学难点：制定水火箭设计方案，并对自己或他人的方案提出改进建议。一、提出问题枯桃小学趣味运动会今年增加了比赛项目，我们通过视频了解一下（视频：发射水火箭）真是一场精彩的水火箭比赛！关于水火箭你想研究哪些问题？（生提问：水火箭为什么能升空？是什么力量使水火箭飞天的呢？）想要研究这些问题，我们首先需要制作一个水火箭。别小看水火箭个头小，它的背后蕴含着力学、空气动力学等多种科学知识，你们敢尝试吗？那就跟随王老师进入今天的工程设计入门课——设计水火箭。（板书课题：19.设计小火箭）【设计意图：以水火箭比赛激发学生探究兴趣，让学生提出想要探究的问题，进而引出制作水火箭的需求。】二、认识水火箭1、认识水火箭师：工程设计第一步：明确问题。首先要明确制作目的是什么？（生回答）对，接下来我们再来了解水火箭的结构及原理。请拿出水火箭图片，以小组为单位，观察水火箭由哪几部分组成，分析各部分有哪些作用？开始！学生拿出水火箭照片，进行观察研究。哪个小组先来说一说“你认为水火箭是由……？全班交流，还有补充的吗？（微视频：水火箭构造）同学们观察细致，回答的也很到位，有当工程师的潜质，让我们通过一段微视频深入了解一下水火箭。旁白：水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，是由整流罩，压力舱，尾翼，喷嘴组成，其中，整流罩位于水火箭的最前端，一般设计成流线型，减小飞行过程空气阻力，在落地时也可以起到缓冲的作用，保护箭体。压力舱位于水火箭箭体的下半部。通过其下部开口注入水和空气，使水火箭内部增压。因为压力会逐步增强，所以需固定紧实。要想水火箭像真正的火箭一样向前飞行，尾翼是必不可少的，尾翼可以维持箭体平衡，可采用稍硬的材料（如纸板等）并粘牢。喷嘴是水火箭的关键部位，压力舱中的水和空气从这里急剧喷出，成为水火箭飞行的动力。小结：哪位同学能总结一下水火箭的结构及作用？（生：水火箭由整流罩、压力舱、尾翼、喷嘴组成。教师板贴）谁能向他这样完整的介绍一下。2.认识水火箭动力系统我们都知道传统火箭是靠燃烧燃料升空的，那水火箭的动力是由谁提供的呢？（学生回答：水压缩空气）说说你的理由。对，在四年级时我们曾学过反冲现象，什么是反冲？请你来介绍一下：吹气球时，当气球内的空气向某个方向喷出时，气球会向相反的方向运动，这种现象叫作反冲。水火箭是靠反冲的力量升空的吗？我们通过慢速视频来找找答案。（播放慢速视频，学生能看到水在高压空气的作用下迅速从喷嘴向后喷出，水火箭则向前飞去。） 你看到了什么？你来说。没错，水火箭就是利用了反冲原理，而水和高压气体就是水火箭的动力。【设计意图：认识水火箭的结构与原理才能做好水火箭，通过分析，让学生知晓水火箭各部分的结构与作用，为后续选择合适的制作材料做好准备。反冲这一现象学生在四年级上册已经学习过，在这里只简单回顾即可。】 三、设计水火箭认识了水火箭的结构及原理，接下来进行第二步——确定方案。方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节，要求同学们根据开动脑筋，大胆构思。你们打算用哪些材料来制作水火箭？请小组内讨论一下。追问：用可乐瓶做水火箭的哪一部分？要注意什么？其他同学的想法呢？全班交流。你来补充，你的想法真巧妙。科学家也考虑到了这个问题。压力舱要承受高压，所以必须是密封的，我们可以选择一个完整的可乐瓶来替代。喷嘴是水火箭发射成败的关键，对同学们来说有点难度，大家想一想，我们要向压力舱内打气，用什么器材打？对用打气筒，与打气筒对应的就是气门芯。我们可以选择废弃自行车内胎上的气门芯插在橡胶塞里。这样就可以实现密封与打气的功能了。明确设计思路，我们还要将制作步骤详细的记录下来，形成设计方案。下面进入第三步——制定方案。请以小组为单位，制定设计方案，也可以画设计草图表示。制作步骤要写完整。开始。【设计意图：本课是学生第一次接触制定设计方案，因此多花时间让学生交流想法，并指导学生将所思所想记录下来就是设计方案。】四、评价与创新 哪个小组先来介绍你们的设计方案。他们的设计方案能成功制作水火箭吗？我们需要对一个可行性评估表来评价一下。请与周围小组的方案互相交换互相评估。请各小组根据其他小组提出的评估意见，进行方案修改。通过今天的学习，同学们已经是半个工程师了，想要成为真正的工程师，请课后依据我们的设计方案完成水火箭制作，并在试飞过程中再次改进完善水火箭。王老师也希望同学们能将自己制作的小火箭的照片或视频分享给我，与枯桃小学的小小工程师们切磋切磋。这节课就上到这里，同学们，再见！《设计水火箭》学情分析知识储备：2002版教材四年级上册第四单元《充气玩具里的科学》、《小火箭》两课，学生已经知道反冲的原理，也有过制作小火箭的经历。认知特点：学生经过几年的科学学习，掌握了反冲、大气压力、流线型减小空气阻力等科学知识及原理，也有使物体平衡、不同材料重量、硬度不同的生活经验基础。存在困难：六年级学生在技术与工程领域没有系统的学习，存在一定的知识、能力断层。能够用口述、图示等方法表达自己的设计与想法，但要形成制作步骤具有一定难度。《设计水火箭》效果分析韩雪本课的教学效果评价，我主要关注学生改进后的方案，还有下一节课能否根据设计方案制作并发射成功水火箭，这是一个长期评价。评估设计方案的可行性，并根据评估意见改进和完善水火箭的设计方案”这是评估设计方案的要求。可行性评估表是将评估结果及改进建议以书面形式呈现，培养学生对自己或他人设计的方案提出改进建议的能力，并说明理由。本节课的最终效果就是学生能够根据自己的设计方案，动手制作并发射水火箭。并能根据发射水火箭过程出现的问题，对设计方案进行二次修改。《设计水火箭》教材分析在2003版科学教材中，《小火箭》是四年级上册中的一课。根据反冲的原理，制作小火箭。而随着科学新课程标准的颁布，新版科学教材开始逐步启用。本课就是根据结合新课标中技术与工程领域的目标要求，以科学大概念为基点，通过设计水火箭这一活动，在教学活动中进一步发展学生科学素养，提高学生工程设计能力。制作名称水火箭制作目的制作一个水火箭设计说明工具设计草图：材料结构动力原理制作步骤选择___________________________当作压力舱。用_______(A4纸、硬卡纸、餐巾纸等）卷成_________（锥形、筒形等）当作整流罩，用__________粘在_______________。用__________(A4纸、硬卡纸、餐巾纸等）剪成____________________________当作尾翼，用_______粘在______________。各个尾翼之间的距离要_______。将自行车气门芯插入______________（无孔橡胶塞、单孔橡胶塞、双口橡胶塞）当作喷嘴，固定在_____________。5.装饰：_______________________________________水火箭设计方案设计人：（）年级（）班第（）组

《水火箭设计方案》可行性评估表被评估小组：（）组评估项目评估结果建议整流罩形状流线型□非流线型□压力舱是否密封是□否□尾翼位置是否均分是□否□喷嘴是否便于密封是□否□一个完整可乐瓶是□否□材料是否易于搜集容易□还可以□不容易□难搜集的材料是_________制作步骤是否详细是□否□需注意的安全事项其他建议意见：《设计水火箭》课后反思在指导学生设计制作水火箭过程中，结合学生课堂生成，总结如下：一、以问题需求为出发点，培养学生理性思维，激发制作欲望技术与工程领域学习内容的导入都是以问题需求为出发点，引出教学内容。在《设计水火箭》这一课中，我以一场精彩的水火箭比赛视频，引发学生对“水火箭为什么能升空”、“水火箭的动力是什么”的思考与猜想。问题的提出，使得学生会在头脑中思考问题，既发展了学生的形象思维，又为培养学生的理性思维奠定了基础，同时激发学生想要自己动手制作水火箭的欲望。二、以原理分析为重点，发展学生科学思维，明确制作要求工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善。想要制作水火箭，首先就要明确水火箭的结构及原理，这也是整个工程设计的重点。学生通过观察水火箭图片，可以清楚的了解水火箭的结构组成，再结合学习经验能够分析各结构的作用。我用一个微视频帮助学生理解水火箭各部分的结构与作用，为后续选择合适的制作材料做好准备，明确制作要求。三、以方案构思为难点，激发学生思维碰撞，制定设计方案方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节，在课堂上引导学生开动脑筋，大胆构思。你们打算用哪些材料来制作水火箭？用可乐瓶做水火箭的哪一部分？安装尾翼时要注意什么？学生在小组交流和全班分享环节，思维不断碰撞，他们就能想到：压力舱要承受高压，所以必须是密封的，我们可以选择一个完整的可乐瓶来替代。技术与工程领域的教学，材料是一个关键因素。多样性的材料，既给予学生选择的余地，又为学生的设计打开了思路，可诱发学生更多的思路，制作出不同的有新意的作品。例如，学生在交流分析水火箭箭体用什么材料时，有的学生想用1.25L的大可乐瓶，也有的学生想用500ml的小可乐瓶，此时就要尊重与肯定学生的想法，不能急于帮助学生选择，在后面的发射、调整过程中，学生自然会找到最好的方案。设计方案其实就是将制作步骤详细的记录下来，鼓励学生通过画设计草图来记录。在交流设计方案环节，每个小组成员要思考他们所制作的设计方案，哪个设计方案可行，对自己或他人设计的想法、草图等提出改进建议，并说明理由。此过程活跃学生思维，也为后续制作活动的开展奠定了基础。四、不以实践操作为落脚点，引导学生反思评估，改进小制作学生根据设计方案可以很轻松的制作水火箭，也能够按要求发射水火箭。但这并不是工程与技术领域学习的结束，技术不仅仅表现为具体的作品，它也表现为一个过程，和科学探究一样，技术是过程和结果的统一。水火箭装多少水才能射的远？最佳发射角度是多少？如何避免水火箭下落时的损坏？工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，要引导学生反思评估设计方案，并不断改进和完善。技术总是在最现实的生活和最直接的实践中被发现和挖掘出来的，技术来源于生活。学生从小就会利用简单的工具和材料，设计、制造属于他们的“产品”，这就是学生最初的工程与技术的实践活动，从某种意义上来说，学生就是天生的“工程师”。新教材中涉及到的技术与工程领域的实践活动，大多简单易操作，学生在学习过程中，有机会综合所学的各方面知识，帮助学生理解科学、技术和生活的关系，培养他们创造性地解决问题的能力。在制作工具、制作产品实践活动中可以使学生体会到“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。《设计水火箭》【课标分析】技术与工程领域的学习是一个全新的领域，以往在小学科学教育里只是渗透式的表现，而新颁布的《小学科学课程标准》将“技术与工程”列为与物质科学、生命科学、地球与宇宙科学并列的一个专门的领域。小学科学教育的目标旨在培养科学素养高、适应社会发展的人才，使其具备创新能力、实践操作能力。在青岛版新教材中，技术与工程领域的课程内容一般放在最后一个单元，在实际教学时也是难以开展的一个单元。《设计水火箭》这一课，涉及了新课标第18个大概念：工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。本课包含2个分解概念，针对不同的学段，有不同的要求。18.2工程的关键是设计3-4年级：1.知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善。2.针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。5-6年级：利用摄影、录像、文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构想。18.3工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。3-4年级：对自己或他人设计的想法、草图、模型