科学小制作教案：走马灯

科学小制作教案：走马灯一、教学目标1.知识与技能目标学生了解走马灯的结构和工作原理。掌握齿轮传动、热空气上升等科学知识在走马灯制作中的应用。能够正确使用工具制作走马灯的主要部件，如灯筒、叶轮、齿轮等，并完成走马灯的组装。2.过程与方法目标通过观察走马灯实物和视频，培养学生的观察能力和对科学现象的好奇心。在设计和制作走马灯的过程中，锻炼学生的动手实践能力、空间想象力和创新思维能力。引导学生通过小组合作交流，共同解决制作过程中遇到的问题，提高学生的团队协作能力和沟通能力。3.情感态度与价值观目标激发学生对科学技术的兴趣，培养学生热爱科学、勇于探索的精神。通过制作走马灯，让学生体验到成功的喜悦，增强学生的自信心和成就感。使学生认识到科学知识与生活实际的紧密联系，提高学生运用科学知识解决实际问题的意识。

二、教学重难点1.教学重点理解走马灯的工作原理，即热空气上升推动叶轮转动，叶轮带动齿轮传动，使画面呈现动态效果。掌握走马灯各部件的制作方法和组装技巧，确保走马灯能够正常运转。2.教学难点如何引导学生在制作过程中运用科学知识解决实际问题，如调整叶轮的平衡、优化齿轮传动比等，使走马灯的转动更加稳定和流畅。培养学生的创新思维，鼓励学生在走马灯的设计和制作上进行个性化改进，如改变画面内容、造型等。

三、教学方法1.讲授法：讲解走马灯的历史、结构、工作原理等知识，使学生对走马灯有初步的认识。2.演示法：通过现场演示走马灯的制作过程和展示成品效果，让学生更直观地了解制作步骤和注意事项。3.实践法：学生在教师的指导下亲自动手制作走马灯，在实践中掌握制作技能，培养动手能力和创新能力。4.小组合作法：组织学生进行小组合作学习，共同讨论、设计和制作走马灯，培养学生的团队协作精神和沟通能力。

四、教学准备1.材料准备制作灯筒的材料，如彩色卡纸、薄木板、塑料薄膜等。制作叶轮的材料，如硬纸板、塑料片、竹片等。制作齿轮的材料，如塑料齿轮、金属齿轮等，或可利用废旧玩具上的齿轮。蜡烛、细铁丝、胶水、剪刀、美工刀、打孔器、铅笔、直尺等工具。2.设备准备走马灯实物若干，用于课堂展示和观察。多媒体设备，用于播放走马灯的相关视频资料，展示制作过程的图片和步骤。实验器材，如蜡烛、打火机等，用于演示走马灯的工作原理。

五、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.教师展示一个制作精美的走马灯成品，点亮蜡烛后，走马灯开始转动，画面栩栩如生。2.提问学生："同学们，你们知道这是什么吗？它是怎么转动起来的？为什么会出现这样奇妙的画面呢？"引导学生观察并思考，激发学生的好奇心和求知欲。3.引出本节课的主题走马灯，介绍走马灯是中国传统民间工艺，具有悠久的历史和独特的魅力，让学生感受传统文化的博大精深，从而导入新课。

（二）知识讲解（10分钟）1.走马灯的历史利用多媒体展示走马灯的历史图片和文字资料，向学生介绍走马灯起源于中国古代，是一种供人观赏的民间工艺品。它最初是作为照明工具出现的，后来逐渐演变成一种具有趣味性的观赏灯具。讲述一些关于走马灯的历史故事或传说，如相传在宋代，有一位叫莘七娘的女子，她在军中用竹篾扎成方灯，底盘上放置燃烧着的松脂，灯内热气上升，推动纸轮旋转，成为了最早的走马灯雏形。让学生了解走马灯的历史渊源，感受古人的智慧和创造力。2.走马灯的结构教师展示走马灯的实物模型，将其拆开，向学生详细介绍走马灯的各个结构组成，包括灯筒、叶轮、齿轮、蜡烛等部分。结合实物和图片，讲解灯筒是走马灯的外壳，通常呈圆柱形，上面绘制有各种精美的图案；叶轮安装在灯筒内部的上方，由叶片和轴组成，是走马灯转动的关键部件；齿轮位于叶轮下方，与叶轮的轴相连，通过齿轮传动带动画面转动；蜡烛则是提供动力的热源，燃烧产生的热空气上升，推动叶轮转动。3.走马灯的工作原理利用实验器材进行演示，点燃蜡烛，将走马灯罩在蜡烛上方。观察发现，随着蜡烛燃烧，灯筒内的空气受热膨胀上升，形成一股向上的气流，推动叶轮旋转。向学生解释：热空气的密度比冷空气小，会产生向上的浮力，从而带动叶轮转动。叶轮转动时，通过齿轮传动，使固定在叶轮轴上的画面也随之转动，这样我们就看到了走马灯上的画面好像在跑动一样。引导学生用科学语言描述走马灯的工作原理，培养学生的科学思维和表达能力。例如："蜡烛燃烧产生热空气，热空气上升推动叶轮转动，叶轮通过齿轮传动带动画面转动，这就是走马灯的工作原理。"

（三）设计与讨论（10分钟）1.小组分组将学生分成若干小组，每组45人。让学生推选一名组长，负责组织小组讨论和分工合作。2.设计要求教师提出制作走马灯的设计要求：制作一个能够正常转动的走马灯，灯筒高度不低于15厘米，直径不小于10厘米。叶轮的叶片形状和数量可以自行设计，但要保证转动时的稳定性和平衡性。齿轮传动要顺畅，能够准确地将叶轮的转动传递给画面。画面内容可以根据自己的喜好进行设计绘制，要求色彩鲜艳、形象生动。强调安全注意事项，如使用剪刀、美工刀等工具时要小心操作，避免划伤手指；点燃蜡烛时要注意远离易燃物品，防止火灾等。3.小组讨论各小组围绕设计要求展开讨论，共同商讨走马灯的制作方案。包括如何选择制作材料、确定各部件的尺寸和形状、分工安排等。教师巡视各小组的讨论情况，及时给予指导和帮助，鼓励学生积极思考，大胆创新，提出独特的设计思路。4.方案汇报每个小组推选一名代表，向全班汇报本小组的设计方案。介绍制作走马灯的材料选择、结构设计、制作步骤以及预期效果等。其他小组的学生可以进行提问和建议，共同交流讨论，进一步完善设计方案。

（四）制作实践（20分钟）1.学生根据设计方案开始制作走马灯。教师再次强调制作过程中的安全注意事项，提醒学生正确使用工具。学生按照以下步骤进行制作：制作灯筒：用彩色卡纸或薄木板裁剪出合适的长方形纸张，卷成圆柱形，用胶水粘贴固定。可以在灯筒表面绘制自己喜欢的图案，如卡通人物、动物、风景等。制作叶轮：从硬纸板或塑料片上剪出叶片形状，一般为46片，叶片的形状可以是三角形、梯形或弧形等。将叶片均匀地固定在叶轮轴上，可以用胶水粘贴或用细铁丝穿过叶片和轴进行固定。注意叶轮的重心要尽量保持在轴的中心位置，以确保转动时的稳定性。制作齿轮：选择合适的塑料齿轮或利用废旧玩具上的齿轮，如果没有现成的齿轮，也可以用硬纸板剪出齿轮形状，然后用胶水粘贴在叶轮轴的下方。齿轮的齿数和大小要根据实际情况进行调整，以保证与叶轮的传动配合良好。组装走马灯：将制作好的叶轮安装在灯筒内部的上方，使叶轮轴穿过灯筒顶部的中心位置，并在轴的下方安装齿轮。在灯筒底部放置蜡烛的位置开一个小孔，用于放置蜡烛。最后，将灯筒放在一个合适的支架上，一个简单的走马灯就制作完成了。2.教师巡视指导在学生制作过程中，教师密切关注各小组的进展情况，及时发现学生遇到的问题并给予指导。对于制作困难的学生，教师可以进行个别辅导，帮助他们解决技术难题，鼓励他们克服困难，完成制作任务。提醒学生注意各部件的连接牢固性和整体结构的稳定性，确保走马灯能够正常转动。

（五）展示与评价（10分钟）1.作品展示各小组完成制作后，将自己的走马灯展示在教室的展示台上。点燃蜡烛，让走马灯转动起来，展示自己的作品成果。2.自我评价每个小组的学生先对自己小组制作的走马灯进行自我评价。从设计思路、制作过程、作品效果等方面进行总结，说说自己小组在制作过程中的优点和不足之处，以及遇到的问题和解决方法。3.小组互评其他小组的学生对展示的走马灯进行评价。评价内容包括走马灯的结构合理性、转动稳定性、画面设计创意、制作工艺等方面。可以从不同角度提出优点和建议，鼓励学生相互学习，共同提高。4.教师评价教师对各小组的作品进行综合评价。首先肯定学生们在制作过程中的努力和创意，对每个小组的优点和亮点给予表扬和鼓励。针对作品存在的问题和不足之处，提出具体的改进意见和建议，帮助学生进一步完善作品。例如，如果某个小组的走马灯转动不顺畅，教师可以引导学生检查叶轮是否平衡、齿轮传动是否良好等，并给予相应的调整方法。评选出优秀作品，颁发小奖品，如科学小奖章、创意小礼品等，激发学生的学习兴趣和积极性。

（六）课堂总结（5分钟）1.教师与学生一起回顾本节课的主要内容，包括走马灯的历史、结构、工作原理以及制作过程等。2.总结学生在本节课中的表现，肯定学生们的学习态度和创新精神，鼓励学生在今后的学习和生活中继续保持对科学的热爱和探索精神。3.布置课后作业：让学生回家后对自己制作的走马灯进行进一步的改进和完善，可以尝试改变画面内容、调整结构设计等，使走马灯更加美观和独特。同时，思考还有哪些方法可以让走马灯转动得更快、更稳定，下节课进行交流分享。

六、教学拓展1.鼓励学生尝试用不同的材料制作走马灯，如废旧纸盒、易拉罐等，探索更多的制作可能性。2.引导学生了解现代科技中类似走马灯原理的应用，如风力发电、热机等，拓宽学生的科学视野。3.组织学生开展走马灯创意比赛，鼓励学生在走马灯的设计和制作上发挥想象力和创造力，制作出更具特色和创新性的作品。

七、教学反思通过本节课的教学，学生对走马灯有了全面的了解，并通过自