1、1 专项学习专项学习像工程师那样像工程师那样 做一个做一个 LEDLED 手环手环 【教材分析】 本册的工程实践专项活动主题通过提出 “做一个 LED 手环”的任务， 提出“能发光， 有个性” 的任务要求，让学生明确自己要解决的问题。聚焦“怎样让 LED 亮起来”、“怎么加入开关”、 “可以选用哪些材料做装饰”等问题，进行前期研究。在此基础上按步骤设计解决问题的方案， 在完成制作的过程中强调按图纸进行，按步骤进行测试改进，最后向同学们介绍作品并演示。 本学习活动主要由前后相连的两个部分组成。第一部分，介绍不同职业类型的工程师具备了 哪些共同的素养，所有的工程项目都和人的需求有关，因此，工程师还
2、需要懂一些心理学、社会 学、美学、艺术等方面的知识；第二部分，为了解决想要一个 LED 手环的问题，提出做一个能发 光、有个性的 LED 手环的工程任务，通过前期研究、设计方案、制作模型、测试改进，最终向同 学们展示交流自己的作品，像工程师一样，经历“明确问题前期研究设计方案制作 模型测试改进展示交流”这样一个完整的工程活动过程，学做小小工程师。在这两部分 中，第二部分是第一部分的延续，是主体活动。从工程实践能力培养的角度来看，本册的活动是 螺旋上升的第二阶段，抓住工程活动的六个主要环节明确问题、前期研究、设计方案、制作 模型、测试改进和展示交流，体验工程的核心在于设计。 【教学目标】 能动手
3、动脑，选择合适的材料，制定设计方案，制作出满足需求的 LED 手环，经过测试改 进，最终向同学展示，互相评价； 在实践中经历工程活动的六个基本环节：明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试 改进和展示交流，体验像工程师那样工作； 通过设计制作 LED 手环和了解工程师具备的素养，进一步激发学生发明创造的愿望。 【教学重难点】 重点设计并制作满足需求的 LED 手环。 难点按照前期研究、制作模型和展示交流的环节要求完成整个工程实践的过程。 【教学准备】 ： 教师介绍工程师素养的图片和视频。 学生导电胶布、发光二极管、纽扣电池、电路开关、剪刀、双面胶、彩色胶带、彩色细绳、 彩色丝带等。 【教学
4、过程】 （一）工程师会干什么？ 1.不同职业类型的工程师从事不同的工作，但他们具有某些共同的素养。你知道是什么吗？ 可以举例说明。 教师出示课件，介绍工程师具备的共同素养。 2.所有的工程项目都和人的需求有关，因此，工程师除了上述素养之外，还需要积累哪些知 识和技能？可以举例说明。 教师出示课件：工程师还需要懂一些心理学、社会学、美学、艺术等方面的知识。 3工程师可真伟大，你有没有想过成为哪个种类的工程师呢？ 4这节课我们就来当小小工程师，模仿工程师设计一个作品。 设计意图引导学生从现实中发现问题，引起学生的探究兴趣，使学生主动参与到问题探究 中。了解不同职业类型的工程师具备的共同素养，发现工
5、程师需要具备很高的职业素养和综合能 力，激发学生对工程师这个职业产生更加浓厚的兴趣。 （二）做一个 LED 手环 1.明确问题 （1）很多同学喜欢佩戴手环，甚至希望晚上戴时也能闪闪发光。于是，各种 LED 发光手环应 运而生。 2 教师出示课件，出示各种 LED 手环的图片。 （2）我们也来尝试制作一个能发光、有个性的 LED 手环。 教师出示课件，引导学生明确工程任务与要求。 设计意图为了让学生理解工程师的工作方法，需要让学生经历一个完整的工程实践过程， 重点对六个环节进行指导：明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进和展示交流。 首先要明确问题。教师创设一个真实的生活情境，引导学生
6、明确了工程任务做一个能发光、 有个性的 LED 手环。在真实情境下提出的任务会让学生更加投入。 2.前期研究 （1）要会列出完成这个任务可能遇到的问题有哪些。 怎样让 LED 亮起来？ 怎么加入开关？ 可以选用哪些材料做装饰？ （2）会用多种方法查找有助于完成任务的相关知识，了解别人是怎么做的。 （会使用搜索引 擎和互联网搜索信息，会在图书馆查找资料，将信息和资料分类整理、保存。 ） 教师出示纸电路作品的图片和相关材料，引导学生认识材料、动手尝试、提出初步想法。可 组织学生查阅电路、纸电路、安全用电的相关资料。 怎样让 LED 亮起来？电路怎么连接？（像前面学过的简单电路一样，做实验来探究正
7、确的连接方法；初步设计电路，画电路图，按照电路图进行连接） 怎么加入开关？开关、导电胶布和电池怎样连接才能既美观又安全可靠？（尝试几种 不同的连接方式，同时注意电路安全；查查资料，看看有什么材料可以代替导线和开关。 ） 可以选用哪些材料做装饰？选择装饰材料时应注意什么？（注意不要选择具有导电 性的装饰材料。佩戴手环有哪些习惯？尽可能让佩戴者舒适、方便。到商店里看看，那些商 品是用什么方法装饰手环的） （3）想一想这些学习对自己有什么启示。 教师出示课件，引导学生思考问题、提出初步想法。 设计意图聚焦“怎样让 LED 亮起来”、“怎么加入开关”、“可以选用哪些材料做装饰” 等问题，进行前期研究。
8、 3.设计方案 （1）我们可以利用以下材料和工具做一个 LED 手环。这些材料和工具分别是导电胶布、发光 二极管、纽扣电池、电路开关、剪刀、双面胶、彩色胶带、彩色细绳、彩色丝带等。根据刚才的 前期研究，选择其中几个材料和工具进行设计、制作。 设计方案时，首先要经过头脑风暴，就是小组内成员要充分、自由地发表各自的想法。 （注 意：方案内容包括选择的材料名称和个数、制作步骤、注意事项、对 LED 手环外形和功能的设计、 电路图等） 根据任务中的要求，选出最好的想法。 用表格和画图的方式呈现设计方案。 （注意：填写选择的材料名称和个数，根据佩戴者的喜 好、个性要求和手腕粗细设计 LED 手环的尺寸、
9、颜色、形状、装饰方式等，注意若装饰材料较多， 对手环尺寸的把握就要考虑多个因素。以上内容在设计图上应进行详细标识，建议做一个使用说 明书，内容包括使用方法、注意事项、安全提示等。 ） 设计意图教师引导学生认识材料、选择材料、考虑所用材料和制作步骤，制定完整的设计 方案，强调根据需求进行设计。在整个过程中强调小组合作，提升合作学习意识。 4.制作模型 总体要求制作的模型可以检测未来产品的实际效果。 （1）准备材料和工具。 （要选择合适的材料和工具，依据设计方案进行制作） （2）按设计方案进行连接。 （根据任务的具体情况，确定模型的大小、应重点呈现的部分等） （3）测试时注意安全。 设计意图 教师
10、引导学生按照设计方案制作 LED 手环， 在整个过程中强调小组合作， 提升合 作学习意识。 3 5.测试改进 注意安全，一定不能套在手上进行测试！ （1）首先依据任务要求，共同商定一个测试方法。 （LED 手环是否能实现设计的功能、稳定 性怎样、尺寸是否合适、外形设计是否美观大方且满足佩戴者的个性要求、脱卸是否方便） （2）然后进行反复多次的测试，根据测试得到的信息，判断是否满足任务要求。 （3）对达不到要求的部分进行改进。 设计意图 先制定测试方法，再进行反复多次的测试，对达不到要求的部分进行改进，进一 步提升学生迭代的工程思想。 6.展示交流 现在请各小组依次展示自己的作品。在展示中需要：
11、 可以采用 PPT、模型、文字等多种形式展示成果。 交流的内容包括：完成任务的程序、实际制作的步骤、测试改进的过程等。 要解答他人的疑问， 听取他人的意见和建议。 （我们按什么标准来评价别人的作品？手环的 功能、外形、创意、使用体验等） 设计意图向全班同学演示产品并互相进行评价。“做一个 LED 手环”仅是专项学习的内容载 体，重要的是让学生经历工程技术的全过程，对一些具体问题进行指导。切勿操之过急，影响活 动的开放性。 （三）总结全课 1我们学着像工程师那样工作，经历了哪六个过程？每个过程中有哪些要求？ 2这次设计、制作 LED 手环，你有什么感受？ 3.在学生活动手册上针对此次专项活动进行自评。 设计意图 教师引导学生总结全课，巩固所学知识，回顾与梳理整节课的工程实践过程，加 深学生对工程实践过程的认识。在学生活动手册上针对此次专项活动进行自评，了解自己在整个 工程实践活动过程中在哪些环节和细节上还需注意，今后努力做到更好。 【教学后记】
