1、21.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
2、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。【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
3、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【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】
4、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？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
5、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。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
6、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：刚才同学们已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
7、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，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LE
8、D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
9、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。】22.制作小台灯教学设计杨攀【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
10、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
11、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，
12、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。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】让我们一起动手做一个小台灯吧！【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1.制作小台灯。【出示PPT6
13、】（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一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
14、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。】2.检测与调试小台灯。【出示PPT13】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
15、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。】3.改进和完善小台灯。【出示PPT15】教师：同学们在自己努力下，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
16、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
17、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。】 23.太阳能小台灯教学设计【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
18、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，通过提出课后查阅资料的活动，引导学生课下利用多种渠道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一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下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
19、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
20、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1.【出示PPT3】播放一段汽车摆件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
21、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。】二、探究与实践1.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
22、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
23、板是小台灯的底座，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，我们需要把这些材料连接在一起，那怎样才能把这些材料又快又准确的连接？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
24、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）连接线路时，线路的正负极连接要一致。小灯和导线接入的正负极也要一致。（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，
25、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。】3.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，使每一小组都能成功制作太阳能小台灯。（3） 测试太阳能小台灯 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，检测一下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
26、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】太阳能小台灯设计 制作 展示能源技术产品
