1、走近发明家教学设计【教学目标】科学知识目标了解新产品的发明与改进过程；知道一些发明家和他们的研究事迹，了解他们的设计和发明过程科学探究目标在教师的引导下，运用多种材料、多种思路、多样方法对身边常用的物品适当改进或者尝试发明新产品。科学态度目标体会发明和创造的乐趣，能分工协作，乐于分享彼此的想法，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发明创造因人的需要而产生，并感知到新产品的发明给人类生活带来的便利。【教学重难点】重点信息的整理和分析。难点根据需要对身边常用的物品进行改进或尝试发明新物品。【学情分析】本课以手机的发展历程引导学生体会发明的过程，以及发明和人们需求的关系。学生
2、对以前的手机缺乏认识，教学时可以将实物带到课堂，帮助学理解它们功能的单性，感受当时人们的需求。关于发明家的故事，要求学生课前广泛搜集，了解他们的发明给人类带来的影响，体会发明家的精神。课堂上通过交流， 一方面感受发明家的作用，另一方面培养学生勇创新、坚持不懈的精神。做个小“发明家”的活动旨在培养学生留意生活需求、解决实际问题的能力。对于物品的发明和改进，学生有自己的想法即可，不要求在课堂上将其制作出来。【教法和学法】1.教法：启发式、小组合作探究。2.学法：自主探究法及活动与尝试。3.教学准备：教师制作PPT课件及搜集资料，用品改进记录单，学生课前准备好参与活动的资料。【教学过程】一、 导入新
3、课(教师出示智能手机。)师：同学们，你们用过智能手机吗?生：用过!师：谁能说说常见的智能手机有哪些功能?生：手机可以打电话，发短信。生：智能手机可以聊QQ,聊微信。生：可以拍照片和视频。生：还可以上网看新闻，查资料。师：同学们了解得真多，是生活中的有心人。现在的手机功能这么多，大家知道以前的手机是什么样子的吗?(设计意图：了解手机的发展历程，体会发明的作用。)二、探究新知(教师出示课件，介绍手机的更新换代情况；笨重的手提电话实现了移动通信。手机体积变小，具备了发送短信息的功能。手机具备了彩屏和照相功能。智能手机让我们享受着信息时代的便利。)师：手机的这些改进对人们的生活有什么影响呢?生：新手机
4、让我们的通信越来越方便。生：智能手机的发明也有缺点，越来越多的大人整天看手机，没时间陪家人。生：有的同学玩手机上瘾，耽误了学习，还对眼睛不好。师：同学们说得很全面。手机的发明让人们的交流、沟通越来越方便，但也产生了一些负面影响。我们要利用手机的优点，避免因长时间玩手机而影响我们的学习和生活。师：你们还知道哪些产品的发明、更新过程?请把课前搜集的资料和小组成员交流一下。(学生小组内交流，教师巡视指导。)师：同学们查找的资料真多，请大家看看这几位同学的资料。(教师用投影仪展示。)生：我们小组查找的资料是冰箱的发明与改进。学生介绍冰箱的发明与改进：第一台用电动机带动压缩机工作的冰箱是由瑞典工程师布莱
5、顿和孟德斯于1923年发明的。 1925年生产出第一批家用电冰箱。最初的电冰箱其电动压缩机和冷藏箱是分离的，后者通常是 放在家庭的地窑或贮藏室内，通过管道与电动压缩机连接，后来才合二为一。在20世纪30年代 以前，冰箱使用的制冷剂大多不安全，易燃，或腐蚀性强，或刺激性强等。后来开始探寻比较安 全的制冷剂，结果找到了氟里昂。氟里昂是无毒、无腐蚀、不可燃的氟化合物，很快它就成为各 种制冷设备的制冷剂了， 一直沿用了50多年。但人们又发现氟里昂对地球大气的臭氧层有破坏作用。于是人们又开始寻找新的、更好的制冷剂。生：我们小组查找的资料是火车的发明与改进。学生介绍火车的发明与改进：第一阶段：蒸汽机车18
6、04年由英国的矿山技师德里维斯克利用瓦特的蒸汽机造出了 世界上第一台蒸汽机车，时速为5至6公里。因为当时使用煤炭 或木柴做燃料，所以人们都叫它“火车”,于是一直沿用至今。第二阶段：内燃机车1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，30年代，内燃机车 进入试用阶段，中国从1958年开始制造内燃机车，在生产内燃 机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、德国等国 家进口了不同数量的内燃机车，随着铁路高速化和重载化进程 的加快，正在进一步研究设计、开发与之相适应的内燃机车第三阶段：高速列车高速列车是指最高速度行车每小时超过200公里的铁路列车。世界上最早的高速列车为日本的新干线列车，1964年1
7、0月1日 开通，最高时速每小时210公里。此后，许多国家相继修建高 速铁路，列车运行速度也一再提高。到目前为止，开通高速列 车的国家有日、法、德、意、英、俄、瑞典等国。第四阶段：磁悬浮列车磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实 现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产 生的电磁力牵引列车运行。2015-10中国首条国产磁悬浮线路 长沙磁浮线成功试跑。2019年5月23日10时50分，中国时速600 公里高速磁浮试验样车在青岛下线。师：同学们收集整理资料的能力越来越强了!多种新产品在不断发展更新，给人们生活带来了哪些变化?生：新产品越来越先进，给我们的生活带来了很大
8、方便。生：新产品丰富了我们的娱乐方式。生：新产品的使用让我们做很多事情都可以节约时间。师：发明家是根据什么来发明新产品的?生：人们需要什么，发明家就努力发明什么。师：对，发明源于人们的需求，发明家是根据科技的进步不断更新产品的。(设计意图：交流产品的发明、更新过程，引导学生了解并交流生活中常见产品的更新变化情况，体会新产品的发明给人类的生产生活带来的影响，使学生认识到发明因人的需求而产生。)三、探究与实践师：每个新产品发明的背后都有默默付出的发明家，让我们一起走近这些发明家。(用课件出示介绍发明家的资料。谁来介绍一下他们的事迹?生：我国东汉时期的发明家蔡伦改进了造纸方法，用树皮、麻头、破布和旧
9、渔网等廉价的材 料造出了可供书写的纸张。这种纸被称为蔡侯纸。中国科学院院士王选的团队研制出激光照排技术，提高了排版功效。美籍发明家尼古拉 特斯拉设计了交流电系统，使电可以远距离传输。师：古今中外无数发明家都在努力对产品进行改进发明，同学们还知道哪此发明家的故事?他们发明的产品有什么用呢?(学生集体交流课前搜集的资料。)学生整理：姓名发明解决的难题蔡伦造纸术发明蔡候纸王选激光照排技术告别“铅与火”,进入“光与电 ”尼古拉.特斯拉交流电系统交流电是地球人赖以生活的能源袁隆平杂交水稻全世界人的吃饭问题张衡浑天仪、地动仪表演天象、测试地震爱迪生白炽灯等超过2000项发明人类夜晚也能活动等师：同学们从发
10、明家的故事中都有了自己的深刻体会。如果让你做位小“发明家”,你愿意吗?生：愿意!(设计意图：引导学生交流古今中外发明家的故事，讨论产品被发明的意义，体会产品发明过程的曲折和发明家的素养、精神，以培养学生勇于克服困难的品质。)四、评价与创新师：其实，发明创造就在我们身边。同学们看，这里就有一位小“发明家”。(用课件展示资料卡。)小发明家：小胡(男，13岁)作品简介：该照明设备具有语音识别功能，适合手脚不便的人使用。设备接通电源后，使用者说出“开灯”“关灯”就能控制灯的亮灭。该作品获得国家知识产权相关部门颁发的实用新型专利证书。师：通过了解小“发明家”的资料，你有什么想法?生：他的改进对手脚不便的
11、人确实很有帮助。生：原来也可以发明小物品。生：只要留心自己身边的物品，找出缺点并进行改进，都有可能创造一项发明。生：我也想做个小“发明家”师：现在，同们在组内针对学习用品和生活用品的不足之处进行讨论，并找出改进产品的方法。(小组讨论。)师：哪个小组愿意分享一下你们的想法?生：我们组想在碗底加装吸盘装置。这样行动不便的老人和幼儿，在吃饭时碗就能牢固的吸在桌子上，方便老人和幼儿吃饭。生：我们组的设想是在水杯里加一个装置，凉水摇一下就变成温水，热水摇一下就变成凉水，方便不同的人群用水。生：我们组的设想是在我们的校服上加反光条，在晚上出门时司机叔叔就清楚地能看到我们，提高我们出行安全度。生：我们组的设
12、想是给手机加一个护眼灯，现在的人们都离不开手机，护眼灯分白天和夜晚模式，更好的保护眼睛我们的眼睛。生：我们组的设想是多功能笔，同学们经常丢橡皮和尺子，这个笔不仅方便用橡皮和尺子， 还能报时，方便我们考试看时间，还有自动测量体温功能，疫情期省去了家长和老师每天为我们测体温。生：我们组的设想是多用途水壶，根据我们的喝水口味，可以随时随地选择自己喜欢的饮品，给我们的出行带来很多方便和乐趣。(设计意图：让学生从身边的需求入手，探讨改进、发明学习用品和生活用品的方法，培养创新意识，体会发明的意义。)学生整理：需要改进的用品用品的不足之处我的改进方法碗行动不便的老人和幼儿，容易弄撒食物。我们组想在碗底加装
13、吸盘装 置。这样行动不便的老人和幼儿，在吃饭时碗就能牢固的吸在桌子上，方便老人和幼儿吃饭 。水杯着急喝水时容易烫嘴，水杯里水的温度不适宜。我们组的设想是在水杯里加 一个装置，凉水摇一下就变成 温水，热水摇一下就变成凉水，方便不同的人群用水。校服交通安全非常重要，尤其在晚上出行时非常危险。我们组的设想是在我们的校 服上加反光条，在晚上出门时 司机叔叔就清楚地能看到我们，提高我们出行安全度。手机长时间用眼睛看手机，影响我 们的眼睛健康，很多人出现了眼部疾病。我们组的设想是给手机加一 个护眼灯，现在的人们都离不 开手机，护眼灯分白天和夜晚 模式，更好的保护眼睛我们的眼 睛 。笔同学们经常丢橡皮和尺子
14、，文 具盒里的文具太多，上课找学习用具浪费时间。我们组的设想是多功能笔，橡 皮和尺子与笔是一体的，这个 笔不仅方便用橡皮和尺子，还 能报时，方便我们考试看时 间，还有自动测量体温功能 疫情期省去了家长和老师每天为我们测体温。水壶出门在外，不能随时喝到自己喜欢的饮品，影响游玩心情。我们组的设想是多用途水壶。 根据我们的喝水口味，可以随 时随地选择自己喜欢的饮品 给我们的出行带来很多方便和乐趣。五、 课堂小结师：同学们的想法都很有新意。课后，请你们继续探究，不断尝试。可以借助多方力量，查阅资料，完成对产品的改进、发明。六、 板书设计走近发明家发明家 蔡伦 王选 袁隆平 发明 造纸术 激光照排技术 杂交水稻
