小学科学第六单元 仿生建筑模型21 仿生建筑模型大比拼(二)教案设计

冀人版科学（2017）六年级下册

6.21《仿生建筑模型大比拼（二）》教案

【教材分析】

本课以工程实践为主线，设计了“制作”和“调试”两个活动。“制作”的目的是通过绘图、选材、制作等活动，先指导学生根据仿生建筑模型的制作方案绘制简单三视图；再根据方案选择成本较低、绿色环保的材料；最后根据制作方法，使用工具加工制作仿生建筑模型。体现科学与技术、工程、数学、艺术的整合。“调试”的目的是通过制订测试方案、测试模型功能、诊断模型存在的问题等活动，指导学生学会测试、诊断仿生建筑模型的方法。通过本课的学习，培养学生提出问题、制订计划、实验观察、分析现象、得出结论、沟通交流、反思评价等科学探究能力；培养学生选择材料、绘制图纸、加工制作、效能测试等工程思维能力；帮助学生树立尊重证据、以事实为依据作出判断，能接受别人意见、调整自己方案，能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家意见，形成集体观点的科学态度。

本课重点是制作仿生建筑模型。

【教学目标】

(1)科学观念：1．能说出选择材料的依据和制作仿生建筑模型的方法。2．能说出测试仿生建筑模型功能的方法。3.能说出人类的好奇和需要是仿生建筑技术发展的动力。

(2)科学思维：能通过实验、数据分析等方式测试仿生建筑模型的效果。

(3)探究实践：1．能绘制仿生建筑模型的图纸。2．能选择合适的工具和材料制作仿生建筑模型。

(4)态度责任：1．能对制作仿生建筑模型表现出探究的兴趣。2．能经过多次测试，以事实为依据提出比较合理的改进和完善模型的方案。3．能与他人合作学习、交流沟通，综合考虑大家意见，形成集体的观点。

【教师准备】

电路元件、电池盒、开关、导线、电池、胶枪、手锯、电钻、刻刀、绘图和制作方法视频等。

【学生准备】

泡沫板、木板、砂纸、竹条、彩笔、胶水、剪刀、圆规、直尺、丁字尺、曲线板、《科学学生活动手册》、笔等。

【课时安排】2课时。第一课时完成“绘图”“选材”和“步骤”（1-2），第二课时完成“步骤”（3-5）和“调试”。

【教学过程】

第一课时

（一）明确任务

1．引导：（出示几幅学生改进后制作仿生建筑模型的方案）上节课各小组经过设计、筛选、改进等，最终确定了制作方案，那么设计的这些仿生建筑模型效果怎样，还需要制作出来进行测试验证。

2．任务：根据设计方案，绘制图纸、选择材料、制作仿生建筑模型。 

（二）绘制图纸

1．引导：前面我们已经绘制过三视图，想一想应该怎样绘制三视图呢？下面我们通过视频来了解使用丁字尺和曲线板绘制仿生建筑模型三视图的方法。2．播放：绘制仿生建筑模型三视图的方法视频。

3．准备：小组合作观察样图，做绘图准备（准备纸张、丁字尺、曲线板等绘图工具）。

4．绘制：学生在小组先绘制底稿图，再检查正误，并纠正错误、补充遗漏，确定无误后，用粗实线描深，标上尺寸，并记录在《科学学生活动手册》第26页中。

（三）选择材料

1．引导：图纸绘制出来之后，需要选择合适的材料。请同学们说一说，应该怎样去选择材料呢？

2．要求：选择材料时要根据自己的方案，选择成本较低、绿色环保的材料。

3．选材：先确定本组制作模型需要的材料是什么，再从课前准备的材料中进行筛选。

4．思考：你是通过哪些途径获得制作材料和工具的？是否达到了节约成本和节约时间的目的？

（四）制作模型框架

1．讲述：下面我们以任务3为例来制作仿生建筑模型框架，如果你选择的是任务1或任务2，可以按照自己的制作方案完成相应的操作。

2．播放：制作仿生建筑模型方法（一）的视频。（提示学生关注制作分几步，每步有几个环节，主要方法是什么。） 

3．出示制作方法：

（1）制作底座。先在木板或泡沫板上分别画出半径为15厘米和11厘米的同心圆，接着用手锯沿线锯下，用砂纸将边缘打磨光滑，最后用胶枪将木板和泡沫板粘接在一起，并用电钻打孔固定。

（2）安装竹条。先将底座内圆分为12等份，使用电钻在定位点上打出2厘米深的孔；然后将6根长约38.5厘米的竹条分别插进底座的小孔中；最后用两个直径分别为16厘米和10厘米的竹条圆圈，分别盖在竹条框架上，用细金属丝将横向与纵向的竹条绑在一起。

4．制作：根据制作方法，小组成员分工合作进行制作。教师巡回指导。

（五）总结评价

1．汇报：指定小组代表汇报本组的制作结果。

2．评价：教师对小组或学生的表现进行评价。

第二课时

（一）明确任务

引导：上节课制作了仿生建筑模型的框架，本节课我们在前面的基础上继续完成仿生建筑模型的制作和测试任务。

（二）掌握方法

1．播放：制作仿生建筑模型方法（二）视频。（提示学生关注制作分几步，各包括几个环节，主要的制作关键是什么。）

2．出示：制作仿生建筑模型的方法。

（1）安装采光元件。先将电池盒、开关用双面胶固定在底板上（注意电路开关要安置在离门口近的地方，方便控制），将LED灯分布固定在竹条框架上；然后将LED灯采用串联的方式与电池盒、开关连接在一起，形成电路。

（2）粘接外墙。先在彩纸上画出相距约17.3厘米的两条平行线；接着将一条线从纸边开始每隔6厘米画一个点，在另一条线上距纸边3厘米处画点，再以此点开始每隔6厘米画一个点；然后将两条线上的点依次连接画线，用剪刀沿线将纸条剪下；最后在竹条上均匀涂抹胶水，将纸条依次粘在竹条框架上，形成球形音乐厅的外墙体。

（3）美化外观。先在音乐厅周围制作诸如花、草、树木、旗子、路灯等景观；然后在音乐厅底部四个角各固定一个金属钩码或大螺丝帽作为配重。

（三）动手制作

1．出示注意事项：使用工具时要注意安全，要保持安静、有序。

2．制作：学生在小组内分工制作。教师巡回指导，帮助学生解决遇到的困难。

（四）效果测试

1．引导：同学们通过小组合作，已经制作完成了自己的仿生建筑模型。仿生建筑模型能否达到我们设计的效果，需要通过测试来得出结论。下面我们先设计测试方案。

2．提示：

（1）按照不同的任务模拟相应的环境。

（2）按照不同的任务制定不同的测试方案。

3．设计：分组设计测试方案，并记录在《科学学生活动手册》第26页中。

4．测试：小组合作根据测试方案，对仿生建筑模型的效果进行多次测试，并把测试的结果记录在《科学学生活动手册》第26页中。

5．分析：分析测试结果，判断仿生建筑模型的效果。

6．评价：从成本、功能、工艺和系统等方面对本组的仿生建筑模型进行评价。

7．交流：指定学生代表交流本组制作的仿生建筑模型是否达到了设计的效果，自己认为哪组制作的效果好，并用所学知识进行解释。

【学习背景】

学生在实际操作过程中，把自己的想法用作品体现出来，会加深学生对所学知识的理解。从设计到制作，再到美化，是动手操作的一系列程序，在这些环节中，应引导学生思考，让演绎推理参与整个实际制作的过程。没有思维参与的制作，是没有教学价值的活动。而一切思维的关键在于学生所学的知识在制作过程中是否得到灵活运用，能否在实际动手制作过程中进行思考，运用所学的科学知识去分析、判断制作过程和制作结果的科学性。

在此之前的学习中，学生已经基本掌握了常用的绘图工具、制作工具和测量工具的使用方法，并且学生在上节课已经设计完善了仿生建筑模型制作方案，这为本课学习奠定了基础。