蘇教版 五年級上,像工程師那樣,新知導入,工程師指具有從事工程系統操作、設計、管理、評估能力的人員。工程師的稱謂，通常只用于在工程學其中一個范疇持有專業性學位或相等工作經驗的人士。 工程師和科學家往往容易混淆。科學家努力探索大自然，以便發現一般性法則，工程師則遵照此既定原則，從而在數學和科學上，解決了一些技術問題。科學家研究事物，工程師建立事物。科學家探索世界以發現普遍法則，但工程師使用普遍法則以設計實際物品。,工程師,科學家,新知講解,認識完成一項工程通常需要不同領域的工程師通力合作,現代科學研究的分支越來越細，一個人所掌握的知識、技能很難滿足一項工程的全部需要。因此，不同領域的工程師需通力合作，才能使一項工程圓滿完成。以空間站的建造與使用為例，要想讓宇航員安全、舒適地在空間站里完成各項工作，就需要不同領域工程師的配合。,新知講解,認識完成一項工程通常需要不同領域的工程師通力合作,除了不同領域之間的合作，同一個工作小組的合作也很重要。成員間的交流碰撞可以集思廣益，激發創意；組內形成的共識可以促使組員相互配合，主動地完成分內工作。,在現實生活中，完成一項工程任務不僅需要不同領域工程師的合作，還需要相同領域工程師的合作與分工。齊心協力才能更好地完成工程任務。比如制造一款手機，需要硬件工程師、計算機編程工程師、芯片工程師、工業設計工程師、電子工程師、機床工程師等多方面的人才。,新知講解,了解工程師的一般工作流程,1、明確問題。 學會用簡單明了的方式界定出任務及具體要求。例如： 任務：設計并建造一座橋梁。 具體要求：（1）要有4千米的跨度；（2）要承受一天20萬車次的車流量；（3）造價適中 2、前期研究。 根據不同的任務選擇合適的方式獲取信息，如查閱書刊文獻、上網檢索、實驗研究、向有經驗的人咨詢等。 有時需要通過做探究實驗來理解相關知識，檢驗他人方案的科學性。 例如：通過實地考察的方法，對建橋選址的土質進行分析，以確定建造哪種結構的橋梁。,新知講解,了解工程師的一般工作流程,3、制作模型。 根據實際需要，制作的模型可大可小；可以非常全面，也可以比較簡化。 有時會做一個與最終產品在外觀、結構、功能等方面完全一致的樣品，以便進行測試。 例如：要根據設計方案中橋的外觀、結構等，利用合適的材料制作一個等比例縮小的模型，以供測試。 4、測試改進。 面對測試得到的信息，要從材料選擇的合理性、制作技術的可操作性、產品的實用性等方面進行分析。 將測試得到的信息與任務要求進行對比，分析設計上什么不足。 思考：為什么會是這樣的結果？還可以怎樣改進？然后制定改進方案。 例如：要對橋梁模型進行抗壓性測試，收集、分析數據，衡量設計方案是否符合建造要求。如果不符合，則需要修改設計方案。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,1、明確問題。 降落傘在應急救援、空投物資等方面發揮著重要作用。如何安全地將物資投放到指定地點，是有待解決的問題。 任務：設計并制作一個降落傘，保護雞蛋平穩降落。 具體要求：（1）準備一枚約50克的熟雞蛋；（2）把雞蛋直接裝在網袋里，掛到降落傘上；（3）從三樓的高度降落到指定區域，蛋殼不破碎。,活動手冊,降落傘,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,2、前期研究。 （1）查閱資料，了解降落傘的形狀、結構、作用、工作原理等。 降落傘的基本知識。 降落傘是憑借空氣阻力使人或物體從空中緩慢下降著陸的傘狀器具。降落傘通常包括傘面、傘繩、重物三部分。傘面的形狀有圓形、方形、翼形、雙錐形等。傘面可以使用絲綢、棉布或錦綸織物制作，傘繩采用空芯或芯的紡織繩，要求具有輕薄、柔軟、強度高、有較高的彈性等特點。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,降落傘下降過程的受力情況。 分析：降落傘在下降的過程中由于受地球引力的作用，會產生豎直向下的重力。由于其穿越了空氣，會受到摩擦力即空氣阻力，這個力與降落傘下降的方向是相反的，如圖所示。除此之外，降落傘在下降過程中還受到其他一些力的影響，如風力、地面上升氣流的托舉力等。 結論：降落傘在下降的過程中愛到了重力、空氣阻力等力的作用。,空氣阻力,重力,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,降落傘緩慢下降的工作原理。 空氣對運動的物體有阻礙力（摩擦力），這個力就是空氣阻力。降落傘在天空中主要受到了地球引力與空氣阻力這兩個方向相反的力的作用。降落傘張開時有較大的面積，受到的空氣阻力會變得很大，阻礙著它下降，這樣就減慢了降落傘的下落速度，保證了下降物體的安全。 影響降落傘下降的快慢的因素。 通過降落傘緩慢下降的原理，我們知道，要想使降落傘緩慢降落，就要想辦法增加空氣阻力，這與傘的面積、傘的形狀、傘繩的根數、重物質量等都有關系，需要我們通過實驗來探究。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,（2）探究降落傘下降的快慢和哪些因素有關。 設計一個對比實驗，研究傘面材料、傘面大小、傘面形狀、傘繩根數和長短等因素與下降速度之間的關系，完成實驗報告。 降落傘下降的快慢與傘面面積的關系。 實驗猜想：降落傘下降的快慢與傘面大小有關。 實驗方法：采用對比實驗的方法，我們只改變傘面面積的大小，懸掛物的質量、傘面材料、傘繩長短、下降的距離等條件保持不變。 實驗材料：兩個傘面大小不同的降落傘、秒表、實驗記錄表。 實驗步驟：分工合作，一位同學在教學樓二樓往下放兩個懸掛物質量相同、傘面大小不同的降落傘，下面的同學用秒表記錄兩個降落傘從打開到下落至地面所用的時間。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,實驗記錄：,實驗結論：,降落位下降的快慢與傘面的大小有關。在懸掛物質量不變時，傘面越大，下降得越慢；傘面越小，下降得越快。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,降落傘下降的快慢與懸掛物質量的關系。 實驗猜想：降落傘下降的快慢與懸掛物質量的大小有關。 實驗方法：采用對比實驗的方法，我們只改變懸掛物的質量，不改變降落傘傘面大小、傘面材料、傘繩長短等條件。 實驗材料：兩個質量不同的砝碼、兩個相同的降落傘、秒表、實驗記錄表。 實驗步驟：分工合作，一位同學在教學樓二樓往下放放懸掛著不同砝碼的降落傘，下面的同學用秒表記錄降落傘從打開到下落至地面所用的時間。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,實驗記錄：,實驗結論：,降落位下降的快慢與懸掛物質量的大小有關。懸掛物質量越大，降落傘下降得越快；懸掛物質量越小，降落傘下降得越慢。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,3、設計方案。 完整的設計方案包括研究問題、實驗目標、所需材料、設計圖等幾個部分。 研究問題：設計并制作一個降落傘、保護雞蛋平穩降落。 實驗目標：把一枚重約50克的熟雞蛋掛在降落傘上，從三樓的高度降落到指定區域，蛋殼不破碎。 所需材料：細繩、塑料袋、剪刀、網袋、熟雞蛋。 設計圖：,設計圖最好標明所用材料的尺寸、大小等。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,4、制作模型。 結合設計方案，制作模型。根據實際需要制作在外觀、結構、功能方面完全一致且等比例縮小的模型，以保證完成工程任務的科學性和合理性。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,5、測試改進。 （1）測試。 先拿一個與雞蛋相當的重物代替雞蛋，然后找一處空地投放，看看降落傘的打開情況與下落速度。投放降落傘時，要注意雙手撐開傘面的兩端， 輕輕松手，這樣有助于傘面在降落時完全打開。 最好進行三次測試，待到測得數據合理時，再換 熟雞蛋進行實地測試。測試須知： 傘面要完全打開，什么是完全打開，需要給出實例。 落地后雞蛋不能碎，是一點不能碎還是大部分是完整的。 降落到指定區域，指定區域在哪里？大小如何？,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,5、測試改進。 （2）改進。根據測得的數據情況及時改進。 如果下降得太快，也許是傘面材料太重或傘面的面積太小，可以換成薄布或者擴大傘面的面積。 如果雞蛋破碎了，回顧前期研究中的小實驗，改進方案后，再做一做、測一測。,新知講解,模仿工程師設計并制作一個降落傘,6、展示交流。 學會用PPT、模型、文字等多種方式對完成任務的全過程進行整理、展示、交流。 要以小組的形式進行展示交流。可以分配角色，一人主講，其他人進行補充。 小組匯報時要強調制作過程，第一次怎么做的，后來如何改進的。不同小組的同學互相提問，對別人的作品提出改進意見。,課堂練習,1、降落傘下降的過程中主要受到（ ）和（ ） 的作用。,一、填空,重力,阻力,課堂練習,1、現代科學發展迅速，一個人所掌握的知識、技能，完全可以滿足一項工程的全部需要。（ ）,二、判斷對錯,2、懸掛物質量不變時，降落傘的傘面越大，下降速度越慢。（ ）,3、降落傘受到空氣阻力的方向是向下的。（ ）,課堂練習,三、選擇題,1、增加降落傘傘面的面積，是為了（ ）。,A.增大重力 B.減小空氣阻力 C.增大空氣阻力,C,課堂練習,三、選擇題,2、降落傘下降太快，可能的因素是（ ）。,A.風太大 B.傘面材料重 C.傘繩數量太少,B,課堂小結,通過本課的學習你有哪些收獲？,板書設計,像工程師那樣,明確問題,工程師的一般工作過程,本課思維導圖,認識不同領域的工程師的合作,空間站的建造與使用,設計一個降落傘,經歷一個完整的工作流程,計算機工程師,前期研究,設計方案,制作模型,測試改進,展示交流,材料工程師,營養工程師,心理咨詢師