蘇教版 五年級(jí)上,像工程師那樣,新知導(dǎo)入,工程師指具有從事工程系統(tǒng)操作、設(shè)計(jì)、管理、評(píng)估能力的人員。工程師的稱謂，通常只用于在工程學(xué)其中一個(gè)范疇持有專業(yè)性學(xué)位或相等工作經(jīng)驗(yàn)的人士。 工程師和科學(xué)家往往容易混淆。科學(xué)家努力探索大自然，以便發(fā)現(xiàn)一般性法則，工程師則遵照此既定原則，從而在數(shù)學(xué)和科學(xué)上，解決了一些技術(shù)問(wèn)題。科學(xué)家研究事物，工程師建立事物。科學(xué)家探索世界以發(fā)現(xiàn)普遍法則，但工程師使用普遍法則以設(shè)計(jì)實(shí)際物品。,工程師,科學(xué)家,新知講解,認(rèn)識(shí)完成一項(xiàng)工程通常需要不同領(lǐng)域的工程師通力合作,現(xiàn)代科學(xué)研究的分支越來(lái)越細(xì)，一個(gè)人所掌握的知識(shí)、技能很難滿足一項(xiàng)工程的全部需要。因此，不同領(lǐng)域的工程師需通力合作，才能使一項(xiàng)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(xiàng)工作，就需要不同領(lǐng)域工程師的配合。,新知講解,認(rèn)識(shí)完成一項(xiàng)工程通常需要不同領(lǐng)域的工程師通力合作,除了不同領(lǐng)域之間的合作，同一個(gè)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(fā)創(chuàng)意；組內(nèi)形成的共識(shí)可以促使組員相互配合，主動(dòng)地完成分內(nèi)工作。,在現(xiàn)實(shí)生活中，完成一項(xiàng)工程任務(wù)不僅需要不同領(lǐng)域工程師的合作，還需要相同領(lǐng)域工程師的合作與分工。齊心協(xié)力才能更好地完成工程任務(wù)。比如制造一款手機(jī)，需要硬件工程師、計(jì)算機(jī)編程工程師、芯片工程師、工業(yè)設(shè)計(jì)工程師、電子工程師、機(jī)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(wèn)題。 學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單明了的方式界定出任務(wù)及具體要求。例如： 任務(wù)：設(shè)計(jì)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(wàn)車次的車流量；（3）造價(jià)適中 2、前期研究。 根據(jù)不同的任務(wù)選擇合適的方式獲取信息，如查閱書刊文獻(xiàn)、上網(wǎng)檢索、實(shí)驗(yàn)研究、向有經(jīng)驗(yàn)的人咨詢等。 有時(shí)需要通過(guò)做探究實(shí)驗(yàn)來(lái)理解相關(guān)知識(shí)，檢驗(yàn)他人方案的科學(xué)性。 例如：通過(guò)實(shí)地考察的方法，對(duì)建橋選址的土質(zhì)進(jìn)行分析，以確定建造哪種結(jié)構(gòu)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(jù)實(shí)際需要，制作的模型可大可小；可以非常全面，也可以比較簡(jiǎn)化。 有時(shí)會(huì)做一個(gè)與最終產(chǎn)品在外觀、結(jié)構(gòu)、功能等方面完全一致的樣品，以便進(jìn)行測(cè)試。 例如：要根據(jù)設(shè)計(jì)方案中橋的外觀、結(jié)構(gòu)等，利用合適的材料制作一個(gè)等比例縮小的模型，以供測(cè)試。 4、測(cè)試改進(jìn)。 面對(duì)測(cè)試得到的信息，要從材料選擇的合理性、制作技術(shù)的可操作性、產(chǎn)品的實(shí)用性等方面進(jìn)行分析。 將測(cè)試得到的信息與任務(wù)要求進(jìn)行對(duì)比，分析設(shè)計(jì)上什么不足。 思考：為什么會(huì)是這樣的結(jié)果？還可以怎樣改進(jìn)？然后制定改進(jìn)方案。 例如：要對(duì)橋梁模型進(jìn)行抗壓性測(cè)試，收集、分析數(shù)據(jù)，衡量設(shè)計(jì)方案是否符合建造要求。如果不符合，則需要修改設(shè)計(jì)方案。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,1、明確問(wèn)題。 降落傘在應(yīng)急救援、空投物資等方面發(fā)揮著重要作用。如何安全地將物資投放到指定地點(diǎn)，是有待解決的問(wèn)題。 任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘，保護(hù)雞蛋平穩(wěn)降落。 具體要求：（1）準(zhǔn)備一枚約50克的熟雞蛋；（2）把雞蛋直接裝在網(wǎng)袋里，掛到降落傘上；（3）從三樓的高度降落到指定區(qū)域，蛋殼不破碎。,活動(dòng)手冊(cè),降落傘,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,2、前期研究。 （1）查閱資料，了解降落傘的形狀、結(jié)構(gòu)、作用、工作原理等。 降落傘的基本知識(shí)。 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(qiáng)度高、有較高的彈性等特點(diǎn)。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,降落傘下降過(guò)程的受力情況。 分析：降落傘在下降的過(guò)程中由于受地球引力的作用，會(huì)產(chǎn)生豎直向下的重力。由于其穿越了空氣，會(huì)受到摩擦力即空氣阻力，這個(gè)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(guò)程中還受到其他一些力的影響，如風(fēng)力、地面上升氣流的托舉力等。 結(jié)論：降落傘在下降的過(guò)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(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,降落傘緩慢下降的工作原理。 空氣對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體有阻礙力（摩擦力），這個(gè)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(gè)方向相反的力的作用。降落傘張開時(shí)有較大的面積，受到的空氣阻力會(huì)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(guò)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(shù)、重物質(zhì)量等都有關(guān)系，需要我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,（2）探究降落傘下降的快慢和哪些因素有關(guān)。 設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究傘面材料、傘面大小、傘面形狀、傘繩根數(shù)和長(zhǎng)短等因素與下降速度之間的關(guān)系，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 降落傘下降的快慢與傘面面積的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)猜想：降落傘下降的快慢與傘面大小有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)方法：采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，我們只改變傘面面積的大小，懸掛物的質(zhì)量、傘面材料、傘繩長(zhǎng)短、下降的距離等條件保持不變。 實(shí)驗(yàn)材料：兩個(gè)傘面大小不同的降落傘、秒表、實(shí)驗(yàn)記錄表。 實(shí)驗(yàn)步驟：分工合作，一位同學(xué)在教學(xué)樓二樓往下放兩個(gè)懸掛物質(zhì)量相同、傘面大小不同的降落傘，下面的同學(xué)用秒表記錄兩個(gè)降落傘從打開到下落至地面所用的時(shí)間。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,實(shí)驗(yàn)記錄：,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,降落位下降的快慢與傘面的大小有關(guān)。在懸掛物質(zhì)量不變時(shí)，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(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,降落傘下降的快慢與懸掛物質(zhì)量的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)猜想：降落傘下降的快慢與懸掛物質(zhì)量的大小有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)方法：采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，我們只改變懸掛物的質(zhì)量，不改變降落傘傘面大小、傘面材料、傘繩長(zhǎng)短等條件。 實(shí)驗(yàn)材料：兩個(gè)質(zhì)量不同的砝碼、兩個(gè)相同的降落傘、秒表、實(shí)驗(yàn)記錄表。 實(shí)驗(yàn)步驟：分工合作，一位同學(xué)在教學(xué)樓二樓往下放放懸掛著不同砝碼的降落傘，下面的同學(xué)用秒表記錄降落傘從打開到下落至地面所用的時(shí)間。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,實(shí)驗(yàn)記錄：,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,降落位下降的快慢與懸掛物質(zhì)量的大小有關(guān)。懸掛物質(zhì)量越大，降落傘下降得越快；懸掛物質(zhì)量越小，降落傘下降得越慢。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,3、設(shè)計(jì)方案。 完整的設(shè)計(jì)方案包括研究問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、所需材料、設(shè)計(jì)圖等幾個(gè)部分。 研究問(wèn)題：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘、保護(hù)雞蛋平穩(wěn)降落。 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：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(qū)域，蛋殼不破碎。 所需材料：細(xì)繩、塑料袋、剪刀、網(wǎng)袋、熟雞蛋。 設(shè)計(jì)圖：,設(shè)計(jì)圖最好標(biāo)明所用材料的尺寸、大小等。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,4、制作模型。 結(jié)合設(shè)計(jì)方案，制作模型。根據(jù)實(shí)際需要制作在外觀、結(jié)構(gòu)、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(wù)的科學(xué)性和合理性。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,5、測(cè)試改進(jìn)。 （1）測(cè)試。 先拿一個(gè)與雞蛋相當(dāng)?shù)闹匚锎骐u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(shí)，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(shí)完全打開。 最好進(jìn)行三次測(cè)試，待到測(cè)得數(shù)據(jù)合理時(shí)，再換 熟雞蛋進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。測(cè)試須知： 傘面要完全打開，什么是完全打開，需要給出實(shí)例。 落地后雞蛋不能碎，是一點(diǎn)不能碎還是大部分是完整的。 降落到指定區(qū)域，指定區(qū)域在哪里？大小如何？,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,5、測(cè)試改進(jìn)。 （2）改進(jìn)。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)情況及時(shí)改進(jìn)。 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(kuò)大傘面的面積。 如果雞蛋破碎了，回顧前期研究中的小實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)方案后，再做一做、測(cè)一測(cè)。,新知講解,模仿工程師設(shè)計(jì)并制作一個(gè)降落傘,6、展示交流。 學(xué)會(huì)用PPT、模型、文字等多種方式對(duì)完成任務(wù)的全過(guò)程進(jìn)行整理、展示、交流。 要以小組的形式進(jìn)行展示交流。可以分配角色，一人主講，其他人進(jìn)行補(bǔ)充。 小組匯報(bào)時(shí)要強(qiáng)調(diào)制作過(guò)程，第一次怎么做的，后來(lái)如何改進(jìn)的。不同小組的同學(xué)互相提問(wèn)，對(duì)別人的作品提出改進(jìn)意見。,課堂練習(xí),1、降落傘下降的過(guò)程中主要受到（ ）和（ ） 的作用。,一、填空,重力,阻力,課堂練習(xí),1、現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展迅速，一個(gè)人所掌握的知識(shí)、技能，完全可以滿足一項(xiàng)工程的全部需要。（ ）,二、判斷對(duì)錯(cuò),2、懸掛物質(zhì)量不變時(shí)，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(xí),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(xí),三、選擇題,2、降落傘下降太快，可能的因素是（ ）。,A.風(fēng)太大 B.傘面材料重 C.傘繩數(shù)量太少,B,課堂小結(jié),通過(guò)本課的學(xué)習(xí)你有哪些收獲？,板書設(shè)計(jì),像工程師那樣,明確問(wèn)題,工程師的一般工作過(guò)程,本課思維導(dǎo)圖,認(rèn)識(shí)不同領(lǐng)域的工程師的合作,空間站的建造與使用,設(shè)計(jì)一個(gè)降落傘,經(jīng)歷一個(gè)完整的工作流程,計(jì)算機(jī)工程師,前期研究,設(shè)計(jì)方案,制作模型,測(cè)試改進(jìn),展示交流,材料工程師,營(yíng)養(yǎng)工程師,心理咨詢師