《像工程師那樣——做一個LED手環(huán)》教學(xué)設(shè)計一、教材分析本冊的工程實踐專項活動主題通過提出“做一個LED手環(huán)”的任務(wù)，提出“能發(fā)光，有個性”的任務(wù)要求，讓學(xué)生明確自己要解決的問題聚焦“怎樣讓LED亮起來”、“怎么加入開關(guān)”、“可以選用哪些材料做裝飾”等問題，進行前期研究在此基礎(chǔ)上按步驟設(shè)計解決問題的方案，在完成制作的過程中強調(diào)按圖紙進行，按步驟進行測試改進，最后向同學(xué)們介紹作品并演示本學(xué)習(xí)活動主要由前后相連的兩個部分組成第一部分，介紹不同職業(yè)類型的工程師具備了哪些共同的素養(yǎng)，所有的工程項目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識；第二部分，為了解決想要一個LED手環(huán)的問題，提出做一個能發(fā)光、有個性的LED手環(huán)的工程任務(wù)，通過前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進，最終向同學(xué)們展示交流自己的作品，像工程師一樣，經(jīng)歷“明確問題——前期研究——設(shè)計方案——制作模型——測試改進——展示交流”這樣一個完整的工程活動過程，學(xué)做小小工程師在這兩部分中，第二部分是第一部分的延續(xù)，是主體活動從工程實踐能力培養(yǎng)的角度來看，本冊的活動是螺旋上升的第二階段，抓住工程活動的六個主要環(huán)節(jié)——明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進和展示交流，體驗工程的核心在于設(shè)計。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)l 能動手動腦，選擇合適的材料，制定設(shè)計方案，制作出滿足需求的LED手環(huán)，經(jīng)過測試改進，最終向同學(xué)展示，互相評價；l 在實踐中經(jīng)歷工程活動的六個基本環(huán)節(jié)：明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進和展示交流，體驗像工程師那樣工作；l 通過設(shè)計制作LED手環(huán)和了解工程師具備的素養(yǎng)，進一步激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的愿望三、重點與難點重點：設(shè)計并制作滿足需求的LED手環(huán)難點：按照前期研究、制作模型和展示交流的環(huán)節(jié)要求完成整個工程實踐的過程 四、教學(xué)準(zhǔn)備：教師材料：介紹工程師素養(yǎng)的圖片和視頻學(xué)生分組材料：導(dǎo)電膠布、發(fā)光二極管、紐扣電池、電路開關(guān)、剪刀、雙面膠、彩色膠帶、彩色細繩、彩色絲帶等五、教學(xué)過程（一）工程師會干什么？1. 不同職業(yè)類型的工程師從事不同的工作，但他們具有某些共同的素養(yǎng)你知道是什么嗎？可以舉例說明教師出示課件，介紹工程師具備的共同素養(yǎng)2. 所有的工程項目都和人的需求有關(guān)，因此，工程師除了上述素養(yǎng)之外，還需要積累哪些知識和技能？可以舉例說明教師出示課件：工程師還需要懂一些心理學(xué)、社會學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)等方面的知識3．工程師可真?zhèn)ゴ?，你有沒有想過成為哪個種類的工程師呢？4．這節(jié)課我們就來當(dāng)小小工程師，模仿工程師設(shè)計一個作品。

意圖解析】引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實中發(fā)現(xiàn)問題，引起學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生主動參與到問題探究中了解不同職業(yè)類型的工程師具備的共同素養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)工程師需要具備很高的職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力，激發(fā)學(xué)生對工程師這個職業(yè)產(chǎn)生更加濃厚的興趣二）做一個LED手環(huán)1. 明確問題（1）很多同學(xué)喜歡佩戴手環(huán)，甚至希望晚上戴時也能閃閃發(fā)光于是，各種LED發(fā)光手環(huán)應(yīng)運而生教師出示課件，出示各種LED手環(huán)的圖片2）我們也來嘗試制作一個能發(fā)光、有個性的LED手環(huán)教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生明確工程任務(wù)與要求意圖解析】為了讓學(xué)生理解工程師的工作方法，需要讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的工程實踐過程，重點對六個環(huán)節(jié)進行指導(dǎo)：明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進和展示交流首先要明確問題教師創(chuàng)設(shè)一個真實的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生明確了工程任務(wù)——做一個能發(fā)光、有個性的LED手環(huán)在真實情境下提出的任務(wù)會讓學(xué)生更加投入2.前期研究（1）要會列出完成這個任務(wù)可能遇到的問題有哪些①怎樣讓LED亮起來？②怎么加入開關(guān)？③可以選用哪些材料做裝飾？（2）會用多種方法查找有助于完成任務(wù)的相關(guān)知識，了解別人是怎么做的會使用搜索引擎和互聯(lián)網(wǎng)搜索信息，會在圖書館查找資料，將信息和資料分類整理、保存。

教師出示紙電路作品的圖片和相關(guān)材料，引導(dǎo)學(xué)生認識材料、動手嘗試、提出初步想法可組織學(xué)生查閱電路、紙電路、安全用電的相關(guān)資料①怎樣讓LED亮起來？——電路怎么連接？（像前面學(xué)過的簡單電路一樣，做實驗來探究正確的連接方法；初步設(shè)計電路，畫電路圖，按照電路圖進行連接）②怎么加入開關(guān)？——開關(guān)、導(dǎo)電膠布和電池怎樣連接才能既美觀又安全可靠？（嘗試幾種不同的連接方式，同時注意電路安全；查查資料，看看有什么材料可以代替導(dǎo)線和開關(guān)③可以選用哪些材料做裝飾？——選擇裝飾材料時應(yīng)注意什么？（①注意不要選擇具有導(dǎo)電性的裝飾材料②佩戴手環(huán)有哪些習(xí)慣？盡可能讓佩戴者舒適、方便③到商店里看看，那些商品是用什么方法裝飾手環(huán)的）（3）想一想這些學(xué)習(xí)對自己有什么啟示教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、提出初步想法意圖解析】聚焦“怎樣讓LED亮起來”、“怎么加入開關(guān)”、“可以選用哪些材料做裝飾”等問題，進行前期研究3.設(shè)計方案（1）我們可以利用以下材料和工具做一個LED手環(huán)這些材料和工具分別是導(dǎo)電膠布、發(fā)光二極管、紐扣電池、電路開關(guān)、剪刀、雙面膠、彩色膠帶、彩色細繩、彩色絲帶等根據(jù)剛才的前期研究，選擇其中幾個材料和工具進行設(shè)計、制作。

①設(shè)計方案時，首先要經(jīng)過頭腦風(fēng)暴，就是小組內(nèi)成員要充分、自由地發(fā)表各自的想法注意：方案內(nèi)容包括選擇的材料名稱和個數(shù)、制作步驟、注意事項、對LED 手環(huán)外形和功能的設(shè)計、電路圖等）②根據(jù)任務(wù)中的要求，選出最好的想法③用表格和畫圖的方式呈現(xiàn)設(shè)計方案注意：填寫選擇的材料名稱和個數(shù)，根據(jù)佩戴者的喜好、個性要求和手腕粗細設(shè)計LED手環(huán)的尺寸、顏色、形狀、裝飾方式等，注意若裝飾材料較多，對手環(huán)尺寸的把握就要考慮多個因素以上內(nèi)容在設(shè)計圖上應(yīng)進行詳細標(biāo)識，建議做一個使用說明書，內(nèi)容包括使用方法、注意事項、安全提示等意圖解析】教師引導(dǎo)學(xué)生認識材料、選擇材料、考慮所用材料和制作步驟，制定完整的設(shè)計方案，強調(diào)根據(jù)需求進行設(shè)計在整個過程中強調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識4.制作模型總體要求制作的模型可以檢測未來產(chǎn)品的實際效果1）準(zhǔn)備材料和工具要選擇合適的材料和工具，依據(jù)設(shè)計方案進行制作）（2）按設(shè)計方案進行連接根據(jù)任務(wù)的具體情況，確定模型的大小、應(yīng)重點呈現(xiàn)的部分等）（3）測試時注意安全意圖解析】 教師引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計方案制作LED手環(huán)，在整個過程中強調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識5.測試改進注意安全，一定不能套在手上進行測試?。?）首先依據(jù)任務(wù)要求，共同商定一個測試方法。

LED手環(huán)是否能實現(xiàn)設(shè)計的功能、穩(wěn)定性怎樣、尺寸是否合適、外形設(shè)計是否美觀大方且滿足佩戴者的個性要求、脫卸是否方便）（2）然后進行反復(fù)多次的測試，根據(jù)測試得到的信息，判斷是否滿足任務(wù)要求3）對達不到要求的部分進行改進意圖解析】 先制定測試方法，再進行反復(fù)多次的測試，對達不到要求的部分進行改進，進一步提升學(xué)生迭代的工程思想6.展示交流現(xiàn)在請各小組依次展示自己的作品在展示中需要：① 可以采用PPT、模型、文字等多種形式展示成果② 交流的內(nèi)容包括：完成任務(wù)的程序、實際制作的步驟、測試改進的過程等③ 要解答他人的疑問，聽取他人的意見和建議我們按什么標(biāo)準(zhǔn)來評價別人的作品？手環(huán)的功能、外形、創(chuàng)意、使用體驗等）【意圖解析】向全班同學(xué)演示產(chǎn)品并互相進行評價做一個LED手環(huán)”僅是專項學(xué)習(xí)的內(nèi)容載體，重要的是讓學(xué)生經(jīng)歷工程技術(shù)的全過程，對一些具體問題進行指導(dǎo)切勿操之過急，影響活動的開放性三）總結(jié)全課1．我們學(xué)著像工程師那樣工作，經(jīng)歷了哪六個過程？每個過程中有哪些要求？2．這次設(shè)計、制作LED手環(huán)，你有什么感受？3. 在學(xué)生活動手冊上針對此次專項活動進行自評意圖解析】 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)全課，鞏固所學(xué)知識，回顧與梳理整節(jié)課的工程實踐過程，加深學(xué)生對工程實踐過程的認識。

在學(xué)生活動手冊上針對此次專項活動進行自評，了解自己在整個工程實踐活動過程中在哪些環(huán)節(jié)和細節(jié)上還需注意，今后努力做到更好七、板書設(shè)計像工程師那樣——做一個LED手環(huán)（課題）明確問題前期研究（可能的問題、別人怎么做的、對自己的啟示）設(shè)計方案制作模型（選擇材料工具、按照設(shè)計方案進行制作）測試改進展示交流（多種形式、程序步驟過程、解答和評價）。