2025 小学五年级科学上册产品的设计与制作流程课件

一、为什么要学习“产品的设计与制作流程”？演讲人为什么要学习“产品的设计与制作流程”？01教学实践中的常见问题与应对策略02产品设计与制作的完整流程解析03总结：让设计与制作成为科学素养生长的土壤04目录2025小学五年级科学上册产品的设计与制作流程课件作为深耕小学科学教育十余年的一线教师，我始终认为：科学课的魅力不仅在于知识的传递，更在于让学生在“做中学”中感受科学的实践力量。五年级上册“产品的设计与制作”单元，正是这样一个将科学知识、技术思维与实践能力深度融合的关键模块。今天，我将以一线教学经验为底色，结合课程标准与学生认知特点，系统梳理这一主题的教学逻辑与实施路径。01为什么要学习“产品的设计与制作流程”？为什么要学习“产品的设计与制作流程”？在正式进入流程讲解前，我们需要先明确这一学习内容的核心价值。这不仅是完成教材单元目标的需要，更是培养学生核心素养的重要载体。1课程标准的明确要求《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“技术与工程”领域明确指出：小学高年级学生需“经历简单产品的设计、制作、测试、改进的全过程”，并“能基于科学原理或规则完成简单的工程任务”。五年级作为小学阶段技术与工程学习的关键过渡期（从“观察体验”转向“设计实践”），这一单元正是落实课标要求的核心抓手。2核心素养的综合培养01产品设计与制作绝非简单的“动手操作”，而是科学思维、工程思维与创新能力的综合运用：科学思维：需要调用已学的光、电、材料等科学知识（如五年级上册涉及的“光的反射”“热传递”等）解决实际问题；工程思维：需在有限条件下（材料、时间、成本）权衡设计方案，培养系统优化意识；020304创新能力：从“模仿制作”到“自主设计”的跨越，激发学生用科学方法解决真实问题的创造力。3生活实践的真实联结我曾在课前调研中问学生：“你觉得‘设计产品’离我们远吗？”超过70%的孩子回答“是科学家的事”。但当我们以“解决教室实际问题”为任务（如制作“图书角防倒架”“窗户缝隙防风贴”），孩子们立刻意识到：技术与工程就藏在日常的“不方便”里。这种“从生活中来，到生活中去”的学习，能让科学真正“活”起来。02产品设计与制作的完整流程解析产品设计与制作的完整流程解析经过多年教学实践，我将产品设计与制作的完整流程归纳为五大核心环节：需求分析→方案设计→制作实施→测试优化→展示交流。这五个环节环环相扣，既符合工程实践的内在逻辑，也契合五年级学生的认知发展规律。1需求分析：发现问题，明确目标这是整个流程的起点，也是最容易被忽视的环节。我常对学生说：“一个好的问题，比十个好的解决方案更重要。”1需求分析：发现问题，明确目标1.1观察与提问：从“麻烦”中找需求五年级学生的观察能力已从“表面观察”向“问题导向观察”发展。教学中，我会引导学生用“五感法”记录生活中的“不便利”：视觉：图书角的书总是歪倒；触觉：冬天摸教室铁门把手很凉；听觉：走廊声控灯常因说话声小不亮……例如，去年有个小组观察到“科学实验室的放大镜用完后容易滚动丢失”，这一观察最终催生了“带凹槽的放大镜收纳盒”设计。1需求分析：发现问题，明确目标1.2需求筛选与明确：聚焦核心问题学生的观察可能零散，需通过“问题筛选表”（如表1）帮助聚焦：|问题描述|是否普遍存在（√/×）|是否能用现有材料解决（√/×）|是否符合安全要求（√/×）||----------------|---------------------|-----------------------------|-------------------------||放大镜易滚动|√|√（硬纸板、胶枪）|√||黑板擦够不着|×（仅高个学生遇到）|×（需电动装置，超出能力）|×（可能砸伤）|通过这一过程，学生学会区分“真问题”与“伪需求”，避免后续设计偏离方向。1需求分析：发现问题，明确目标1.3确定设计约束：明确“能做什么”功能：核心功能（如“固定放大镜”）与附加功能（如“美观”）的优先级。3124五年级学生常因“想做的太多”导致设计失败。我会引导他们用“三要素法”明确约束：材料：限于教室常见材料（硬纸板、吸管、橡皮筋、热熔胶等）；时间：课堂40分钟+课后2小时；2方案设计：从想法到图纸的转化当需求明确后，学生需要将抽象的“解决思路”转化为具体的设计方案。这一环节是“思维外显”的关键，我通常会分三步引导。2方案设计：从想法到图纸的转化2.1头脑风暴：鼓励“异想天开”我会设置“无批评原则”：无论想法多“离谱”，都先记录下来。例如，针对“放大镜收纳”问题，学生曾提出“用磁铁吸住”“做个带盖子的盒子”“在放大镜柄上挖洞挂起来”等方案。这些看似“不切实际”的想法，往往能碰撞出创新火花——最终被采纳的“凹槽式收纳盒”，正是“盒子”与“防滑”两个想法的结合。2方案设计：从想法到图纸的转化2.2绘制设计图：用图示表达意图五年级学生已具备基本的绘图能力，但需要规范引导。我会提供“设计图模板”（如图1），要求包含：1主视图+俯视图：展示产品的正面与顶面结构；2标注尺寸：如“凹槽深度2cm”“盒子长15cm”；3材料标注：如“主体用硬纸板，凹槽贴海绵”；4关键说明：如“盖子用回形针固定可开合”。5起初学生的图纸可能歪斜，但通过“小组互改+教师示范”（展示往届优秀设计图），多数孩子能在2-3次练习后掌握基本规范。62方案设计：从想法到图纸的转化2.3方案比选：理性选择最优解当小组产生2-3个设计方案后，需要通过“评价表”（如表2）进行比选：|评价维度|方案A（带盖盒子）|方案B（凹槽托盘）|方案C（磁铁吸附）||----------------|-------------------|-------------------|-------------------||功能实现|能固定但取放麻烦|易取放且防滑|需磁铁成本高||材料易得性|硬纸板易获取|硬纸板+海绵易获取|磁铁需额外购买||制作难度|需做盖子较复杂|仅切割粘贴较简单|需粘合磁铁较难|通过量化对比，学生学会用“性价比”思维选择方案——这正是工程思维的核心。2方案设计：从想法到图纸的转化2.3方案比选：理性选择最优解2.3制作实施：将图纸变为实物这是学生最期待的环节，却也是问题最集中的环节。我常提醒学生：“图纸是理想，制作是现实，每一步都要耐心调整。”2方案设计：从想法到图纸的转化3.1材料准备：分类与预处理我会提前准备“材料工具箱”，包含：基础材料：硬纸板、KT板、吸管、橡皮筋、棉线；辅助材料：海绵、毛毡（用于防滑）、亮片（用于装饰）；工具：安全剪刀（圆头）、手工刀（需教师保管）、热熔胶枪（教师示范使用）、尺子、铅笔。学生需根据设计图列出“材料清单”，并提前裁剪（如硬纸板按尺寸裁好），避免制作时手忙脚乱。03040501022方案设计：从想法到图纸的转化3.2分步制作：按流程有序操作我会要求学生将制作过程分解为“步骤卡”，例如“凹槽式放大镜收纳盒”的制作步骤：01裁剪硬纸板：长15cm×宽10cm×高5cm（主体）；02制作凹槽：用铅笔在主体内部画出宽3cm、深2cm的区域，用剪刀剪出凹槽；03粘贴海绵：将海绵剪成凹槽大小，用白胶粘贴（需按压3分钟固定）；04组装盒体：用热熔胶将主体四边粘合，形成立体盒子；05装饰美化：用彩纸剪出科学符号（如放大镜图案）粘贴。06分步操作能帮助学生建立“流程意识”，减少因步骤混乱导致的失败。072方案设计：从想法到图纸的转化3.3灵活调整：应对“计划外状况”制作中常出现“材料尺寸不符”“胶水粘不牢”等问题。例如，有小组用白胶粘贴硬纸板时发现干燥太慢，我引导他们思考替代方案（如改用双面胶），并讨论“不同胶水的适用场景”（白胶适合多孔材料，双面胶适合快速固定）。这种“问题-解决”的过程，比按图制作更能培养实践智慧。4测试优化：用数据驱动改进“做出来”不是终点，“做得更好”才是关键。这一环节需要学生从“操作者”转变为“检验者”，用科学方法评估产品性能。4测试优化：用数据驱动改进4.1制定测试标准我会引导学生根据需求制定“可量化”的测试标准。例如，针对“放大镜收纳盒”：耐用性：反复取放放大镜20次，检查结构是否松动；美观性：小组互评“是否符合科学主题”（如用原子、试管图案装饰）。防滑性：将盒子倾斜45，观察放大镜是否滑落；4测试优化：用数据驱动改进4.2实施测试并记录数据学生需用“测试记录表”（如表3）记录结果：|测试项目|测试方法|测试结果|问题分析||----------------|--------------------------|----------------|--------------------------||防滑性|倾斜45放置放大镜|滑落2次/5次|海绵厚度不足（仅0.5cm）||耐用性|反复取放20次|盒体接缝开裂|热熔胶用量不足|4测试优化：用数据驱动改进4.3优化方案设计基于测试数据，学生需提出改进措施。例如，针对“防滑性不足”，小组将海绵厚度增加至1cm；针对“接缝开裂”，改用“内外双重粘合”（内部白胶+外部热熔胶）。我常对学生说：“失败不是错误，而是改进的信号——连爱迪生都做了上千次实验才发明电灯呢！”5展示交流：在分享中深化理解最后环节是“展示交流”，这不仅是成果的呈现，更是思维碰撞与反思的契机。5展示交流：在分享中深化理解5.1多元展示形式我会鼓励学生用“产品说明书+现场演示+PPT讲解”的组合方式展示：产品说明书：包含设计目标、材料清单、制作步骤、创新点；现场演示：实际操作产品（如用收纳盒存放放大镜）；PPT讲解：用图片/视频记录设计过程（如从草稿图到成品的对比）。5展示交流：在分享中深化理解5.2互动评价与反思展示后，我会组织“三轮评价”：互评：其他小组提问（如“为什么选择海绵而不是泡沫？”）；自评：小组总结“最满意的设计”“遇到的最大困难”；师评：聚焦“科学原理的应用”（如“利用海绵的弹性防滑”）“工程思维的体现”（如“权衡材料与功能”）。5展示交流：在分享中深化理解5.3延伸拓展：从“作品”到“产品”我会引导学生思考：“如果要将这个收纳盒推广到全校，还需要考虑什么？”学生可能提出“批量生产的材料成本”“不同尺寸放大镜的适配性”等问题——这正是从“课堂作品”向“真实产品”的思维跨越。03教学实践中的常见问题与应对策略教学实践中的常见问题与应对策略在多年教学中，我总结了学生在设计制作过程中最易出现的三类问题，并形成了针对性策略：3.1“想法很多，落地很难”——引导“从大到小”拆解目标部分学生因贪心“功能全面”导致设计复杂（如想做“多功能笔筒”却连基本结构都做不牢）。应对策略是“最小可行产品”原则：先实现核心功能（如“固定笔”），再逐步添加附加功能（如“带计时器”）。2“害怕失败，不敢尝试”——建立“成长型思维”有些学生因第一次制作失败而退缩。我会通过“错误博物馆”展示往届学生的“失败作品”（如散架的收纳盒、漏水的花盆），并邀请作者分享“从失败中学到了什么”。当学生看到“失败是常态”，反而更愿意尝试。3“重制作，轻思考”——强化“记录意识”少数学生沉迷动手操作，忽略设计环节的记录（如不画设计图、不写测试数据）。我会将“过程性资料”（设计图、测试表、修改记录）纳入最终评价（占比30%），并在课堂上展示“记录完整”的小组案例，逐步培养“做前有计划，做中有记录，做后有反思”的习惯。04总结：让设计与制作成为科学素养生长的土壤总结：让设计与制作成为科学素养生长的土壤回顾整个流程