《制作简易风力涡轮机》教学设计-2026-2027学年湘师大版（新版）初中劳动技术九年级上册

《制作简易风力涡轮机》教学设计-2026-2027学年湘师大版（新版）初中劳动技术九年级上册一、学情分析九年级学生已在物理课中学习了功、能量转化、简单机械等知识，理解"能量可以相互转化"的基本原理，也具备一定的动手制作能力。在小学和初中劳动课、综合实践课中，多数学生有过用纸杯、卡纸、木棍等材料制作小模型的经历，掌握剪刀、胶枪等常用工具的基本用法。但学生往往停留在"做出来就行"的层面，缺乏"设计—制作—测试—改进"的工程思维，对叶片数量、倾角、均匀分布等因素如何影响风能转化效率缺少感性认识和系统思考。同时，九年级学生思维活跃、乐于挑战，对能"动起来、发电亮灯"的科技小制作兴趣浓厚。教学中应以真实的工程项目任务为载体，引导学生经历完整的探究改进过程，并强化工具使用与用电安全。二、教材分析《制作简易风力涡轮机》是湘师大版《劳动技术》九年级上册第二单元《生产劳动》中的科技制作类课题。本课以"风力发电"这一绿色能源生产应用为背景，让学生利用身边常见材料（纸杯、卡纸、吸管、小电机、LED灯等）制作一台简易风力涡轮机，体验"风能—机械能—电能"的能量转化过程。教材既承接物理学科的能量与机械知识，又渗透工程设计与迭代改进的思想，引导学生像工程师一样思考：叶片做几片、倾角多大、如何均匀安装，怎样才能让涡轮机转得又快又稳、让小灯泡亮起来。本课突出"手脑并用、学做结合"的课程理念，是生产劳动主题下将劳动教育、科学教育与工程启蒙相融合的典型课题，也为学生理解可再生能源、绿色生产提供了生动载体。三、核心素养目标依据《义务教育劳动课程标准（2022年版）》，本课设定以下核心素养目标：1.劳动观念：认识科学技术在生产劳动中的重要作用，体会利用自然资源创造价值的智慧，树立绿色环保、节约能源的正确观念。2.劳动能力：能说出风力涡轮机的基本结构和工作原理，规范完成叶片制作、轮毂安装、支架连接等操作，正确使用工具，掌握"设计—制作—测试—改进"的基本流程。3.劳动习惯和品质：养成认真测量、规范操作、主动改进的习惯，形成善于观察、乐于探究、团结协作的劳动品质。4.劳动精神：在反复测试与改进中体会精益求精、勇于创新的劳动精神，增强用劳动和智慧服务社会的责任感。四、教学重难点教学重点：风力涡轮机的结构组成、能量转化原理，以及叶片制作与安装的核心操作方法。教学难点：通过调整叶片数量、倾角与安装均匀度，使涡轮机转动平稳、发电效率最高，并形成"改进迭代"的工程思维。五、教学准备教师准备：教学课件、简易风力涡轮机成品或模型、纸杯/卡纸、吸管或木轴、小电机、LED灯、胶枪与剪刀、小风扇（用于测试）、测试记录表等。学生准备：以小组为单位准备可回收材料（纸杯、卡纸、吸管、瓶盖），自备手套，明确组内分工。六、教学过程环节一：情境导入，提出工程任务师：同学们，看老师手里这台小装置，对着它吹一口气，会发生什么？（教师对着涡轮机模型轻吹，LED灯亮起）生：（惊奇）灯亮了！是风把它吹转起来发电的！师：对！风，是自然界常见的能源。科学家和工程师们就是利用风力涡轮机，把看不见的风能变成电。今天，我们也要当一回"小小工程师"，用身边材料制作一台简易风力涡轮机，看哪个小组能让它转得又快、灯又亮。设计意图：以"吹一口气灯就亮"的直观演示激发兴趣，引出工程任务与能量转化主题，制造明确的探究目标。环节二：教材研读，认识结构与原理认识基本结构师：请同学们阅读教材，找一找一台风力涡轮机由哪几部分组成、各部分各有什么作用？生：（阅读交流）有叶片、轮毂、转轴、发电机（小电机）、塔架、底座；叶片迎着风转，通过转轴带动发电机转动发电。理清能量转化师：风能是怎么变成电能的？中间经历了什么？（学生结合物理知识归纳，教师引导形成"风能→叶片旋转的机械能→发电机转化为电能→点亮LED"的转化流程，并借助流程图呈现）师追问：这和我们平时说的"风力发电"是一回事吗？生：是的，就是把它缩小、简化了。设计意图：通过阅读与梳理，帮助学生建立对装置结构和能量转化的整体认知，为动手制作奠定知识基础。环节三：示范讲解，掌握制作要领制作叶片师：叶片是涡轮机的"翅膀"，做得好不好，直接决定它转得稳不稳。制作叶片要注意什么？（教师示范：将纸杯等材料裁成3—4片形状均匀的叶片，提示"叶片大小一致""边缘平滑"）安装轮毂师：叶片装到轮毂上时，最关键的是什么？生：要装得均匀、每一片离中心的距离差不多，还要朝同一个方向斜一点。师：说得非常好！把叶片朝同一方向轻轻倾斜，风经过时就能推着它持续旋转，而不是被风"弹回去"。安装时请注意各叶片夹角均匀、松紧适度。（教师示范安装步骤，强调"等距、同向倾角、固定牢固"三大要领）连接支架与发电师：接下来把轮毂装到转轴上，再让转轴带动小电机，电机两端接上LED灯。想一想：灯亮不亮，取决于什么？生：取决于叶片转得快不快、转轴带电机转得好不好。（教师演示整体组装，强调电机与转轴连接紧密、支架稳固，并提示用电安全）设计意图：以"讲解—示范—提示要领"推进，把抽象原理落到具体动作，突破本课重点，体现技能习得的层次性。环节四：分组制作，测试改进师：现在轮到你们动手了。请各小组按分工完成制作，然后用小风扇测试：转得稳不稳？灯亮不亮？并记录测试结果。（学生分组制作，教师巡视指导，及时纠正叶片倾斜方向不一致、安装不均匀等问题；教师强调安全使用剪刀、胶枪，保持桌面整洁）师：（测试后点拨）你们的涡轮机转得不理想，想想可以从哪几个方面改进？生：调整叶片的倾角、增加或减少叶片数量、把叶片装得更均匀、检查转轴是否顺滑……师：很好！请各小组结合记录表，尝试改进后再测一次，比较两次的结果。（学生进行第二轮测试与记录）设计意图：让学生在"制作—测试—发现问题—改进—再测试"的真实过程中运用技能、形成工程思维，培养观察能力与协作意识，突破教学难点。环节五：展示交流，评价提升师：哪个小组的涡轮机转得最稳、灯最亮？请介绍你们的制作过程和改进经验。（学生展示作品并互评，教师按"结构完整、转动平稳、改进有效"标准点评）师小结：今天我们制作的不只是一台小装置，更体验了工程师"设计—制作—测试—改进"的完整过程。风能是清洁的可再生能源，愿你们像今天一样，用智慧和双手，为绿色生活贡献一份力量。设计意图：通过展示互评与经验分享，促进反思交流，升华对科学劳动与绿色生