STEAM教学案例《手机支架的设计与制作》

STEAM教学案例《手机支架的设计与制作》设计依据：手机支架是我们日常生活中接触的物品之一，本项目旨在通过生活中最常见的支架引导学生探索几何、力学方面的知识。在设计过程的实践中，初步形成和保持对技术问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的展望。让学生通过亲自动手实验，感受到科学的神奇奥秘。学习流程：（一）发现与明确问题（二）制定设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （三）制作原型（四）测试、评估及优化学情分析：授课对象选择五年级的学生，他们在注意力、记忆力、逻辑思维能力等多方面已得到进一步的发展。随着知识的积累和生活经验的丰富,学生对科学学科的认识正初步形成自己的框架。鼓励每个学生参与到STEM的活动中去,每位学生都能得到锻炼和学习的机会,在教学设计的过程中,应该充分考虑到每位学生的差异,对不同层次的学生都给予不同的指导,充分尊重学生的主体性。主动性和探索自然的科学兴趣。在教学活动的开展上,应该突出趣味性、科学性、探究性,学生正处于对知识的渴求阶段,强烈的学习兴趣是学生学习的动力,所以,在教学活动的组织过程中,应该充分尊重学生的学习兴趣,老师扮演着引领者的角色,鼓励学生主动学习、发现学习。在学习方法上,运用合作式学习、探究式学习,五年级学生已经具备了一些推理能力、思考能力,因此,在探究中学习、在探究中思考,能取得比较好的效果,这种方法比传统的接受式学习效果更好,不仅培养了学生的探究思考能力,同时,学习亲历学习所获得的知识,比机械式学习所得来的知识,记忆更加深刻。学习目标：通过从设计到制作一个手机支架的整个过程，希望学生的学会设计和探索的，培养学生小组之间的合作能力，动手实践的能力和解决实际问题的能力。材料准备：300*200*6桐木板、200*60*6松木板、桐木条和冰棍棒等。连接件：合页、M3螺帽螺丝、M3元宝螺帽和螺杆、木工胶、洋钉等。工具：手锯、电钻、刚直尺、木工笔、木工锉、凿、羊角锤、砂纸和木工夹等。设计资料：几种手机架的模型、几种铰链接设计的产品和相关结构设计的资料。技术试验器材：钩码，定滑轮，电风扇，铁架台，弹簧秤等。四、教学过程（一）发现与明确问题（第1课时）设计流程教师活动学生活动发现问题展示图片，提出关于手机放置的问题，并要求学生思考怎么解决提出的问题。教师 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ：无论是处于使用还是闲置的状态，支架可以使手机呆在一个最理想的角落，让你触手可及，十分方便。观察图片并回答教师提出的问题明确问题明确解决问题受到的限制提问1：请分析支架的特点，如需要哪些基本功能等。提问2：分析自己的技术能力，有无条件设计手机支架。提问3：分析在设计手机支架的过程中会受到哪些限制。回答问题，明确设计任务，思考并提出设计要求明确设计任务及要求一方面，设计要求要增加对支架的指标和限制，如果没有，学生会有较大的随意性，甚至把支架设计成艺术品。另外要明确对设计本具有一定的可行性和操作性。手机支架的设计要求：1.办公桌面使用，体积适当，可以调整角度；2.结构简单，外观较好，操作方便；3.稳定性、强度足够好，能承受手机重量。（二）制定设计方案运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案；任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。设计流程教师活动学生活动及预期目标收集信息展示收集到的信息并归类：1.收集各类手机支架的资料；2.收集铰连接的相关产品设计；3.查阅人机工程学的有关资料；4.查阅手工制作的资料；5.访问木工师傅的经验6.收集教师学生所用手机的尺寸等信息………学生回答收集到哪些方面的信息，通过哪些途径收集信息设计分析1.从人、物、环境分析设计对象所要解决的主要问题。2.设计手机支架考虑的其他因素：美观、实用、环保、造型、质量、符合人的心理特点等。面对收集到的各种信息，根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并找到方法方案构思分形材料展示实验室提供的材料：硬纸板、桐木板、三合板、衫木条、冰棍棒、铝合金板等。提问这些材料在该设计项目中的优缺点。学生观察、研究、对比几种材料、结构形状和连接件，并选择方案中所需要的材料、结构和连接方式结构折线形，四方形，三角形，丁字形，工字形，十字形，井字形，多边形，半圆形，圆形底座位于手机支撑架底部，起支撑作用，主要是通过对材料和形状的设计来保证支架的稳定性。支撑架连接于底座和手机支撑面，主要起支撑作用，通过铰连接来实现角度的调整；设计支撑架时要考虑支撑架对整个结构强度的影响。手机支撑面与支撑架连接，主要用于托住手机的重量，手机支撑面的设计直接影响手机放置时的安全性连接件展示实验室提供的刚连接件：木工胶、洋钉、螺栓和螺母等。铰连接件：合页、螺栓和螺母、元宝螺帽、螺杆和销钉等。通过铰连接件和支架、挡板、销钉的组合形式可实现角度的变化及承重。（第2课时）方案构思构形展示手机支架的图片、实物，鼓励学生运用草图法和模仿法画出构思草图，参考模仿法中的三个层次：1.仿，根据已知图片或实物进行结构的模仿。2.改，根据设计要求进行局部的改进。3.创，摒弃一些原来的结构，根据实际进行创新。有较好想象力、一定实践经验和设计经验的学生也可用联想法进行构思草图的设计。运用方案构思方法进行方案构思，并用草图记录模糊的设计想法方案呈现用构思草图和适当的文字说明呈现方案，具体要求为：1.线条清晰，草图具有立体感，最好采用轴测图来作草图。2.把细节较清晰地表达出来，比如连接部位的表达。3.连接件可单独画三视图或草图，并用文字说明。4.按要求标注合理的尺寸，包括连接件的位置尺寸。根据要求绘画构思草图方案的比较和权衡小组里会产生多个方案，需要对这些方案进行比较和评判，同时要从设计要求和原则出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策。 实用美观稳固经济环保功能角度可调可操作性方案1        方案2        方案3        学生展示构思草图，并根据设计要求与设计原则分析比较和权衡方案（三）制作原型（第3、4课时）操作注意事项：1.设计你的最佳制作流程，可以事半功倍。2.检查锯条装夹情况，锯齿的方向和松紧度是否适当。3.锯割环节，装夹木板时可用废薄木板覆盖防止表面破损，台虎钳加持工件不稳，可用木工夹夹持在桌面操作。4.设计铰连接部位做槽或加工孔环节，可先用电钻钻孔再用锯弓操作。5.桐木板质地较轻、软、脆，易加工，锯割时切勿用力过猛，锉削时可放手上轻轻磨锉。6.毁坏桌台表面的工艺必须在木板上操作。（四）测试、评估及优化（第5课时）要明确设计方案是否可行、是否符合设计要求，我们还必须进行各种测试、评估。设计流程教师活动学生活动及预期技术试验稳定性测试提问1：什么是结构的稳定性？提问2：施加哪个方向的力才能测试稳定性？提问3：可用哪些器材提供水平方向的力？提问4：哪些器材可以量化试验数据？……学生通过绘画示意图的方式设计技术试验方案并利用提供的器材进行技术试验，最后撰写技术试验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 角度调节和承重测试提问1：什么是结构的承重能力？提问2：施加哪个方向的力才能测试结构的承重？提问3：可用哪些器材提供竖直方向的力？提问4：需不需要测试结构各种角度变化的承重？提问5：怎么操作才能不会一开始就破坏结构？……评价进行多元评价，对设计过程、设计成果进行评价，从评价者的角度也可以进行自评、他评及教师评。学生自行设计表格或雷达图，然后选择 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的评价表格（如下表格）进行评价。活动名称 制作人 总分（三者平均分） 评价项目评价者自评他评教师评方案构思   设计草图   角度可调   结构稳固   作品外观   总分   学生自行设计评价表格并根据表格进行自评、互评优化优化的目的是改进设计,要解决以下问题：1.分析技术试验的数据、评价表的记录。2.重视公众的意见，比如操作方不方便、外观等。3.发现设计成果需优化的部位，明确改进的环节。4.研究之前的设计方案并优化。分析测试和评价的结果，确定改进的方向说明：1.应当按照设计的一般过程去完成设计任务，不能随意要求学生随时做一个小设计。2.手机支架设计的实践活动主要目的使学生体验结构、连接件方式的设计和连接件的选择。手机支架的制作班级 姓名      1．构思草图及尺寸标注2．连接件3．制作流程