【教学目标】
科学知识
1．能举例说出某种机器的构成及工作原理。
2．能说出设计机器模型方案的方法和过程。
科学探究
1．能根据任务和要求，确定具体的机器模型制作项目，并提出面临的主要问题。
贴片式led2．能通过调查、书籍、网络等途径获取研究主要问题的相关信息。
3．能用科学语言、概念图、图表、草图等方式，呈现设计机器模型的过程和结果。
4．能对自己或他人的设计方案进行分析与筛选。
科学态度
1．能对设计机器模型表现出浓厚的探究兴趣。
2．能采用新的思路、新的方法、新的材料，完成机器模型方案的设计。
3．能接受别人的批评意见，反思、调整自己的设计方案。
4．能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家的意见，形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境（STSE）
能举例说出机械技术的发展给人类生活带来的便利。
【教师准备】
教学课件、机器模型等。
【学生准备】
《科学学生活动手册》、绘图工具、笔等。
【教学过程】
课时安排：建议安排2课时。第一课时：完成“任务”和“调研”。第二课时：完成“设计”。
第一课时
（一）明确任务
1．导入：学校要举行“校园STEAM创客大赛”，让我们一起参与吧！（出示任务及要求课件）我们比赛的任务是设计、制作一台能够提升重物的机器模型，用尽可能小的力，将500克重物提升到30厘米高的平台。要求：轻松省力，操作方便；结构简单，稳固可靠；材料环保，方便制作；成本低廉，外形美观。
2．提问：能够提升重物的机器模型有哪些？根据兴趣和需求，我们选择哪个具体项目呢？同时，根据任务和要求，我们面临的主要问题和具体问题又是什么呢？
3．交流：小组交流，将小组选择的项目名称记录在《科学学生活动手册》第27页中。
4．汇报：组织学生汇报面临的主要问题和具体问题。
（二）获取信息字幕烟花
1．引导：其实，生活中有很多提升重物的机器，这些机器极大地方便了我们的日常生活。课前，我们已经通过查阅书籍、浏览网络、咨询专家、用户调查等方式获取了大量机器的
信息。现在，我们对搜集的信息进行整理，并通过调研报告呈现出来。调研报告需要概括出机器的结构、工作过程以及优缺点等关键信息。
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2．整理信息：小组合作整理信息，完成调研报告，并记录在《科学学生活动手册》第27页中。教师巡视指导。
（三）交流总结
1．讨论：这些提升重物的机器使用了哪些简单机械？这些机器能够省力吗？为了省力以及提高工作效率，还可以怎样进行改进和创新？
2．汇报：指定小组代表汇报讨论结果。
3．总结：教师对学生活动进行总结。
第二课时
（一）思维发散，技术分析
1．引导：工程的关键是设计，而机器模型设计的重点是省力、结构更稳固和选择材料。我们可以采用概念图的方法，分析机器在省力、结构与材料等主要问题上的多种可行性解决方案。
2．分析：小组合作利用概念图的形式进行设计分析，提出尽可能多的解决方法。教师巡视指导。
（二）聚合思维，构思方案
1．讲解：我们可以采用组合法构思机器模型。从省力、材料、结构等设计的几个内容中，各选择一项进行组合，比如动滑轮、定滑轮、长方形框架、插接方式、电动机、轮轴、皮带传动、平台、开关、废旧木质材料等，将各项组合在一起，就
可以想象出一个提起重物的机器模型。这样的组合选项很多，因此我们可以设计出很多制作模型的方案。
2．设计：小组合作按组合法自由选择，组合成若干个提起重物的机器模型。
（三）绘制草图，方案呈现
1．绘制：学生分别将自己的设计方案画下来，并从中选择最具特的方案画在《科学学生活动手册》第28页中。
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2．展示：组织学生展示各自设计的方案，并预测其使用效果。
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（四）筛选方案，修改完善
1．筛选：小组合作，按照标准筛选设计方案。
2．展示：指定小组代表展示自己的终选方案，引导其他学生提出修改意见和建议。
3．改进：根据大家的意见和建议，先修改完善自己的终选方案，然后绘制在《科学学生活动手册》第28页中，并对终选方案进行星级评价。
4．评价：教师对小组或学生的学习情况进行综合评价，对表现好的小组或个人进行表扬。
【知识拓展】
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生活中，起重机械和电梯是我们最常见的能够提升重物的机器。起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备。起重机械既可以搬运大型成件物品，也可以通过配备抓斗或盛桶来搬运散状物料或液态物料。在港口、车站
等某些场合，起重机械是装卸物料的主要作业机械。起重机械是工业、交通、建筑等行业实现机械化、自动化，减轻繁重体力劳动，提高劳动生产率的重要工具和设备。起重机械的工作过程一般包括起升、运行、下降及返回原位等步骤。起重机械的工作机构包括：起升机构、运行机构、变幅机构和旋转机构。起升机构是用来实现物料垂直升降的机构，是任何起重机器不可缺少的部分，因此是起重机械最主要、最基本的机构；运行机构是实现水平搬运物料的机构，有无轨运行和有轨运行之分，按其驱动方式又可分为自行式和牵引式两种；变幅机构是臂架起重机械特有的工作机构，变幅机构通过改变臂架的长度和仰角来改变作业幅度；旋转机构是使臂架绕着起重机械的垂直轴线做回转运动，以便在环形空间搬运物料。起重机械按结构不同可分为轻小型起重设备、升降机、起重机和架空单轨系统等。轻小型起重设备主要包括吊具、千斤顶、起重滑车、起重葫芦和普通绞车等，轻小型起重设备大多体积小、重量轻、使用方便，适用于工作不是很繁重的场合；升降机是一种多功能升降机械设备，可分为移动式、固定式、壁挂式、牵引式、自行式、车载式、伸缩（或折叠）式七种类型，广泛应用于多种行业及领域；起重机是在一定范围内垂直提升并水平搬运重物的多动作起重设备，是当前使用范围最广、数量最多的一种起重机械，起重机包括桥架型起重机（如梁式起重机、桥式起重机、门式起重机等）、臂架型起重机（如台架式起重机、塔式起重机、流动式起重机等）和缆索式起重机（如缆索起重机、门式缆索起重机等）；架空单轨系统是起重小车沿着由吊挂
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