《像工程師那樣-做一塊手工皂》教學(xué)案例

《像工程師那樣——做一塊手工皂》教學(xué)案例一、教材分析本冊(cè)的工程實(shí)踐專項(xiàng)活動(dòng)主題通過提出“做一塊手工皂”的任務(wù)，提出“具有保養(yǎng)功能，少放添加劑”的任務(wù)要求，讓學(xué)生明確自己要解決的問題。聚焦“選擇什么原料使手工皂具有清潔作用”、“添加什么成分使手工皂具有滋養(yǎng)作用”、“怎樣保證原料的安全性”、“怎樣調(diào)配手工皂的顏色和氣味”等問題，進(jìn)行前期研究。在此基礎(chǔ)上按步驟設(shè)計(jì)解決問題的方案，在完成制作的過程中強(qiáng)調(diào)按圖紙進(jìn)行，按步驟進(jìn)行測(cè)試改進(jìn)，最后向同學(xué)們介紹作品并演示。本學(xué)習(xí)活動(dòng)主要由前后相連的兩個(gè)部分組成。第一部分，介紹工程師這一類人的相關(guān)信息，說明我們的生活離不開工程師，生活中到處都有工程師的杰作，工程師為人類創(chuàng)造了一個(gè)越來越美好的世界；第二部分，為了解決從超市里買到的肥皂達(dá)不到保養(yǎng)功能的問題，提出做一塊具有保養(yǎng)功能的手工皂的工程任務(wù)，通過前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)，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(jì)方案——制作模型——測(cè)試改進(jìn)——展示交流”這樣一個(gè)完整的工程活動(dòng)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(dòng)。從工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的角度來看，本冊(cè)的活動(dòng)是螺旋上升的第二階段，抓住工程活動(dòng)的六個(gè)主要環(huán)節(jié)——明確問題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流，體驗(yàn)工程的核心在于設(shè)計(jì)。二、學(xué)情分析針對(duì)三年級(jí)學(xué)生，基于學(xué)生在一、二年級(jí)初步體會(huì)到工程實(shí)踐活動(dòng)的過程，掌握了一些基礎(chǔ)方法的情況，本冊(cè)的活動(dòng)與二年級(jí)上冊(cè)的活動(dòng)相比，對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐的能力要求又有了進(jìn)一步的提升。在明確問題環(huán)節(jié)，首先要搞清楚面對(duì)的工程任務(wù)是什么，還需要了解這個(gè)任務(wù)的具體要求是什么。明確問題之后將前期研究環(huán)節(jié)加入進(jìn)來，強(qiáng)調(diào)了對(duì)問題的前期研究過程。將設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)分為設(shè)計(jì)方案和制作模型。設(shè)計(jì)方案時(shí)，加強(qiáng)了幾個(gè)步驟：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；根據(jù)任務(wù)中的要求，選出最好的想法；用畫圖的方式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。在制作模型環(huán)節(jié)之后加入了測(cè)試改進(jìn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了幾個(gè)步驟：首先依據(jù)任務(wù)要求，共同商定一個(gè)測(cè)試方法；然后進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，根據(jù)測(cè)試得到的信息，判斷是否滿足任務(wù)要求；對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)。在展示交流環(huán)節(jié)向所有同學(xué)介紹作品、進(jìn)行展示，互相進(jìn)行評(píng)價(jià)。在整體過程中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了迭代的工程思想。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)l

能動(dòng)手動(dòng)腦，選擇合適的原料，制定設(shè)計(jì)方案，制作出滿足需求的手工皂，經(jīng)過測(cè)試改進(jìn)，最終向同學(xué)展示，互相評(píng)價(jià)；l

在實(shí)踐中經(jīng)歷工程活動(dòng)的六個(gè)基本環(huán)節(jié)：明確問題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流，體驗(yàn)像工程師那樣工作；l

通過設(shè)計(jì)制作手工皂和了解工程師的相關(guān)信息，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的愿望。四、重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：設(shè)計(jì)并制作滿足需求的手工皂。難點(diǎn)：按照設(shè)計(jì)方案和測(cè)試改進(jìn)的具體步驟完成整個(gè)工程實(shí)踐的過程。

五、教學(xué)準(zhǔn)備：教師材料：介紹工程師的圖片和視頻。學(xué)生分組材料：原料包：皂基250g、牛奶50g、植物油1ml、食用香精10滴、起泡劑10ml、色素。器材與工具：200ml或者250ml的燒杯、攪拌器、加熱器、0.1g電子天平、香皂模具、塑料移液管。六、教學(xué)過程（一）工程師是干什么的？1.生活中你知道誰是工程師嗎？說一說你了解的工程師都是干什么的？可以舉例說明。教師出示課件，簡(jiǎn)單介紹工程師是干什么的：工程師是設(shè)計(jì)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)來改善人們生活的人。2.生活中有哪些東西是工程師的作品？從產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)分三個(gè)方面說一說。教師出示圖片：手機(jī)，立交橋和房屋的結(jié)構(gòu)，以及電腦的軟、硬件系統(tǒng)等?！疽鈭D解析】引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn)問題，引起學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生主動(dòng)參與到問題探究中。（二）工程師的種類1．你能說出有哪些種類的工程師？他們都在做什么？教師出示課件：土木工程師設(shè)計(jì)并監(jiān)督高速公路、橋梁、房屋等建筑物的施工；航天工程師設(shè)計(jì)和開發(fā)航天飛機(jī)、國(guó)際空間站等飛行器；機(jī)械工程師設(shè)計(jì)的產(chǎn)品種類很多，從簡(jiǎn)單的物品到復(fù)雜的機(jī)器；電子工程師設(shè)計(jì)電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、集成電路等電子系統(tǒng)和產(chǎn)品。有許多其他類型的工程師，例如環(huán)境工程師、園林工程師、地質(zhì)工程師等。2.

不同種類的工程師的創(chuàng)造發(fā)明給我們的生活帶來了哪些便利？舉例說明。3．工程師可真?zhèn)ゴ螅阌袥]有想過成為哪個(gè)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(jì)一個(gè)作品?！疽鈭D解析】學(xué)習(xí)工程師的相關(guān)信息，了解不同種類的工程師在做什么。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中到處都有工程師的杰作，說明我們的生活離不開工程師，工程師為人類創(chuàng)造了以及正在創(chuàng)造一個(gè)越來越美好的世界。（三）做一塊手工皂1.明確問題（1）我們平時(shí)洗手的時(shí)候，為了把手洗得更干凈，會(huì)用到什么？（2）你都用過或見過哪些種類的肥皂？它們各自的特點(diǎn)和用途是什么？教師出示課件，出示各種肥皂的圖片，讓學(xué)生說一說這些肥皂的用途、氣味等。（3）剛才我們說到了舒膚佳香皂，你知道它是由哪些成分構(gòu)成的嗎？來看一看它的成分表。教師出示課件，出示圖片：舒膚佳香皂成分表。（有香料、防腐劑）（4）像舒膚佳香皂一樣，超市里銷售的肥皂大多含有多種添加劑，且多為香料和防腐劑。你們想不想自己選擇原料，親手制作一塊手工皂呢？（5）今天我們的工程挑戰(zhàn)任務(wù)是做一塊具有保養(yǎng)功能的手工皂。要求：具有保養(yǎng)功能，少放添加劑。教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生明確工程任務(wù)與要求?！疽鈭D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(gè)完整的工程實(shí)踐過程，重點(diǎn)對(duì)六個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)：明確問題、前期研究、設(shè)計(jì)方案、制作模型、測(cè)試改進(jìn)和展示交流。首先要明確問題。教師先引導(dǎo)學(xué)生提出問題：你都用過或見過哪些種類的肥皂？它們各自的特點(diǎn)和用途是什么？然后教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生明確了工程任務(wù)——超市里銷售的肥皂大多含有多種添加劑，且多為香料和防腐劑，做一塊更具保養(yǎng)功能的手工皂。要求：具有保養(yǎng)功能，少放添加劑。在真實(shí)情境下提出的任務(wù)會(huì)讓學(xué)生更加投入。2.前期研究（1）手工皂要能具有清潔作用，那么我們應(yīng)當(dāng)選擇什么原料使手工皂具有清潔作用呢？（2）這是皂基，是將油脂與氫氧化鈉(堿)、水混合反應(yīng)而成。選擇它作為原料，能使手工皂具有清潔作用嗎？怎樣研究呢？教師出示皂基的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、提出初步想法?？山M織學(xué)生查閱皂基的相關(guān)資料。（3）這是實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)同學(xué)們分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，畫出你看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師出示課件：實(shí)驗(yàn)名稱：皂基的清潔作用。實(shí)驗(yàn)器材：液態(tài)皂基、植物油、水、燒杯兩個(gè)。實(shí)驗(yàn)前教師需強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，提醒學(xué)生注意安全。（4）現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們介紹你們的實(shí)驗(yàn)名稱、選擇的實(shí)驗(yàn)器材、做出的假設(shè)、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（5）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)皂基是具有清潔作用的，制作手工皂也要用到它。（6）要做一塊具有保養(yǎng)功能的手工皂，那么添加什么成分能使它具有滋養(yǎng)作用？（蜂蜜、牛奶、精油等）教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、提出初步想法。可組織學(xué)生查閱做手工皂的原料的相關(guān)資料，了解制作中添加什么成分使肥皂具有滋養(yǎng)作用。（7）安全是最重要的，怎樣保證原料的安全性？（不要選擇易燃、易爆、腐蝕性的物質(zhì)作為原料，少放添加劑，盡量選擇可食用的原料，如食用香精等）教師出示課件，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、提出初步想法?？山M織學(xué)生查閱做手工皂的原料的相關(guān)資料，了解各種原料的安全性。（8）怎樣調(diào)配手工皂的顏色和氣味？怎樣做成想要的大小和形狀？（加入色素、天然香料或食用香精、使用模具）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“選擇什么原料使手工皂具有清潔作用”、“添加什么成分使手工皂具有滋養(yǎng)作用”、“怎樣保證原料的安全性”、“怎樣調(diào)配手工皂的顏色和氣味”等問題，進(jìn)行前期研究。3.設(shè)計(jì)方案（1）我們可以利用以下材料和工具做一塊手工皂。根據(jù)剛才的前期研究，選擇其中幾個(gè)材料和工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作。原料包：皂基250g、牛奶50g、植物油1ml、食用香精10滴、起泡劑10ml、色素。器材與工具：1000ml的燒杯、200ml或者250ml的燒杯、攪拌器、加熱器、0.1g電子天平、香皂模具、塑料移液管。教師出示這些原料、器材和工具的圖片，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、選擇，學(xué)習(xí)器材和工具的使用方法。（注意：每次加原料時(shí)，天平都要先清零；加不同的原料，必須換一個(gè)滴管（移液管））（2）請(qǐng)小組討論，填寫設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中需要做到：①設(shè)計(jì)方案時(shí)，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)容包括選擇的原料名稱和用量、操作步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、對(duì)手工皂外形的設(shè)計(jì)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(jì)方案。（注意：填寫選擇的原料名稱和用量，設(shè)計(jì)手工皂的大小、顏色、形狀等）【意圖解析】教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原料、選擇原料、考慮所用原料和器材工具、學(xué)習(xí)器材和工具的使用方法，制定完整的設(shè)計(jì)方案。在整個(gè)過程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識(shí)。4.制作模型操作步驟及注意事項(xiàng)：第一步：準(zhǔn)備原料。在1000ml燒杯（大燒杯）中加入250g的皂基和50g的牛奶。第二步：制融化液。將燒杯放在加熱電磁爐上，慢慢加熱至皂基超出牛奶的部分溶化時(shí)，關(guān)掉加熱電源，添加精油等。然后一手扶著燒杯、一手?jǐn)嚢瑁浞謹(jǐn)嚢柚猎砘耆诨缓竽孟聛恚瑴?zhǔn)備添加其他原料。（注意：溫度達(dá)到之后皂液很稠，勤攪拌會(huì)避免小部分融化液凝固到燒杯上。要使用攪拌器不停地輕刮燒杯壁、杯底，一定要防止燒糊。）第三步：添加其他原料。植物油（1.0ml、用滴管加）、起泡劑（5滴管、每管約2ml）、色素（2滴）、食用香精（10滴）至制備好的融化液中，并攪拌均勻。第四步：入模、脫模。將融化液加入準(zhǔn)備好的模具中，放置晾干后脫模，即可使用。（注意：①入模時(shí)若融化液中出現(xiàn)氣泡，可用小噴灑壺承裝無水酒精進(jìn)行噴灑，消除氣泡，還能使造型后的皂體附著在模具上，不會(huì)變形、滑脫。②入模前可用植物油將模具抹涂抹均勻，目的是防止粘黏，利于脫模。③手工皂凝固需要一定的時(shí)間，冬天可放在窗外，夏天可放在空調(diào)下加速冷卻。）【意圖解析】教師引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)方案制作手工皂，在整個(gè)過程中強(qiáng)調(diào)小組合作，提升合作學(xué)習(xí)意識(shí)。5.測(cè)試改進(jìn)（1）首先依據(jù)任務(wù)要求，共同商定一個(gè)測(cè)試方法。（觀察手工皂的大小、形狀、顏色、氣味是否和設(shè)計(jì)方案一致；使用手工皂洗手，測(cè)試它的清潔作用和滋養(yǎng)作用是否能夠滿足工程任務(wù)最初的要求。）（2）然后進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，根據(jù)測(cè)試得到的信息，判斷是否滿足任務(wù)要求。（3）對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)?！疽鈭D解析】先制定測(cè)試方法，再進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)試，對(duì)達(dá)不到要求的部分進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提升學(xué)生迭代的工程思想。6.展示交流現(xiàn)在請(qǐng)各小組依次展示自己的作品。在展示中需要：①展示設(shè)計(jì)圖或作品。②向別人介紹并演示自己的作品。③對(duì)自己和別人的作品提出改進(jìn)意見。（我們按什么標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)別人的作品？手工皂的外形、清潔作用、滋養(yǎng)作用等）【意圖解析】向全班同學(xué)演示產(chǎn)品并互相進(jìn)行評(píng)價(jià)?！白鲆粔K手工皂”僅是專項(xiàng)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(duì)一些具體問題進(jìn)行指導(dǎo)。切勿操之過急，影響活動(dòng)的開放性。（四）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(gè)過程？每個(gè)過程中有哪些步驟？2．這次設(shè)計(jì)、制作手工皂，你有什么感受？3.在學(xué)