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1、粤教版综合实践活动六年级第5课我是小小发明家推荐活动我的小发明第2课时教学设计课题我是小小发明家推荐活动我的小发明单元第五单元学科综合实践年级六年级核心素养目标价值体认:通过对发明创造过程的体验,能够深刻认识到创新的重要性和价值,形成对创新精神的积极认同和追求。责任担当:在发明创造过程中的体会角色和责任,积极承担任务,展现良好的团队合作精神。问题解决:能够运用所学知识和技能,分析并识别发明创造过程中的问题,提出有针对性的解决方案。创意物化:通过实践活动,能够将自己的创意和想法通过发明创造转化为实际作品,展现创意物化的能力。教学重点通过对发明创造过程的体验,能够深刻认识到创新的重要性和价值,形成
2、对创新精神的积极认同和追求。教学难点通过实践活动,引导学生能够将自己的创意和想法通过发明创造转化为实际作品,展现创意物化的能力。教学准备教具教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课同学们,通过上节课的学习我们了解发明创造的实例,激发了我们创造发明的热情,那么,怎样来设计“神奇奶瓶”呢?今天,我们继续学习我的小发明从中寻找答案吧!出示课题。思考交流通过设疑,引导学生进行激发学习兴趣,为下步开展活动做好准备。讲授新课(一)行动与操作1.小链接在发明创造的过程中,常用技法有“加一加”“仿一仿”等。学生实践、思考、交流。通过实践体验活动,引导学生了解怎样设计“神奇奶瓶”的“加一加”:文具设计经
3、常用到这个技法,如把三种颜色的笔芯装在一个笔杆中,就成了三色圆珠笔;将“收音机+录音机+放音机+选曲电脑”组装在-起,就成了多功能收录机。“仿一仿”:科学家通过研究蝙蝠的飞行原理发明了雷达;通过研究鱼在水中的游动方式,发明了潜水艇;通过研究鲸鱼在海中游动的情形,把船体改成了流线型,大大提高了轮船航行的速度。2.针对“初生婴儿喝的牛奶温度需要调节到40C左右”这个问题,你能发明一个“神奇奶瓶”来解决问题吗?请思考一下,怎样确定牛奶的温度呢?你认为最需要解决的技术重点是什么?“加一加”或“仿一仿”的技法在这里可以使用吗?请把你的创意用语言及图画的形式表达出来。“神奇奶瓶”设计方案(1)问题描述:(
4、2)初生婴儿喝的牛奶温度需要精确调节到40左右,以确保既安全又舒适。传统的测温方法,如使用温度计,可能既不准确也不方便。(3)设计理念:设计一个“神奇奶瓶”,它能自动调节并维持牛奶的温度在左右,同时提供一个直观的方式来显示当前温度,确保给婴儿喂食时的安全性与便捷性。(3)技术方案:温度感知与控制模块:整合温度传感器:实时监测牛奶温度。微处理器控制:基于监测到的温度信息,通过微处理器来判断是否需要加热或冷却牛奶。加热与冷却元件:利用电热丝进行加热,半导体冷暖片或小型风扇进行降温。方案。 温度显示模块: 1.ED温度指示环:环绕奶瓶外侧的LED灯带,通过颜色变化显示不同的温度范围(例如,蓝色表示冷
5、,绿色表示适宜,红色表示热)。 数字显示屏:集成小型LCD或OLED屏幕,在奶瓶的适当位置显示具体的温度数值。安全与防护模块: 防溢传感器:确保加热或冷却时不会发生牛奶溢出。 过热保护:当温度传感器检测到异常高温时自动断电。 无毒、耐用材料:确保所有与牛奶接触的部件符合食品安全标准。电源与充电模块: 集成可充电电池:为温度感知与控制模块供电。 充电接口:使用通用的USB-C或无线充电方式,方便用户充电。用户界面与操作模块: 单个按钮操作:简化的用户界面,如一个按钮进行开关机、温度设置等操作。 声音反馈:通过不同音调或语音提示来告知用户当前操作状态。(4)技术创新点:智能温度控制:通过集成的温度
6、传感器和微处理器实现精确控温。直观温度显示:利用LED灯带和数字显示屏直观显示牛奶温度。简易操作与安全防护:简化操作流程,强化产品安全性。(5)“加一加”或“仿一仿”技法的应用:“加一加”技法:在奶瓶设计中加入加热、冷却及温度监测控制的功能;在普通奶瓶的外观上加入LED温度显示环和数字显示屏;在传统喂奶方式上加入一键操作的简易性等。“仿一仿”技法:可以仿照成人用保温杯的原理来设计保温层;仿照智能家居设备中的语音交互来设计奶瓶的声音反馈系统,使其更易于使用和理解。设计造型出示保温杯图片。步骤二:准备材料请你根据“神奇奶瓶”的设计方案,列出产品制作可能用到的材料清单和辅助工具清单。材料清单奶瓶温度
7、测量工具微型电热丝或加热片:用于提供加热功能,将牛奶加热至设定温度。导热材料:用于将加热元件产生的热量均匀传导至瓶内牛奶。温度传感器:用于实时监测牛奶的温度。智能芯片:用于处理温度数据,控制加热元件的工作状态。控制电路板:承载智能芯片和其他电子元件,实现控制功能。1.ED显示屏:用于显示牛奶的实时温度。按键开关:用于设定目标温度和控制加热功能。低压直流电源:为奶瓶提供稳定的工作电压。可充电锂电池:确保奶瓶在没有外部电源的情况下也能正常工作一段时间。学生实践、思考、交流。通过实践活动,引导学生了解“神奇奶瓶”所用的材料清单和辅助工具清单。辅助工具清单硅胶模具或塑料模具:用于制作奶瓶瓶身的成型模具
8、。切割工具:用于切割材料,如塑料或硅胶片。粘合剂:用于将奶瓶的各个部件牢固粘合。螺丝刀与螺丝:用于固定电路板和其他内部组件。电烙铁与焊锡:用于电路板的焊接工作。温度计:用于测试奶瓶的加热和控温效果,确保温度准确。电源适配器与测试线:用于为奶瓶提供电源,并进行功能测试。调试软件与设备:对智能控制系统进行编程和调试。步骤三:预算成本根据所需材料与工具的清单,了解单价,并计算制作“神奇奶瓶”的成本。“神奇奶瓶”成本预算表学生实践、思考、交流。通过实践活动,引导学生制作“神奇奶瓶”的成本。材料与工具名称单价数量总价奶瓶(高级塑料)10元/个110元导热材料20元Ag0.05kg1元智能芯片20元/个1
9、20元LED显示屏10元/个110元合计31元步骤四:调整设计方案制作“神奇奶瓶”前,向教师或家长请教:奶瓶成本是否合理?设计方案是否需要调整?制作过程中有什么注意事项?并记录它们提出的建议。“神奇奶瓶”制作前请教记录一、向教师请教记录:问题1:奶瓶的成本是否合理?教师建议:考虑批量生产的成本,而不仅仅是单个样品的成本。对材料成本进行市场调研,比较不同供应商的报价,选择性价比高的材料。考虑可回收材料和环保因素,既能降低成本,又符合绿色制造的理念。问题2:设计方案是否需要调整?教师建议: 设计方案应考虑到小学生的操作能力和安全性,尽量简化操作步骤。 可以考虑加入一些趣味性的元素,比如语音提示或动
10、画显示,以吸引孩子的注意力。问题3:制作过程中有什么注意事项?教师建议: 严格遵守电子元件的安装和焊接规范,确保电路连接正确无误。 在组装过程中,注意保护电子元件免受机械损伤Q 对每个制作步骤进行详细记录,方便后续的调试和改进。二、向家长请教记录:问题1:奶瓶的成本是否合理?家长建议:学生实践、交流、分享。通过实践活动,引导学生了解“神奇奶瓶”制作前请教情况。 考虑普通家庭的经济承受能力,确保产品的定价合理。 在成本上适当考虑产品的附加值,比如其智能化和安全性等特点。 可以考虑通过众筹或预售等方式,分摊研发成本,降低消费者负担。问题2:设计方案是否需要调整?家长建议: 奶瓶的外观设计要简洁大方
11、,符合现代家庭的审美需求。 考虑到孩子使用时的便捷性,可以设计一键式操作或语音控制功能。 增加一些家长监控和远程控制的功能,方便家长随时了解孩子的饮食情况。问题3:制作过程中有什么注意事项?家长建议: 注意材料的安全性,确保奶瓶无毒、无味,符合婴儿用品的相关标准。 在制作过程中注重细节处理,确保产品无通过实践活 动,引导学生了 解准备材料、制 作步骤、测试改 进及书写说明 书。毛刺、无锐角,防止孩子在使用过程中受伤。步骤五:制作产品学生实践、反请根据“神奇奶瓶”的设计方案,完成产品制思、交流、制作,并记录具体的制作步骤。作。材料准备制作步骤测试改进(1)冏温玻璃奶瓶(2)度传感器(3)处理器芯
12、片(4)热丝L组装 温度感知与控 制模块:温 度传感器固定 在奶瓶内部, 确保能够准确1.温度 感知与控制测 试:充不同温度 的牛奶,测试 温度传感器和“神奇奶瓶”制作记录表(5)导体冷暖感知牛奶温微处理器芯片片度。的准确性。(6)ED灯带型接电热丝和整加热与冷LCD显示屏半导体冷暧片却电路的参(6)防溢传感到微处理器芯数,确保能在器片上,形成加短时间内达到(7)可充电锂热与冷却电并维持40C左电池路。右。(8)SB-C充电用绝缘材料2.温度显示模接口将电路包裹,块测试:(9)焊接台与防止漏电和过不同温度下焊锡热。观察LED灯带(10)丝刀与2.安装的颜色变化和扳手温度显示模LCD显示屏的块:
13、LED灯带数值显示,确环绕在奶瓶外保准确反映牛侧,通过导线奶温度。连接到微处理3.安全与防护器芯片。功能测试:LCD显示屏拟防滥情固定在奶瓶上况,测试防潴合适的位置,传感器是否能同样连接至微及时切断电处理器芯片。源。3.集成安高温环境下全与防护模测试过热保护块:器是否能有效奶瓶内部安工作。装防溢传感4.电源与充电器,连接至微模块测试:处理器芯片,试锂电池的实现防溢功能。装过热保护器,当温度过高时自动切断加热电路。4.制作电源与充电模块:可充电锂电池放置在奶瓶底部,连接电池管理电路。奶瓶外部安装USB-C充电接口,方便用户充电。5.组装外壳与包装:用ABS塑料外壳将奶瓶和电子元件包裹起来,确保安
14、全美观。用环保包装材料对成品进行包装,确保在运输和存储过程中安全无损。续航能力和USB-C接口的充电速度。保电池管理电路能正常工作,防止过充和过放。5.整体性能测试:行长时间的实际使用测试,观察奶瓶的性能稳定性和用户体验。据测试结果对设计方窠租制作步骤进行必要的调整和改进。成品图请为你发明的“神奇奶瓶”写一份产品说明书神奇奶瓶产品说明书(一)产品照片出示奶瓶照片(二)应用的发明技巧1 .智能化温度控制:采用先进的温度传感器和微处理器技术,实现精确的温度监测和控制。2 .高效加热与冷却系统:结合电热丝和半导体冷暖片,快速加热或冷却牛奶至适宜饮用的温度。3 .安全性设计:通过防溢传感器和过热保护器,确保使用过程中的安全。4 .直观的温度显示:利用LED灯带和LCD显示屏,直观展示牛奶的