软件简介： “小吊车”教学设计
教学内容
河北版《义务教育课程标准实验教科书·科学》四年级上册第4课《小吊车》。
教材与学情分析
“小吊车”是小学科学四年级上册第二单元中的一课，本课是在学生了解动物运动的基本方式及运动对动物的意义的基础上，进一步深入探究动物运动的生理功能及运动原理。但是，因为四年级学生还不能进行解剖实验，对肉眼看不见的肌肉运动又难以理解，所以安排学生制作小吊车和玩小吊车，让学生发现两条牵引绳的收放与小吊车吊臂动作关系。启发学生利用类比推理的方法来分析动物运动原理。为分析动物和人运动的原理作铺垫。
教学目标
知识目标
1．通过制作小吊车及了解其运作原理来认识人和动物肢体运动的原理，感悟肢体运动结构和运动功能的协调。
2．认识仿生是一门科学技术，了解人们在生物的启示下进行的发明创造。
3．尝试仿生创意设计。
能力目标
1．培养动手和合作能力、类比推理和想象能力、表达和交流能力。
2．提高分析资料、解决问题能力以及探究学习能力。
情感目标
1．体验科学探究过程，在“做科学”中培养科学情感和态度。
2．认识科学、技术与社会的关系。
教学重点
   1．制作小吊车，联系其工作原理推想和分析，探知动物肢体运动的原理。
   2．初步了解仿生学，尝试设计或制作仿生作品。
教学难点
  联系小吊车的工作原理，类比、推想和分析动物骨骼、肌肉、关节与其运动的关系。
教具准备
教具：投影仪、演示用小吊车模型、课件
学具：小吊车制作材料、彩色方块、白纸（两张）
教学过程
一、创设情境，激趣启疑：
1．CAI情境：楼房建筑，可以用哪些办法可以把建材运到高楼顶部？（直升机、滑梯 、吊车……）
2．激趣：出示小吊车，看这是一辆小吊车，别小看它，它一样可以灵活的提起和放下重物。不信的话 ，看看老师的演示！（教师演示）
3．激发提问：对于这个有趣的小吊车，你有什么疑问吗？
4．引出课题：同学们提了很多问题，小吊车工作奥秘在哪里呢？这是我们今天要研究的主要问题。（板书课题：4、小吊车）
【设计意图】科学课强调学生亲身的经历，强调应向学生提供充分的科学探究机会，“亲身经历以探究为主的学习活动”成为学生学习科学的主要途径。所以，利用学生熟知的楼房建筑中利用吊车把建材运到高楼顶部，这样做是从了解学生已有的知识和生活经验出发，让学生真实地感知到科学是身边的科学、是生活中的科学、是自己的科学，从而激发学生学习新知、解决问题的欲望。
【评    析】为了激发学生学习的兴趣，帮助学生扩大视野，促进思考。进行“设疑创设情境”，从而引起学生探究科学的欲望。因为，科学用于生活，也来源于生活，教师从学生的实际生活经验出发，设计了能够激发学生解决问题欲望的情境，使学生自然、轻松、自主地提出了所要探究的问题，能够促进学生思维的发展。
二、制作模型，探究发现：
1．明确探究问题1：小吊车工作奥妙是什么？
2．教师分发材料，学生分组制作小吊车模型。
3．小组代表上台展示作品，表演小吊车提起和放下重物。师生共同评价。
4．分组有目的地“玩”小吊车。
注意观察：小吊车工作的几个关键构造是什么？两根牵引绳如何协调作用牵动吊臂？
5．说出自己的发现：小吊车工作的奥妙是什么？
【设计意图】在活动中，年幼的儿童需要教师进行更详细的说明和指导，但随着年龄和经验的增长，教师要有意识地放手让学生自己去从事包括活动的设计、执行、交流和评价的全过程，从而给学生提供亲自参与活动的机会。
【评    析】面向全体学生，学生是学习的主体。教师能够给学生提供亲自参与活动的机会，制作小吊车的活动要求学生全员参与。从而凸显科学课综合性、趣味性、实践性的魅力！
三、感受联系，推想原理：
感受：用手臂模仿小吊车提起和放下重物，观察体验手臂的变化。感觉手臂运动过程中骨骼、肌肉、关节的作用。
1．讨论:你觉得我们身体有哪些部位可以象小吊车这样提起和放下重物？
2．设疑：我们的手臂也可以象小吊车这样灵活的提起和放下物体，你觉得它们相似吗？
引出探究问题2：手臂与小吊车的运动原理是否相类似？
3．摸一摸自己的手臂，看一看(CAI提供手臂剖面图)手臂的构造怎么样。
4．学生类比手臂与小吊车模型，描述手臂与小吊车相类似的构造。
5．类比小吊车的工作原理，推想手臂的运动原理，并简单描绘猜测图。
6．学生投影展示猜想图并表述推测依据。
【设计意图】以探究为核心。在教学中突出强调让学生在教师的指导下通过亲身经历、动手操作实验来学习科学。注重学习过程，将教学建立在学生的兴趣和原有的经验基础上。重视学生的学习基础、从生活经历中提出的鲜活问题以及教学与周围环境的和谐，要能够根据这些情况适当地调整、补充教学计划和教材内容。
【评    析】学生需要有个性的发展，有头脑的发展，教师组织学生实践、观察、交流,是培养学生观察、表达能力的重要方法，也是培养学生“倾听、交流、合作、分亨”的合作意识。教师引导学生科学地，耐心、细心地观察、实验等，从而得出正确的结论，让学生明白科学就在身边。
四、动画模拟，反思认识：
1．CAI动画模拟手臂的运动过程，学生归纳：肱二头肌收缩、肱三头肌舒张时，牵拉前臂骨完成曲臂运动。反之则是伸臂运动。
2．分组整理手臂运动原理的推测，选出代表汇报讨论结果。
【设计意图】把确有价值的和学生在探究中产生的问题及时地纳入教学内容之中，使之适应学生的学习需要。进一步激发学生的学习兴趣，针对学生学习能力的差异降低教学难点，提高学习效率。
【评    析】要解放儿童的头脑、双手、嘴、空间和时间，并且给予充分的营养。让他们置身自然，研究自然，较之于几十平方米的教室，学习的时空更加广阔，手、口也更加自由了，他们就会感到自主、轻松、愉快。教师巧妙适时地使用发挥CAI的作用，可以弥补实践的不足。
五、体验运动,认识作用：
1．引导迁移：试着用大腿做屈伸动作，思考身体的其他部位运动原理是不是一样呢？
2．再次体验踢腿等运动，讲说原理。
3．提升认识：肢体运动需要多个运动器官的协调作用，任何一块肌肉、一块骨，孤军作战都不足以完成运动。
【设计意图】不拘泥于教科书上规定的教学内容，孩子眼中的科学世界永远是妙趣横生的，所以要充分调动学生的多个感官，再次体验对新知的探究培养学生的自我教育能力，为终身教育打基础。
【评    析】实践是最好的老师，人类的部分进步都是从实践中发展的，教师在此时恰当地引导学生利用所学知识解决问题，达到了学以致用的目的。促进了学生学习的积极性。教师结合实际例子使学生正确地把握了科学教育的本质。
六、了解仿生，尝试仿生：
1．启发：事实上，吊车正是人们在研究了手臂的运动原理后发明出来的一种机械。
2．谈话：你还知道有哪些仿生产品?
3．讲述仿生学对社会发展的作用。（STS）
4．CAI展示生产生活中人类对仿生学的利用。
5．发散思维：学生分组探讨一个仿生创意。
6．分组汇报本组的仿生创意。
【设计意图】拓展学生的信息渠道，广泛利用存在于教科书以外的各种资源，让学生利用所学知识，去解决身边的实际问题，体现爱科学、学科学、用科学的宗旨。
【评    析】创设问题情境，设计环环相扣的科学探究活动，指导学生通过制作和观察小吊车自行探知小吊车的工作原理，然后根据探究结果进行猜想、推理和求证，自行建构肢体运动原理的知识结构，从中感悟仿生学并激发创新意识和仿生创意，在亲历科学的学习过程中培养科学探究能力和情感。
七、课后拓展，自主实践：
激励学生根据自己的设想回家设计或制作仿生作品。
【设计意图】科学应该具有开放性，课后鼓励学生自己动手制作小吊车，激发学生学科学的兴趣，也使科学课堂得以延伸。本环节设计，教师注重突出科学、技术与社会（STS）的关系，渗透科学情感和价值观教育。
 
【评    析】本环节的设计，教师充分注重了学生创造性思维培养。作为技术类的科学课，技术的灵魂是创造性，创新应该是技术的首要内涵，教师设计的拓展空间的内容可以说是十分精当，对学生的训练是厚实的。
八、板书设计
4、小吊车与肢体运动
 
小吊车                              仿生     
吊臂            ……………………    骨骼
牵引绳 （两根） ……………………     肌肉（两块以上）
支点            ……………………     关节