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

（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）

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：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。

（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。

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。

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）

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。

（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。

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