微精选

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入，明确任务

播放“古代战场将领汇报兵器设计” 的影视片段，结合 “穿越助曹” 情境提问：“我们为’曹军’设计的投石机即将接受检验，作为’工程小队’，如何清晰、专业地向’曹军将领’（即老师和同学）汇报投石机的设计、性能与优势？”

明确本节课任务：完成投石机汇报稿优化、小组预演与班级汇报展示，强调汇报需突出“知识点应用” 与 “实践成果” 的结合 。

1. 观看视频，感受投石机的力量与魅力。
2. 回忆杠杆知识，回答教师提问。
3. 明确展示流程与评分标准。
4. 调整状态，准备展示。

项目展示
   

一、小组轮流展示，实施发射测试

（一）第一组登台演示：简易木架配重式投石机。

邀请第一小组代表携带其作品上台。该组采用木棍搭建主体框架，使用金属块作为配重，勺形弹射臂末端绑有橡皮筋以增强抓球能力。教师引导全班关注其支点设置是否合理、配重悬挂方式是否稳固。
发布指令：“请开始第一次试射。”学生将小球放入弹射槽，释放配重，小球飞出约6米远，偏离目标区域。教师立即组织提问：“为什么没有命中？可能是哪些因素导致的？”学生讨论后提出“配重太轻”“发射角度太高”等假设。
允许该组进行一次微调，如增加砝码重量或调整支架倾斜角，再进行第二、第三次发射。教师提醒记录员及时测量并登记每次发射的距离与落点位置。
（二）第二组展示：折叠便携式投石机。
第二组作品特点是可拆卸结构，便于运输。他们使用雪糕棒粘合而成，配重为装满沙子的小瓶。教师特别表扬其环保材料的选择与模块化设计理念。

在发射过程中，首次尝试因橡皮筋松脱导致失败。教师引导学生冷静处理突发状况：“遇到问题不可怕，关键是如何解决。请快速检查连接部位。”小组成员迅速更换橡皮筋，后续两次发射分别达到5.8米和6.2米，命中边缘区。
教师追问：“你们的设计有哪些优势？如果要提升射程，下一步打算怎么改？”促使学生深入思考设计迭代方向。
（三）第三组至第六组依次展示。

每组展示期间，教师穿插观察与指导。例如，有小组采用双臂联动结构试图提高稳定性，教师肯定其创新意识的同时，指出“结构越复杂，故障点越多”，建议简化设计；另一组虽射程最远达7.5米，但三次落点分散，教师引导分析：“高射程背后可能存在控制不稳定的问题，如何平衡力量与精度？”
全程鼓励其他同学认真观摩，准备提问环节。对于表现突出的细节，如某组自制刻度标尺用于调节角度，教师当场给予加分激励，并拍照上传至班级共享平台。

1. 按顺序上台展示作品。
2. 完成三次发射操作并记录数据。
3. 回答教师与同学的提问。
4. 根据反馈现场调整结构。

通过真实情境下的项目展示，让学生在实践中深化对杠杆原理的理解；借助多轮发射测试，培养数据分析与问题诊断能力；在公开场合表达设计思想，锻炼语言组织与临场应变能力。

互动评议 

一、集体评议，促进反思

（一）组织互评环节，分享观察发现。
所有小组展示完毕后，教师组织全班开展互动评议。提问：“哪一个作品给你留下了最深刻的印象？为什么？”鼓励学生从多个维度发表看法，如“我觉得第三组的设计最有意思，因为它可以折叠，方便收纳。”“第五组虽然没打中最中心，但他们每次都很接近，说明很稳定。”
进一步引导：“如果你是设计师，你会给哪个小组提一条改进建议？”学生踊跃发言：“第一组可以把支点往前移一点，这样力臂更长，应该能抛得更远。”“第二组可以用更结实的绳子代替橡皮筋，防止断裂。”
教师适时归纳：“大家提的意见都非常有价值，这正是工程设计不断优化的过程。”
（二）教师总结点评，提炼核心经验。
教师结合评分表汇总各项得分，公布获奖名单，并颁发自制荣誉证书。重点总结共性问题：
“多数小组都发现了配重与射程正相关，但忽略了重心偏移带来的翻机风险；有些作品追求美观却牺牲了强度；还有些在发射瞬间出现卡顿，说明运动部件润滑不足。”
同时提炼成功经验：“优秀的作品往往做到了三点：一是计算合理，比如按比例设定长短臂；二是选材得当，轻质坚固；三是预留调节空间，便于现场调试。”
最后强调：“科学不只是书本上的公式，更是手中能动起来的创造。每一次失败，都是通往成功的台阶。”

通过同伴互评与教师引导，帮助学生跳出自我视角，客观审视作品；在交流中吸收他人智慧，形成批判性思维；通过总结共性规律，将零散经验升华为可迁移的工程思维方法。

拓展延伸作业

联系生活，启发新思

拓展应用场景，激发持续探索。
教师展示几张图片：农业无人机喷洒农药、起重机吊装货物、篮球投篮机器人。“同学们，这些现代设备中，有没有投石机的影子？”引导学生发现其中蕴含的相似原理——都是通过机械结构放大人力或实现远程投放。
提出开放性问题：“如果我们把今天的投石机技术用在救灾物资投送、森林防火隔离带上，该如何改进设计？”鼓励学生课后查阅资料，绘制新型投石装置草图。
    预告后续课程，建立知识衔接。
“下学期我们将学习’能量转化’专题，届时大家可以重新审视今天的项目——配重下降时损失的重力势能去哪儿了？空气阻力如何影响轨迹？欢迎你们带着这些问题继续研究！”为未来学习埋下伏笔，保持探究热情。

打通课堂与生活的壁垒，让学生认识到科学原理的广泛应用价值；通过提出真实世界问题，激发深度思考与长期探究动机；实现跨学期知识衔接，构建连贯的学习路径。

课堂小结

回顾历程，升华情感

（一）梳理项目全过程，强化成长体验。
教师带领学生回顾整个项目周期：“从查资料了解原理，到画草图建模型，再到备材料齐组装，最后站在台上完成实战测试——这一路走来，你们不仅做出了会动的机器，更经历了完整的工程设计流程。”
强调：“在这个过程中，你们学会了合作、坚持、调试、反思。这些比分数更重要的品质，才是真正的’投石小能手’勋章。”
（二）表彰全体努力，传递正向价值。
“无论今天的成绩如何，每一位参与的同学都值得掌声。因为你们敢于动手、勇于挑战。科学的大门，永远为行动者敞开。”以温暖话语结束课程，增强学生的成就感与归属感。

通过系统回顾，帮助学生将碎片化经验整合为结构化认知；通过情感激励，强化科学探究的内在驱动力；营造尊重努力、包容失败的课堂文化氛围。

板书

设计

自制投石机展示会
——“投石小能手”诞生记
[核心原理]
杠杆原理：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
能量转换：机械能相互转化

[关键因素]
配重大小│ 支点位置 │ 臂长比例 │ 材料强度 │ 连接稳固

《自制投石机》展示课项目评价量表

姓名：                 班级：                评价小组：

素养维度

评价标准

组内评价

组间评价

教师评价

优秀

良好

合格

物理知识应用30 分

能准确说明投石机涉及的物理原理（如杠杆、功、机械能及其转化等）

 能完整、准确说明 2 种及以上原理（10 分）

说明 1 种原理且基本准确（5 分）

无法说明原理

（2分）

结构设计符合物理原理，能解释各部件（支架、发射臂、配重等）的作用

结构设计完全符合原理，部件作用解释清晰（10 分）

设计基本符合原理，能解释部分部件作用（5 分）

设计不符合原理，几乎无法解释部件作用（2 分）

材料选择与物理特性匹配（如承重部件选择硬度高的材料）

材料选择完全匹配物理特性（10 分）

材料选择基本合理（5 分）

材料选择不合理（2 分）

动手实践能力25 分

独立完成投石机制作，无明显组装缺陷（如支架稳固、部件连接牢固）

作品无缺陷，组装牢固（10 分）

有轻微缺陷但不影响使用（5 分）

缺陷明显，无法正常使用（2 分）

制作过程中能解决突发问题（如部件松动、材料损坏等）

能自主解决 2 个及以上问题（8 分）

能解决 1 个问题（4 分）

无法解决问题

（2 分）

 制作流程规范，工具使用安全、正确

流程规范，工具使用安全正确（7 分）

流程基本规范，工具使用无安全问题（3 分）

流程混乱或存在安全隐患（2 分）

作品性能表现25 分

投石射程：在相同发力条件下，射程达到班级平均水平及以上

 射程高于班级平均水平（10 分）

达到平均水平

（5 分）

低于平均水平

（2 分）

 精准度：能大致命中预设目标区域（如 10 米外的指定圆圈）

3 次发射 2 次及以上命中目标

（8 分）

1 次命中（4 分）

未命中（2 分）

稳定性：连续 3 次发射，无明显结构变形或故障

3 次发射无故障

（7 分）

1-2 次故障

（3 分）

3 次均故障

（1 分）

创新与反思

20 分

设计有创新点（如可调节配重、折叠式支架、环保材料利用等）

有 1 个及以上明确创新点（8 分）

有创新想法但未实现（4 分）

无创新（1 分）

能客观分析作品优缺点，提出改进方向（如增加射程可优化的部位）

能全面分析优缺点，改进方向可行（6 分）

能分析部分优缺点（3 分）

无法分析（1分）

 展示时能清晰表达设计思路与制作感悟

表达清晰、逻辑连贯（6 分）

表达基本清晰

（3 分）

语言基本流畅，介绍不全面

（1分）

综合评价

优秀□           良好 □           合格 □

备注：对照评价标准，根据实际情况进行打分。组内评价占30%，组间评价占30%，教师评价40%。优秀80~100分，良好60~80分，合格60以下。