教科版六年級下冊科學教案全冊（共142頁）目錄1.1了解我們的住房1.2認識工程1.3建造塔臺1.4設計塔臺模型1.5制作塔臺模型1.6測試塔臺模型1.7評估改進塔臺模型2.1校園生物大搜索2.2制作校園生物分布圖2.3形形色色的植物2.4多種多樣的動物2.5相貌各異的我們2.6古代生物的多樣性2.7保護生物多樣性3.1太陽系大家庭3.2八顆行星3.3日食3.4認識星座3.5夏季星空3.6浩瀚的宇宙3.7探索宇宙4.1廚房里的物質與變化4.2產生氣體的變化4.3發現變化中的新物質4.4變化中伴隨的現象4.5地球家園的化學變化4.6生命體中的化學變化1.了解我們的住房教學設計【教材簡析】了解我們的住房是六年級下冊小小工程師單元的第1課。住房是學生在日常生活中接觸最多的建造工程。學生通過了解自己身邊的住房來初步認識工程的系統性和復雜性。本課通過了解住房的結構、住房包含的系統和住房建造的過程來設計學習活動。首先，學生在了解住房結構的基礎上初步感受建筑工程的復雜性。然后，學生進一步了解住房中的系統，知道住房是由許多復雜而龐大的系統組成的，感受建造住房的復雜性、系統性。最后，了解住房建造工程的過程，一方面感受建造住房的復雜性，另一方面為本單元后面的學習做好鋪墊。通過本節課的學習，學生大致知道住房的基本結構、必需系統以及建造的主要過程即可，從整體上對住房建造工程形成初步認知，為下節課學習認識工程奠定基礎。【學生分析】來源:學*科*網學生很難理解什么是工程，從每天生活的住房入手有利于學生一步步理解工程的含義。雖然學生熟悉我們的房屋，但是他們對住房的結構、系統、建造過程并不清楚，他們對住房相關內容的學習是非常感興趣的。教師一定要抓住學生學習研究的興趣，引導學生搜集、分析相關資料，初步建構對工程的認知。【教學目標】科學概念目標1.住房都有一定的結構，根據需求不同，結構也會存在差異。2.住房由供水、供暖、采光、電路等多個系統組成。3.住房需要經歷一定的建造過程，每一個過程都非常重要，需協同發揮作用。科學探究目標1.能結合自己家的住房，說出住房基本結構（功能分區），以及供水、采光、供暖等主要系統。2.能通過查閱資料及相互交流，簡述出住房的基本建造過程。科學態度目標1.對了解住房有極強的學習興趣。2.感受同伴溝通交流的重要性，樂于分享。科學、技術、社會與環境目標1.初步認識到人類的需求促進社會的進步與發展，同時科學技術的進步也滿足了人們對美好生活的向往與追求。2.初步感受房屋建造的復雜性、系統性和科學性。【教學重難點】重點：了解住房的結構和系統。來源:Z|xx|k.Com難點：了解建造住房需要經歷一系列很重要的過程。【教學準備】為學生準備：學生活動手冊。教師準備：小區、城市的供電、供水系統圖紙，班級記錄表、教學課件。【教學過程】一、聚焦（一）激發興趣，導入課題1.教師利用教學課件出示“中國天眼”、“神舟”飛船、鳥巢、住房等建造工程。提問：這些圖片展示了什么？預設學生回答：“中國天眼”、“神舟”飛船、鳥巢、住房。2.提問：你知道它們是怎么建造出來的嗎？學生進行小組討論交流。預設學生回答：先設計，再建造。3.引入：今天我們就從身邊的住房開始來認識工程。（二）聚焦身邊的住房，明確探究問題1.教師出示教學課件，展示教科書中住房的圖片。提問：你家住房的基本結構是怎樣的？你家住房有哪些必需的系統？它需要經歷怎樣的建造過程？2.學生活動：學生觀察分析住房的圖片。3.提問：這些不同的住宅有哪些相同點？學生通過比較、分析得出：住房都有門、窗、臥室、廚房等；一些住房還有水、電、煤氣等。4.教師幫助學生匯總：門、窗、臥室、廚房等屬于簡單結構；水、電、煤氣等屬于簡單系統。5.提問：住房需要經歷怎樣的建造過程？6.談話：可能你們現在還不知道答案，可以帶著這個問題開展本課乃至本單元的學習，在單元學習中尋找答案。設計意圖：學生從生活住房入手，通過小組之間對資料的比較分析，初步了解住房結構與系統兩個詞語的含義，為學習本課打好基礎。二、探索（一）以你的家為例，說一說住房的基本結構1.觀察住房的照片。教師出示教學課件，展示教科書中的房屋示意圖。學生活動：將自己家的照片在小組中分享，大家共同觀察。2.尋找住房的基本結構。談話：我們可以以自己的家為例，小組交流住房的基本結構。小組交流后匯報討論結果，全班總結，教師板書記錄學生總結出的住房基本結構。預設：學生有可能將一些設施歸納為住房結構，如沙發、燈具、桌椅等。3.分析匯總住房基本結構。提問：這些找到的是不是都是住房的結構？哪些是住房建造后存在的？哪些是裝修入住后添置的？學生小組討論。學生匯報交流：住房的基本結構主要包括房屋的框架、承重、戶型、采光等。地磚、門等是住房建造后存在的。餐桌、窗簾、沙發等是裝修入住后添置的。設計意圖：學生在這個環節中很可能認為冰箱、臺燈、煤氣灶、床等家具與電器也是住房結構。教師應從學生觀察到的房屋布局入手，通過問題引導學生重點觀察相關房屋結構。學生通過觀察、分析資料，形成對住房結構的認識。在這個過程中，教師通過層層指導幫助學生去除錯誤認識，理解住房結構的含義。（二）指出住房所必須具有的系統來源:學科網ZXXK1.尋找住房設施。教師展示教學課件，播放教材中住房圖片。談話：請同學們在圖中找到住房設施，并將找到的設施標記在學生活動手冊中。學生開展活動。來源:學科網ZXXK學生交流匯報。預設學生回答：衛生間和廚房都有上下水設施；各個房間都有電源、電燈等電器設施。2.感受住房系統的作用。提問：這些水或電是怎么到達各個位置的？學生匯報交流。預設學生回答：它們是通過各自的管道到達各個位置的。小結：水、電通過水電設施的相應系統到達相應位置。3感受住房系統的復雜性。（1）了解住房系統。談話：你們知道住房水電內部系統是什么樣子的嗎？教師出示住房水電系統示意圖，引導學生關注細節。例如，按房屋的各個位置有序觀察、把水電系統分開觀察。學生分組觀察示意圖后交流感受。學生匯報交流：通過觀看水電系統示意圖，我們發現水電系統太復雜了！小結：住房內的系統很復雜，各個部分都有自己的作用，不可缺少，無法替代。（2）了解其他工程系統。教師出示更為復雜、完整、系統的小區水電系統示意圖、城市水電系統示意圖，給學生更深的震撼。設計意圖：在這個環節中，從日常生活常見的水電設施入手，進而關注看不見的水電線路，然后呈現整體水電系統，直至整個小區、城市的水電系統。從簡單一步步走向復雜，通過層層深入幫助學生理解系統的含義、作用、價值和復雜性。（三）了解住房建造的過程1.交流對住房建造過程的認識。談話：你們知道住房的建造過程嗎？請你把自己的想法記錄下來，并與同學分享。學生將自己的想法記錄下來，并進行交流分享。2.出示住房建造的相關資料。提問：我這里有提前整理的資料，你們可以從資料中梳理出房屋建造的過程嗎？小組交流研討，學生將搜集的信息記錄在學生活動手冊中。3.學生對比前后認識，形成關于房屋建造過程的認識。教師引導：大家可以將自己原來的想法和學生活動手冊記錄進行比較，修正自己的錯誤認識，形成對建造過程的正確認識。4.全班交流建造資料。全班匯總交流：從不同的信息中交流匯總出相同的房屋建造過程，形成班級記錄表，明確住房建造所經歷的一般過程。設計意圖：學生通過資料收集、處理、分析了解住房建造的過程，與學生前概念進行比較、反思，更好地形成正確認識，為本單元學習打好基礎。三、研討（一）一套住房包括哪些基本結構和系統？1.全班共同交流，根據本課學習活動找出住房的結構和系統。2.教師引導學生理解結構與系統的區別。（二）在住房建造過程中，哪些工作最重要？為什么？1.學生觀察班級記錄表，回顧查找資料的過程。2.全班交流討論：哪些工作階段最重要？在研討交流過程中，教師注意引導學生之間的質疑和辯論，讓學生著重說明理由。3.小結：建造工程的每個階段都很重要，都必不可少，但核心是設計。四、拓展談話：大家可以搜集其他工程（如“中國天眼”、“神舟”飛船、高鐵、橋梁、鳥巢等）建造過程的案例，下節課與同學們分享。設計意圖：在本節課中學生學習了了解我們的住房，在下節課中學生需要學習認識工程。學生提前準備資料，為下節課的學習做準備。【板書設計】了解我們的住房建造住房的過程有：設計、建造、評估、改進。設計是核心。來源:學科網ZXXK【活動手冊使用說明】本課學生活動手冊分為兩部分內容，分別對 應教科書探索板塊第二和第三個學習活動。第一部分是房屋透視圖,學生要在圖中標出房屋的主要結構與系統，并思考它們的不同。教師應該提醒學生在標注結構與系統時用兩種不同顏色的筆。學生在標注出結構與系統之后，可以明顯分辨出哪里是結構，哪里是系統。第二部分是記錄房屋建造的主要過程。六年級學生基本能夠了解一個房屋建造的主要過程。在學生獨立梳理后，教師應組織學生進行討論，歸納出一個房屋建造的主要過程。2.認識工程教學設計【教材簡析】認識工程是六年級下冊小小工程師單元的第2課。教科書從學生對第1課房屋建造工程的回顧入手，引出本課對其他工程的學習和認識。本課主要包含三個活動：第一個活動是讓學生通過搜集、分析資料的方式了解港珠澳大橋的建設目的、意義，實際建設中受到的限制、挑戰，以及工程師攻克難關的過程和勇于創新的精神。第二個活動是在了解房屋和港珠澳大橋的建設過程后，讓學生采用歸納的方法對工程建設過程的相似步驟進行梳理。第三個活動是通過分析每一項工程的建設過程，讓學生了解工程與科技進步的關系。【學生分析】經過第1課的學習后，學生對工程有了較高的學習興趣，并且能夠在小組活動中表現出一定的表達、傾聽、溝通和調整的能力。學生對于港珠澳大橋的認識，大多來源于新聞報道。因此，搜集資料、處理信息是本課的主要學習方式。在搜集文獻資料時，學生應重點關注港珠澳大橋、“中國天眼”、高鐵、鳥巢、空間實驗室等宏大工程的規劃、建設歷程及其過程性資料。本課有助于培養學生搜集和分析處理信息的能力。【教學目標】科學概念目標1.許多發明創造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。2.工程建設需要運用相關科學知識以及技術的支撐來完成。3.工程需要在一定的限制條件下完成任務，要經歷類似的建設過程。科學探究目標1.能通過閱讀資料知道工程建設需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。2.能根據工程案例歸納出工程建設過程的相似步驟。3.能了解工程建設所需的科學技術支持，分析工程與科學技術的關系。科學態度目標1.認識到工程建設的艱難，從而產生對建設者的敬仰之情。2.進一步喚起學習工程的興趣，激發做一名小小工程師的愿望。科學、技術、社會與環境目標1.進一步認識到科學技術與工程的相互關系。2.進一步認識到科學技術對社會發展的重要作用，人類的好奇心及社會的需求對科學技術發展的積極促進作用。【教學重難點】重點：根據港珠澳大橋工程案例，了解工程建設的艱巨與復雜，歸納工程建設過程的相似步驟。難點：根據四大工程案例分析工程與技術的關系。【教學準備】為學生準備：港珠澳大橋相關資料、學生活動手冊。教師準備：港珠澳大橋文字與視頻等資料，鳥巢、“中國天眼”、高鐵、空間實驗室的照片、技術簡圖等資料，班級記錄表、教學課件。【教學過程】一、聚焦（一）教師出示上節課的班級記錄表，引領學生回顧前知談話：我們先觀察上節課的班級記錄表，你們能回憶起上節課的知識嗎？住房有哪些主要的結構與系統？建造住房具體的實施過程分哪些步驟？預設學生回答：住房有很多復雜的結構與系統，包括承重結構、供電系統、上下水系統等。實施過程主要包括規劃、設計、施工等步驟。（二）聚焦本課話題談話：我們一起看教科書第4頁的圖片。我們已經了解了住房和它的建造過程，港珠澳大橋工程的建設過程又是怎樣的？它們在建設過程中有什么共同特點？我們帶著問題開始學習吧。設計意圖：引導學生將學習視角從住宅工程聚焦到港珠澳大橋工程。比較住房工程與港珠澳大橋工程，感受小型工程與大型工程的區別，進一步提升學生的學習興趣。二、探索（一）閱讀或觀看港珠澳大橋的相關資料，試著整理和歸納下面的問題1.利用教科書圖片引入。談話：我們一起通過教科書第5頁的圖片來感受港珠澳大橋的宏偉。2.學生閱讀資料。學生閱讀教科書第6頁的文字資料，思考以下四個問題。（1）為什么要建造港珠澳大橋？（2）大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰？（3）這些問題都是怎樣解決的？（4）大橋的建造經歷了哪些主要過程？3.教師指導學生逐一研究，解釋每個問題的指向。問題一：為什么要建造港珠澳大橋？談話：第一個問題指向建造港珠澳大橋的目的和意義，主要從政治、經濟、文化、交通現狀等資料中篩選。問題二：大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰？談話：第二個問題指向大橋的建造面臨的限制和挑戰，可以從周邊地理環境特點、建設施工標準等方面進行總結；也可以根據文中提供的線索，尋找建設橋、島、隧一體大橋的原因。問題三：這些問題都是怎樣解決的？談話：第三個問題指向解決辦法和克服困難的過程，大橋的建造需要巧妙的設計規劃和先進的技術做支持。問題四：大橋的建造經歷了哪些主要過程？談話：第四個問題指向建造大橋的主要過程，需要從不同的資料中提煉，包括規劃準備階段和建設階段的重要時間節點。4.小組進行資料整理、分析。學生按照上一環節獲得的提示，處理文獻資料。小組內學生補充各自課前搜集到的各種信息。組內交流分享，共同完善本組答案。5.全班共同研討交流。問題一：為什么要建造港珠澳大橋？教師引導：大家通過觀看珠三角兩岸城市群地圖、土地面積占比與GDP占比、大灣區經濟圈概念等資料文獻，能說說為什么要建造港珠澳大橋嗎？來源:Z#xx#k.Com預設學生回答：在經濟、政治、文化方面有不同意義。問題二、三：大橋的建造曾面臨哪些限制和挑戰？這些問題都是怎樣解決的？學生活動：搜集信息，以“限制和挑戰”“解決辦法”兩項內容對應排列。限制和挑戰解決辦法大橋要經過通向香港的唯一航道，橋面高度必須要超過80米，橋塔高度超過200米，而香港機場不允許有超過88米的建筑物出現在這片水域上修建六七千米長的海底隧道和22.9千米長的跨海大橋橋梁和隧道需要用島嶼連接，但這片海域上沒有任何可用的島嶼修建人工島建島的海床上有15到20米深的淤泥，機械會滑出，移走淤泥又會對海洋造成毀滅性污染用圓鋼筒圍島問題四：大橋的建造經歷了哪些主要過程？提問：我這有新聞報道，大家能從中篩選出建設施工中的重要節點嗎？學生交流匯總：2009年12月15日，港珠澳大橋正式開工建設。2015年2月23日，青州航道橋56號墩索塔“中國結”結形撐首個節段（J3節段）吊裝成功。2015年8月23日，江海直達船航道橋首個“海豚”塔成功吊裝。2015年9月6日，主體工程220座墩臺全線完工。2016年6月29日，港珠澳大橋主體橋梁合龍。2016年9月27日，港珠澳大橋主體橋梁全線貫通。2017年7月7日，港珠澳大橋海底隧道正式貫通。2018年2月，港珠澳大橋主體工程通過交工驗收，具備通車試運營條件。6.教師總結。談話：大家回顧整理出的資料，再次感受大橋建造過程的困難與復雜。小結：從前期準備到建設完成的十余年間，港珠澳大橋在建造過程中遇到的困難還有很多。工程團隊不斷突破技術難關，才解決了這些難題。完成這類宏大的工程，依賴的核心是技術。設計意圖：本環節需要學生與教師共同從搜集的資料中整理、分析出四個問題的答案。通過學生明確信息尋找方向、拓展多種資料、整理處理信息、分析得出結論這一活動過程，培養學生搜集、處理、分析文獻資料并從中獲取信息的科學探究能力，加強對工程復雜性、科學性、系統性的理解。（二）梳理工程建設過程的相似步驟1.教師引導：通過上一環節中的時間線，我們梳理了港珠澳大橋建造的主要過程。對比上節課房屋建造的過程，我們來歸納一下工程建設過程要經歷的步驟。2.小組討論交流：通過建造房屋工程與港珠澳大橋工程的對比，總結出兩個工程的相同點，即都需要規劃設計和施工建造兩大過程。3.教師點撥：通過港珠澳大橋工程案例中的時間點，計算整個工程所用的時間和從開工到竣工所用的時間，然后對所用的時間進行比較分析。預設學生發現：施工階段在整個工程中所占時間并不是最多的，占用時間最多的是前期的規劃和設計階段，如分析工程中的限制和挑戰以及研究相應的解決辦法。4.歸納工程建設過程的相似步驟。（1）明確一個要解決的問題。房屋：解決住房問題，保證住宅安全、適用、衛生、經濟。港珠澳大橋：建造一座跨海大橋，連通珠三角地區東西部，縮短行程，為政治、經濟、文化的傳遞提供一個紐帶。（2）在限制條件下進行設計。限制條件包括時間、費用、可用材料、環境、抵抗自然界的破壞能力等。（3）制作一個模型，測試這個模型，評估并改進。制作房屋模型，對樓體高度、結構形式進行測試，確保建筑物的堅固性和安全性，從各個方面驗證建筑物的應力。談話：以評估港珠澳大橋的四個可選方案為例，取舍原因如下。斜線方案會導致大橋阻水率過高，造成大橋周圍沉積沙土，伶仃洋可能變為伶仃河；西側垂直線方案會割裂珠海市空間或破壞珠海沿海景觀；東側垂直線方案在港珠澳大橋東人工島的基礎上，修一條垂直連接線通往深圳蛇口，將擋住航道。因此舍棄了三種雙Y模式設計，最終確定采用Y型線路，分別連接香港、珠海和澳門三地。設計意圖：通過房屋與港珠澳大橋的對比，引導學生思考，設計完成后并不能直接施工，而是要按照設計制作模型，再對模型進行測試、評估和改進，循環往復，直到設計達到各種限制條件的要求，趨于完美，萬無一失。（4）實施建設。在實施建設過程中，要嚴格按照設計來施工，不可隨意更改。如果遇到設計中未出現的情況，要重新進行規劃設計，確定可行性后再進行施工。5.學生完成活動手冊記錄。學生跟隨教師一起完成活動手冊記錄。教師重點提示：要加強對設計在工程環節中的重要性的認識。設計意圖：教科書呈現了一個工程建設過程的簡要步驟示意圖，意圖有兩點：一是給學生提供一個歸納總結的參考；二是重點強化設計的往復過程，通過大橋的多個設計方案的取舍和改進實例，引起學生對設計在工程環節中的重要性的認識，指向工程的關鍵是設計這一核心概念。（三）了解這些宏大工程與科技進步的關系1.提問：回顧房屋和港珠澳大橋的建造過程，你知道工程中可能用到哪些技術嗎？預設學生回答：運輸、制造、冶煉、力學、建筑、電子、燃料、機械、通信等技術。2.觀察教科書中“天眼”、高鐵、“鳥 巢”體育場和“天宮”空間站四大工程的圖片，結合課前搜集的資料，分析這些工程分別采用了哪些技術。3.小組研討。師生共同總結：每一項宏大的工程都采用了大量上述技術，證明了工程離不開技術的支持。4.教師進一步舉例，列舉工程推動技術發展的例子。例如，建造鳥巢所需鋼材要求輕便且荷載能力大，國內鋼鐵廠便專門研制了Q460E-Z35鋼材。又如，港珠澳大橋橋梁焊接的技術標準高，中鐵山橋集團便研發了世界上規模最大、精度最高的機器人焊接系統。5.提問：工程與技術有什么關系？學生開展自由討論。小結：工程利用了大量技術成果，建設工程的過程中遇到的難題也推動了技術的發展。6.總結：通過分析每一項工程的建設過程，我們都可以感受到科學技術在其中發揮的重要作用。每一項工程都包含了大量的科學原理，應用了大量的科學技術，沒有科學技術的支撐，就不可能完成如此浩大的工程。與此同時，工程實施過程中面臨的各項困難和技術難關也是對科學技術提出的更高要求，推動著科學技術不斷發展。可以說，科學技術進步支持工程的實施，工程也推動著科學技術不斷發展。來源:學科網ZXXK設計意圖：小組分析討論的結果并不需要真正選擇出所有需要的技術，而是通過這種形式使學生主動感受到工程采用了大量技術，深化學生對工程與技術關系的認知。三、研討（一）通過兩節課的學習，我們對工程有了哪些認識？這些認識的依據是什么？學生圍繞這個問題開展交流討論。教師引導學生理解以下兩個方面的內容。1.工程是一項復雜、整體、協調的工作。2.設計與施工同等重要，甚至設計更為重要。（二）完成一項工程要經歷哪些重要的工作階段？1.學生開展自由討論。教師引導學生利用活動手冊梳理工程步驟并進行總結。2.師生交流總結：完成一項工程要經歷重要的工作階段，包括明確一個要解決的問題；在限制條件下進行設計；制作一個模型；測試這個模型，評估并改進；再重新設計建立模型，再測試，再改進完善。循環往復，直到設計達到各種限制條件的要求，才開始實施建設。來源:Zxxk.Com（三）工程與技術的關系是怎樣的？1.學生交流討論。2.小結：工程項目包含大量的科學原理，利用大量的科學發現，不斷推動技術的發展。技術與工程是相互促進、相輔相成的關系。（四）假如讓我們做一名小小的工程師，我們都要完成哪些工作呢？1.教師引導學生積極討論，自由交流。2.學生匯報：發現建造工程的每個階段都很重要，都需要有專業知識和技能的工程師去做。最重要的是設計。來源:學科網ZXXK設計意圖：通過研討板塊梳理兩節課的學習過程，引導學生分享對工程的新認識，認識到設計與施工同樣重要，進一步深化學生對工程與技術關系的認知。四、拓展收集鐵塔的圖片，觀察鐵塔的結構特點。來源:學*科*網設計意圖：引導學生思考鐵塔為什么如此牢固、穩定，它的結構有什么特點。為后面兩課設計塔臺的形狀及內部結構做準備。【板書設計】 【活動手冊使用說明】在探索板塊的第二個活動“梳理工程建設過程的相似步驟”中，學生跟隨教師一起完成活動手冊記錄。3.建造塔臺教學設計【教材簡析】建造塔臺是六年級下冊小小工程師單元的第3課。學生從本課開始體驗工程設計過程。本課為學生創設工程招投標活動，通過模擬工程招投標開展設計活動，從而感受并體會設計的重要作用，體會工程設計的系統性與復雜性，加深對工程的理解。本課學生要模擬前兩課學習的工程建造基本過程進行自主設計。從選址、材料選擇、塔的設計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進行工程整體設計。在這個過程中學生要考慮因素之間相互牽制、難以取舍的關系，也要明確各項因素權衡的側重。例如：塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，美觀、成本等屬于在重點基礎上的綜合點。工程項目的設計決定項目是否達標、是否安全、是否廉價。本課通過設計活動幫助學生初步理解工程項目的關鍵是設計。來源:Z。xx。k.Com【學生分析】本課學生承擔起工程師的角色，激發學生開展科學實踐活動的積極性。學生曾經制作過一些作品，也進行過簡單的思考與設計。但是全面權衡各項要求進行整體設計，對學生來說是一個新的挑戰。有目的、有要求、有限制的工程項目設計需要相應科學知識技術為支撐，也需要團隊成員相互補充配合，更需要團隊成員開動腦筋充分思考共同完成項目設計。學生雖面臨諸多困難與挑戰，但對本課學習內容還是有著強烈的好奇心和參與熱情，學習的積極性頗為高漲，為本課的學習奠定了堅實的基礎。【教學目標】科學概念目標對一項工程的設計需要考慮到各因素以及各因素之間的關聯。科學探究目標1.能夠考慮到建造塔臺所涉及的各個因素。2.能夠根據教科書中的“標書”樣本制訂出建造塔臺標書。3.能夠利用文字、繪圖的方式表達自己的創意與構想。科學態度目標1.積極參加設計活動，對工程學習充滿興趣。2.樂于表達與交流，并能夠綜合小組各成員的意見，形成集體的觀點。科學、技術、社會與環境目標感受到科學知識與其他學科綜合能力對工程設計的重要性。【教學重難點】重點：理解工程設計需要考慮項目要求、安全、成本等多種因素。難點：考慮建造塔臺所涉及的各個因素，根據這些因素整合小組意見設計標書。【教學準備】為學生準備：學生活動手冊。教師準備：班級記錄表、操場照片、塔臺標書、教學課件。【教學過程】一、聚焦（一）回顧工程師工作步驟1.談話：我們學習、了解、認識了工程，今天開始我們要像工程師那樣來做一項工程。2.教師出示教學課件，學生回憶工程師工作需要經歷的步驟。（二）明確建造塔臺任務，確定招標活動1.教師展示工程任務：學校要在操場上建造一個塔臺，供足球教練站在臺上指揮和訓練。現在需征集塔臺的設計方案，最終通過競標的方式確定建塔資格。2.學生以小組為單位分別研討方案，了解招標會的方式和要求。學生各組力爭中標，獲得建造資格。設計意圖：學生在聚焦板塊中首先明確本課任務，這也是單元連續任務的起始。從認識工程到實際體驗，利用建造塔臺這一真實任務開展學習。招標會的形式更能夠激發學生興趣，增強活動的真實性，能夠充分發揮學生積極主動的學習態度，為順利開展本課甚至本單元學習打好基礎、做好鋪墊。二、探索（一）思考有關建造塔臺的相關因素1.提問：在做這個工程時，我們首先要做什么呢？學生思考，自由回答。2.小組討論，合作交流。學生圍繞問題開展小組交流。教師重點提示討論問題的關鍵點：建造地址、塔臺樣式、人員分工、塔臺高度、材料選取、確保堅固、保證安全、節省成本。學生緊緊圍繞以上問題開展初步討論，拓展思路。設計意圖：本環節討論內容都是設計標書的核心項目。學生進行研討交流時不用記錄，只是交流想法，尋求最優化方案。這一活動的目的是拓展思路，為后面制訂標書打下基礎。（二）小組合作制訂標書1.教師出示標書樣式。提問：我這里有一份標書樣本，大家的學生活動手冊中也有標書的樣式。你們能小組合作制訂標書嗎？學生活動：觀察比較研討的問題與標書項目，準備小組合作制訂標書。2.教師講解標書要求。教師提示：大家把標書項目寫得越細致、越完整，中標機會就越大。標書要表現出小組對這項工程的詳細計劃。可以用圖畫、文字、標識、標記等多種形式相互配合制訂標書。3.學生以小組為單位制訂標書。4.教師適時指導，提醒學生注意事項。（1）在設計中還要考慮承重、安全、抗風抗震能力等問題。（2）制訂標書要合理，準確使用文字、圖畫、標注等多種形式表達。（3）設計中要關注塔臺設計細節。（4）提示學生在設計時關注競標的兩項重要標準：項目安全性和項目成本。設計意圖：學生在上一環節研討的基礎上，結合本環節起始的標書樣式開始小組內設計、制訂標書。教師適時進行有針對性的指導，具體詳細指導學生開展活動，為后面的學習打好基礎。（三）模擬投標發布會來源:學,科,網1.教師創設工程項目招標會情境。談話：我們現在是招標會現場，請小組依次進行投標講解。學生通過小組展示、自評、互評的形式開展活動。小組依次進行投標講解，介紹本組塔臺設計的優勢，闡述如何保證項目安全性和控制項目成本。2.教師設計相互提問與答疑環節。教師引導：每個小組分別匯報本組工程設計中遇到的問題和解決方案。其他小組可以對他們進行質疑與評議，再由匯報小組進行解釋。學生匯報交流。3.教師進行投標發布會總結。師生交流總結：工程設計的關鍵是如何實現項目安全性和項目成本的和諧統一。設計意圖：通過生生互動、教師總結、師生互動，培養學生傾聽、質疑、解釋、交流的科學探究能力，初步理解設計在工程中的關鍵作用。三、研討來源:學科網ZXXK（一）通過參與設計塔臺的項目，我們有什么感受？1.談話：各小組分享你們是怎樣平衡各項因素的？當小組內有不同想法時你們又是如何協調達成共識的？2.學生交流真實感受。（二）設計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？1.學生共同觀察班級記錄表，師生共同回顧梳理競標的關鍵因素。2.教師與學生共同總結：工程的關鍵是設計。（三）我們對工程又有了怎樣的新認識？1.教師組織學生交流對工程的新認識。2.學生交流后體會并總結：建造工程各環節都很復雜，設計環節在其中尤其關鍵。來源:Zxxk.Com【板書設計】建造塔臺投標發布會工程要求：項目安全性 項目成本標書項目內容 設計標書形式建造地址 文字塔臺樣式 圖畫人員分工 標記塔臺高度 數字建造材料 標識堅固措施 安全措施 計劃成本 來源:Z&xx&k.Com【活動手冊使用說明】本課的活動手冊是學生制訂標書內容。學生制訂標書形式可以多種多樣，活動手冊采用大量留白的形式，不給學生設置篇幅限制，避免限制學生思維和活動。活動手冊上預留的空間只是為學生提供一個提示，學生可以自由使用紙張完成小組標書。注意提醒學生保存此標書，作為單元學習結束后要整理完整過程性資料。4.設計塔臺模型教學設計【教材簡析】本課重點聚焦工程設計這一核心內容。由于學習內容和學習方式主要以小組討論、交流、設計為主，教科書的編寫體例不再沿用四個板塊的模式，而是以工程建設的基本程序展開。教科書對塔臺模型的設計提出了明確的要求，提供了材料清單及評價表。一方面指導學生設計方向，另一方面指導學生利用評價表來規范設計方案。學生制訂方案時，可以利用教科書呈現的五個問題展開思考，全面而細致地考慮設計問題，盡可能設計出優質的塔臺模型方案。本課的模型設計是對上一課“標書”的具體化，并且下一課建造模型要完全遵照本課的設計圖紙實施，單元結束課也要針對本課設計的不足進行改進。所以，本課的學習內容在單元中具有十分重要的作用。【學生分析】學生在之前工程類課程學習中，很少有如此全面的設計活動。雖然本課為學生設計塔臺模型提供了必要的支持，但是對于學生來說仍然具有挑戰性，學生要經歷多維度的思考與權衡，最終整合出最為合適的設計方案。在這一科學實踐活動過程中，需要學生在積極思考的基礎上，注重小組交流合作，整合小組成員的想法。生生之間相互借鑒補充，培養學生合作交流的重要能力。學生在本單元前三課已經有了初步的合作，在此基礎上教師要進一步創設情境，適時指導學生學會合作、學會交流，培養相互合作的能力和習慣。來源:學_科_網Z_X_X_K【教學目標】科學概念目標1.工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關聯。2.工程設計中蘊含著一定的科學知識。科學探究目標1.能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，制訂出建造方案。2.能根據限制條件設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。3.能深入思考，發現并解決設計中的難點問題。4.能反思自己的設計，不斷改進。科學態度目標1.對工程設計抱有極強的興趣。2.愿意與小組成員合作、交流，共同完成設計任務。3.具有反思意識，能聽取同學意見并不斷改進自己的設計。科學、技術、社會與環境目標感受到科學知識對設計好塔臺的重要作用。【教學重難點】重點：認識并理解工程設計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及其之間的關聯。難點：能根據建造塔臺的具體任務，綜合考慮相關因素，在限制條件下設計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創意。【教學準備】為學生準備：塔臺標書、學生活動手冊、記錄表。教師準備：班級記錄表、評價表、三角形與正方形的框架實物、建筑物圖片、鐵塔圖片、教學課件。【教學過程】一、聚焦（一）展示多種模型，明確模型意義1.教師出示教科書塔臺圖片和設計模型對比圖，讓學生觀察。2.教師引導：大家知道在工程設計中制作模型的作用和意義嗎？3.學生討論交流。4.小結：設計制作模型能夠呈現工程師的設計，要針對設計進行測試、評估、改進，直至符合建設要求，因此制作模型在工程設計中具有不可替代的重要作用。（二）創設情境，聚焦任務談話：我們從今天開始，一起像工程師一樣，來設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經歷建造塔臺的過程。來源:學&科&網設計意圖：學生通過觀察模型和工程成果的對比案例，初步了解模型的重要價值。通過交流分析后深入理解模型在設計中的作用，增強學習動機。二、任務（一）明確工程要求1.教師出示教科書中建造塔臺的要求。提問：我們要做一個什么樣的塔臺？我們一起來看看學校對建造塔臺有什么要求。教師提示學生閱讀教科書中要求。2.學生閱讀并明確教科書中要求。學生自主閱讀要求材料后全班進行總結交流。教師引導學生進行分析，找出其中的關鍵內容，匯總出工程要求的關鍵點：塔臺高度60厘米。底部能夠移動。堅固并有承重能力。具有抗風抗震能力。節省材料。美觀。教師提示：設計作品的關鍵是達到堅固、美觀、價廉的平衡。教師提出對于設計圖紙和設計活動的要求：設計圖紙清楚明了，有條理，表達方式全面，有文字、圖畫、數字、標記等。小組分工明確、系統，有序開展設計活動。3.分析工程要求的層次。教師引導：我們面臨的工程任務的要求，哪些是必須達到的？哪些是重點考慮的？哪些是均衡整合考慮完成的？學生交流分析，總結得出工程設計活動的三個層次。（1）高度、安全、承重是必須要達到的要求。（2）底部能夠移動、具有抗風抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。（3）成本、美觀、設計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。來源:Z.xx.k.Com（二）確定選取材料教師出示教科書內容，配合課件展示材料選取要求。展示材料實物，學生觀察材料，準備開展設計活動。（三）閱讀塔臺模型制作評價表1.教師引導：我們來閱讀教科書中的塔臺模型制作評價表。2.學生閱讀后結合工程要求，了解細化評價標準和相應分值，明確塔臺模型設計具體要求。設計意圖：學生在認識工程任務中注重理解工程任務的層次，有些是必須完成的工程要求，有些是重點考慮的要求，有些是均衡整合考慮完成的要求。學生在理解以上內容的基礎上才能更好地進行塔臺模型的設計。三、制訂方案（一）依據評價表思考問題教師利用教學課件出示教科書中的5個問題，并引導學生思考。1.為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設計是如何考慮材料使用的？2.哪些設計是為了穩固塔臺模型？教師出示正方形和三角形的教具，提問：你們覺得正方形和三角形哪個形狀更穩定？學生自由發言，教師進行演示實驗，學生觀察兩個形狀受力后的變化。教師請學生親自感受體驗，再次感受三角形的承重能力。小結：三角形更加穩固，在塔臺模型設計中我們要多設計三角形來保證塔臺模型的穩固和承重能