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1、第一单元小小工程师教材分析一、教材解读“小小工程师”单元学习内容指向建造工程，属于土木建筑工程中的一部分。本单元从贴近学生生活的房屋建造工程入手，帮助学生一步步认识工程，了解设计是工程的核心，体验工程师的设计工作。本单元共7课，大致分为2个部分。第12课，“了解我们的住房”和“认识工程”是对现有工程的了解，分别选择了学生最为熟悉的住房和代表我国桥梁建设极高水平的港珠澳大桥作为素材，引导学生展开对工程的了解。通过这两课的学习，使学生对“工程是什么”“工程有什么特点”“工程建设与科学技术之间的关系是怎样的”等问题形成初步的认知。第37课，学生将亲历工程实践。其中，“建造塔台”以招投标的形式明确工程
2、项目要求，使学生在设计中感受工程设计要考虑的各项因素和其相互之间的联系，体会工程的多系统与复杂的特性，加深对工程的理解。在“设计塔台模型”“制作塔台模型”“测试塔台模型”与“评估改进塔台模型”四节课中，学生将像工程师一样，对塔台模型进行设计、制作、测试、评估和改进，经历一个“工程”建造的系统过程。二、学情分析本单元指向两个主要概念，分别是“技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造”和“工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动:为了建构以上概念，学生需要在真实情境下经历完整的工程实施过程。经过前两课的学习，学生初步了解工程后，会对本单元后面的学习内容也产生极
3、大的兴趣，迫不及待地想要开始动手制作。但在亲历过程中，学生又会遇到许多困难与挑战，需要团队配合、互助，集思广益。因此，教师在进行本单元教学时要注重团体协作、沟通等方面的引导和评价，让学生学会接纳他人的想法，同时清晰地表达自己内心的想法。三、教学策略1 .引导学生在作品设计中感受和理解工程。本单元的教学旨在培养学生勇于探索的精神，提高学生解决问题的能力，因此我们必须给予学生充足的时间和空间去设计、制作和改进。但学生往往会因为目标不清晰而无法高效地完成课堂任务，因此教师需要在活动开始前出示详细具体的评价标准，有效地引导和调控，让学生在“做工程”的实践活动中，体会并理解设计工程的反复性和复杂性，感受
4、“做工程”的成功和乐趣。2 .指导学生在作品改进中发展和提升认知。在初步完成作品后，评价和改进不仅要针对眼前的作品，更要深入到提升学生的认知水平，反思哪些设计在实践中是可行的、哪些设计是需要修改的、哪些设计更有价值以及再设计时应该从何入手等。这一连串的问题对学生的原有认知不断形成冲击，使学生在实践中不断发展认知、提升能力。第1课了解我们的住房教案（教材P23）授课时间：累计L课时课题了解我们的住房课型新授课教学目标科学知识目标1 .知道住房都是有一定结构的，根据需求不同，结构也会存在差异。2 .知道住房由供水、供暖、采光、电路等多个系统组成。3 .知道住房需要经历一定的建造过程，每一个过程都非
5、常重要，需协同发挥作用。科学探究目标1 .能结合自己家的住房，说出住房的基本结构（功能分区），以及供水、采光、供暖等主要系统。2 .能通过查阅资料及相互交流，简述住房的基本建造过程。科学态度目标1 .对了解住房有极强的学习兴趣。2 .感受同伴沟通交流的重要，乐于分享。科学、技术、社会与环境目标1.初步认识到人类的需求促进社会的进步与发展，同时科学技术的进步也满足了人们对美好生活的向往与追求。3 .初步感受房屋建造的复杂性、系统性和科学性。教学重难点重点：住房的基本结构和必需系统。难点：住房的重要建造过程。教学准备为学生准备：学生活动手册，有关住房建造的文字资料。教师准备：班级记录表，住房结构、
6、给排水系统、电路系统等图纸，教学课件。流程教学设计二次备课聚焦1 .导入：（教学提示：出示具有本地风情的住宅或建筑图片。）看完这些图片，同学们都不禁感叹建筑设计的巧妙和工程的宏伟。建筑工程与我们的生活息息相关，为我们的生活和工作提供了帮助。本单元，我们将一起体验工程师的工作。大家先来说说，生活中，你们接触最多的建筑工程是什么？（预设：住房、楼房）2 .揭题：住房的基本结构是怎样的？有哪些必需的系统？需要经历怎样的一个建造过程呢？今天，我们就先来了解我们的住房。（板书：了解我们的住房）工程：将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称，如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、机电工程
7、、化学工程、海洋工程、生物工程等。探索与研讨探索一：住房的基本结构1.提问：（教学提示：出示各种不同类型的住房图片。）这些图片中有和你们家住房类似的吗？（预设：有；没有。）你们家的住房有哪些基本结构？（预设：我家的房子是水泥、钢筋的结构；我家的房子有客厅、厨房、卧室、卫生间、阳台等结构。）2 .追问：不同的住房有不同的房屋布局，是什么将这些房间分隔开的？（预设：墙、门、窗、楼板等。）3 .活动：出示房屋结构明显的住房图片，指导学生观察图片并分组讨论，总结不同的住房都具有哪些相同的结构，记录下来并简要说明。4 .小结：住房的基本结构包括门、窗、承重梁、墙体、楼板等。探索二：住房的必需系统1 .提
8、问，房屋除具有基本结构外，还有哪些为我们生活服务的设施呢？举例说说它们的位置和作用。（预设：卫生间和厨房有水龙头，为我们提供水；客厅和各个房间的天花板上有电灯，为我们照明；还有电冰箱、电视机、燃气灶等2 .追问：这些水、电或气是怎么到达各个位置的？（预设：通过水管、电线、燃气管道到达。）结构：指事物自身各种要素之间的相互联系、相互作用的方式，通常与“功能”相对，是系统组织化、有序化的重要标志。系统：自成体系的组织，相同或相似的事物按一定的秩序和内部联系组合而成的具有某种特性或功能的整体，如供水系统、排水系统、电路系统等。探索与研讨4.小结：住房的必需系统有供水系统、供电系统、排水系统、电路系统
9、、燃气系统、供暖系统、网络系统等。【设计意图】通过在住房图中标注帮助学生寻找、梳理住房的结构与系统，从而帮助学生理解结构与系统的概念，体会其复杂性。探索三：住房的建造过程1 .提问：大家认为一套住房的建成需要经历哪些过程？（预设：先选址,再设计，最后建造。）2 .活动：出示住房建造的相关资料，指导学生阅读并将搜集到的信息记录在学生活动手册中。拓展与小结L拓展：除了我们居住的房屋，工程还包括很多其他类型，你们知道我国哪些著名的工程？（预设：“中国天眼”“神舟”飞船、高铁、桥梁、“鸟巢”等。）2.布置任务：请同学们通过网络、书刊等途径搜集这些工程建造过程的相关资料，下节课可通过展示文字、图片或视频
10、的方式一起分享！板书设计1.1了解我们的住房基本结构：门、窗、承重梁、墙体、楼板等必需系统：供水、供暖、采光、电路等建造过程：选址T设计T建造T验收教学反思学生对工程接触得不多，对工程的念和过程知之甚少。工程建筑中，住房最为贴近学生的生活。因此，本课从各式工程图片过渡到学生熟知的住房工程上，引导学生建立学习工程的信心。活动中，学生先组内讨论，通过在活动表上标注来认识住房的基本结构和必需系统，再班级交流，深化知识。另外，在活动内容上还可以调整、简化，将结构与系统作为一个连续递进的任务展开，将小活动串联成大活动，更有助于学生能力的提升。学生是课堂的主人，通过活动，培养学生理论结合实际的能力，充分发
11、挥学生的积极性与主动性。拓展活动鼓励学生课后继续学习相关内容，增强学生对信息的搜集和处理能力，也增强了学生的学习兴趣。第2课认识工程教案（教材P47）授课时间：累计1课时课题认识工程课型新授课教学目标科学知识目标1.知道许多发明创造来源于对生活的观察，可以在自然界找到原型。2 .知道工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。3 .知道工程需要在一定的限制条件下完成任务，要经历相类似的建设过程。科学探究目标1 .能通过阅读资料知道工程建设需要面临的限制条件有哪些，又是怎样解决难题的。2 .能根据工程案例归纳出工程建设过程的相似步骤。3 .能了解工程建设所需的科学技术支持，分析工程与科学技
12、术的关系。科学态度目标1 .认识到工程建设的艰难，从而产生对建设者的敬仰之情。2 .进一步唤起学习工程的兴趣，激发做一名小小工程师的愿望。科学、技术、社会与环境目标1.进一步认识到科学技术与工程的相互关系以及对社会发展的重要作用。3 .进一步认识到人类的好奇及社会的需求对科学技术发展的积极促进作用。教学重难点重点：港珠澳大桥相关资料、学生活动手册。难点：根据具体工程案例分析工程与技术的关系。教学准备为学生准备：学生活动手册，有关住房建造的文字资料。教师准备：港珠澳大桥文字与视频等资料，“鸟巢”体育场、“中国天眼”射电望远镜、高铁施工过程、“天宫”空间站的图片及资料，教学课件。流程教学设计二次备
13、课聚焦1.引入：上节课我们已经了解了住房和它的建造过程，大家课后了解的其他工程的建设过程又是怎样的呢？（教学提示：请1 2名同学展示课后搜集的其他工程及建设过程的资料。）2 .提问：从住宅工程到其他各式工程，它们在建设过程中有什么共同特点呢？（预设：都有选址、设计、建造、验收的过程；建造时都需要根据实际情况解决一些难题。）3 .揭题：接下来，就让我们通过今天的学习来认识工程吧！（板书：认识工程）【设计意图】通过回顾、展示、讨论，在巩固旧知识的同时引发对工程共同特点的思考，暴露学生对不同工程实施过程的前概念，顺势揭示课题。探索探索一：了解港珠澳大桥的建设L过渡：出示港珠澳大桥图片，请学生说说感受
14、。（预设：宏伟、震撼）2.活动：播放港珠澳大桥介绍视频，引导学生认真观看。探索与研讨探索二：梳理工程建设过程的相似步骤1 .过渡：通过观看视频和阅读资料，相信大家都感受到了港珠澳大桥工程建造的复杂与困难。2 .布置任务：对比住房建造工程与港珠澳大桥建造工程，讨论并归纳工程建设的相似步骤，填写在流程图中。3提问：一个工程的建造往往会遇到哪些困难？（预设：周边地理环境特点、建设施工标准、现有技术发展等。）限制条件包括哪些？（预设：时间、费用、可用材料、环境、抵抗自然界破坏的能力等。）遇到这些困难时，应该怎样做？（预设：在限制条件下进行设计与改进，解决问题。）4 .追问：对比住房和港珠澳大桥的建造工
15、程，我们整理了工程建设的相似步骤。（教学提示：出示工程建设的相似步骤流程图。）流程图中蓝色箭头说明了什么？（预设：说明工程往往会经历“设计一建立模型一测试一改进一再建立模型一再测试一再改进完善”的循环过程，也说明了设计是工程建设中一个非常重要的环节。）（明确一个要解决的问题）（在限制条件下进行设计），制作一个模型（曲或写解决方案）（测试这个模型，评估并改进）一（实施建设）5 .小结：在整个建设工程中，施工阶段所占用的时间并不是最长的，最关键、最耗时的是前期在限制条件下解决问题、设计与改进的阶段。.探索.探索三：了解工程与科技进步的关系1 .过渡：工程离不开技术，住房和港珠澳大桥的建造工程都用到
16、了运输、制造、冶炼、力学、建筑、电子、燃料、机械、通信等技术。2 .提问：（教学提示：出示“中国天眼”、高铁、“鸟巢”体育场、“天宫”空间站的图片及资料。）“中国天眼”、高铁、“鸟巢”体育场和“天宫”空间站分别采用了哪些技术？（预设：以鸟巢为例，其使用了运输、制造、冶炼、力学、建筑、机械等技术，还利用了仿生学的原理）这说明了什么？（预设：说明每一项工程的建设过程都应用了大量的科学原理和科学技术。）3 .小结：通过这些例子，我们能感受到科学技术在工程建设中发挥的重要作用，每一项工程的建设过程，都包含了大量的科学原理，应用了大量的科学技术。没有科学技术的支撑，如此浩大的工程就不可能完成。与研讨拓展
17、与小结L小结：港珠澳大桥等尖端工程需要通过不断创新、不断超越、突破重大难关来实现工程目标，同时也体现了工程是科学和技术的有机结合体。2.拓展：（教学提示：展示不同的铁塔图片。）世界上著名的埃菲尔铁塔于1889年建成，距今已有一百多年。请同学们课后收集埃菲尔铁塔的相关资料并思考：经历了风吹雨打的埃菲尔铁塔为什么仍如此牢固稳定？它的结构有什么特点？下次课我们将一起探究。技术：根据生产实践经验和自然科学原理发展而成，把生产要素投入转化成产品和服务等产出的理论知识和实践知识以及各种工艺操作方法与技能，如电工技术、激光技术、育种技术等。板书设计1.2认识工程住宅港珠澳大桥工程建设的相似步骤：（明确一个要
18、解决的问题）（在限制条件下进行设计（制作一个模型（画或写解决方案）（测试这个模型，评估并改进口（实施建教学反思本课通过回顾前知和分享展示自然引入。探索一中，让学生观看视频并阅读资料，提升了学生处理信息的能力。探索二中，一方面让学生自己梳理、归纳住宅与港珠澳大桥建设过程的相似步骤，发展学生归纳总结的能力；另一方面，通过对箭头指向的循环过程的思考，强化学生对设计的重要性、复杂性、闭环性的认知，让学生认识到“工程的关键是设计”这一核心理念。探索三的资料展示，让学生感知到工程离不开大量的科学技术，同时工程也推动着科学技术的创新。拓展部分引导学生思考铁塔为什么如此牢固稳定，它的结构有什么特点，在激发学生
19、学习工程的兴趣的同时，也为后面两课关于设计和建造塔台的学习做铺垫。第3课建造塔台教案（教材P89）授课时间：累计1课时课题建造塔台课型新授课教学目标科学知识目标知道对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。科学探究目标1.能够考虑到建造塔台所涉及的各个因素。2 .能够根据教科书中的“标书”样本制订出建造塔台标书。3 .能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。科学态度目标1 .积极参加设计活动，对工程学习充满兴趣。2 .乐于表达与交流，并能够综合小组各成员的意见，形成集体的观点。科学、技术、社会与环境目标感受到科学知识与其他学科综合能力对工程设计的重要性。教学重难点重点：结合建
20、造塔台所涉及的各个因素和“标书”样本制订出塔台竞标标书。难点：通过表达与交流形成集体的观点并利用竞标的方式展示。教学准备为学生准备：学生活动手册。教师准备：塔台竞标标书、操场照片、教学课件。流程教学设计二次备课聚焦L引入：前两节课大家初步了解了住房，认识了工程，可以称作小小准工程师了。学校最近要在操场上建一座塔台，以供足球教练站在塔台上指挥队员训练，请各位准工程师一起来帮助完成此工程任务。2.揭题：（教学提示：展示操场照片和情境。）现在学校公开征集塔台的设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格。今天，我们就要像工程师那样来完成“建造塔台”的工程任务。（板书：建造塔台）【设计意图】通过照片和情境
21、设置，让学生对工程任务产生兴趣。明确本课是单元连续任务的起始，为顺利开展本课甚至本单元的学习打好基础、做好铺垫。探索与研讨探索一：建造塔台需要考虑的因素1.提问：建造塔台需要考虑的因素有哪些呢？（预设：塔台的大小、材料、成本、结构是否坚固等。）2 .追问：除了与塔台本身的用途、特点有直接联系的因素外，还有哪些因素会影响整个工程的建造？3 .布置任务：指导学生思考建造塔台需要考虑的更多因素，并在组内讨论、交流。（教学提示：塔台要设计成什么样子？人员怎么分工？用什么材料？塔台建在什么位置比较合适？设计多高的塔台才方便观看？如何做到既稳固又节省成本？）探索二：制订标书1.过渡：（教学提示：出示“塔台
22、竞标标书”，引导学生观察竞标标书并分析其特点。）工程项目的哪些方面可能会更受重视？（预设：项目成本和项目安全性。）2,布置任务：指导学生分组活动，合作制订标书。提醒学生注意工程中的竞标要点是项目成本和项目安全性。探索与研讨讨探索三：投标发布会1.布置任务：指导学生分组互评，梳理各组标书的优势，描述遇到的问题和解决方案。2.活动：组织各小组进行投标发布会。（教学提示：各小组进行投标讲解时，教师提前将对应组的标书投影展示。）探索与研讨3.小结：在评价项目方案时，项目成本和项目安全性是工程设计的重点，二者的协调统一是工程设计的关键。【设计意图】设计提问与答疑环节，引导学生介绍工程设计中遇到的问题和解
23、决方案，其他小组进行有理由的质疑与评议,汇报小组进行解释，以此培养学生倾听、质疑、解释、交流的科学探究能力。研讨汇报拓展与小结小结：建设工程是一项复杂的任务，既要考虑各项因素之间相互牵制、难以取舍的关系，也要明确各项因素权衡的侧重，达成二者最大的平衡与优化需依靠工程项目的设计、技术难关的突破以及科学原理与科学技术的合理应用。板书设计1.3建造塔台工程：建造塔台标书：选址、选材、塔的设计、成本预算、人员分工、时间分配竞标要点：项目成本、项目安全性工程的关键是设计教学反思本课通过大量的生生互动、师生互动、总结归纳等方式教学，引导学生加深对“工程的关键是设计”的理解，有效地培养了学生倾听、质疑、解释
24、、交流的科学探究能力。第4课设计塔台模型（教材P1012）授课时间：累计1课时课题设计塔台模型课型新授课教学目标科学知识目标1 .知道工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。2 .知道工程设计中蕴含着一定的科学知识。科学探究目标1.能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，制订出建造方案。2 .能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创.T屈。3 .能深入思考，发现并解决设计中的难点问题。4 .能反思自己的设计，不断改进。科学态度目标1 .对工程设计抱有极强的兴趣。2 .愿意与小组成员合作、交流，共同完成设计任务。3 .具有反思意识，能听取同学的
25、意见并不断改进自己的设计。科学、技术、社会与环境目标感受到科学知识对设计好塔台的重要作用。教学重难点重点：根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，制订出建造方案。难点：根据限制条件设计符合要求的塔台模型，并用文字和绘图的方式表达创意。教学准备为学生准备：塔台竞标书、学生活动手册。教师准备：塔台模型制作评价表、三角形与正方形的框架实物、教学课件。流程教学设计二次备课聚焦L导入：（教学提示：出示课首塔台图片，回顾工程建设的基本步骤。）建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。2.揭题：从这节课开始，我们也要像工程师一样，设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔
26、台的过程。让我们从设计塔台模型开始吧！（板书：设计塔台模型）任务任务一：明确工程要求1.活动：引导学生阅读学校给定的要求，明确要做一个怎样的塔台。任务2,布置任务：指导学生分组活动，完成交流分析，找出并整理关键要求。任务二：熟悉评价表出示塔台模型制作评价表，引导学生阅读评价表，明确塔台模型设计的具体要求，结合塔台竞标书开展研讨，寻找设计思路。塔台模型制作评价表项目1分2分3分设计图及文字说明缺少文字和图画法十设计了文字和图画说明，但是说明较混乱、缺乏条理，没有用数字进行定量说明或者没有关键性的箭头指示等合理地设计了文字和图西说明,对秫，部分使用的材料进行了加工和用分工合作分工不明确，每个成员不
27、知道各自应该做什么有基本的分工，但是分工不系统，或执行分工不彻底，或有未承担任务的成员有明确的分工且贯彻实施，为每个成员安排了相应的任务，并且每个成员都明确自己的任务，能有组织地执行脑没有达到60蜃米的高度基本接近60厘米的高度达到60厘米的高度顶端承重顶端无法承重或顶端承重为所有小组中的最小顶端承为所有小组的中等水平顶端承重为所有烟中的最大抗风能力能抵御1级（小风量）风吹能抵3（中等风.）风吹雌3（r1）m抗K能力能抵御1级（轻微）震动能抵3（较强）震动聊御海（强）虞动美观结构欠佳、制作粗糙，或在所有小组中最差结构比较合理、外形较为美观，或在所有小组中处于中等水平结构合理、外形美观，或在所有
28、小组中处于最高水平网稣统计材料成本在所有小组中最高材料成本在所有小蛆中处于中等水平材料成本在所有小组中最低制定方案与研讨制订方案1.活动：指导学生根据评价表思考问题。2.小结：应该多用三角形结构，胶条要固定牢，底座形状要提前考虑，不能太大，避免材料浪费。3谈话：对于暂时想不到答案的问题不用为难，大家可以在接下来的设计环节中继续思考、讨论，共同寻找解决的方法。4 .引导：出示教科书中的学生交流图，引导学生阅读对话框中的提示内容，交流设计关键点。5 .布置任务：指导学生小组合作，展开设计活动。可以在设计图上用数字和单位标注塔台模型各项尺寸大小，并对关键结构进行文字和图画的补充或原理的解释。拓展与小
29、结小结：建立模型是工程设计中的重要环节，而对模型的设计也需要全面而细致地考虑各种因素，再经过多维度的思考与权衡，才能整合出最为合适的设计。板书设计1.4设计塔台模型项目要求：1尺寸:高度6（）厘米；2功能：底部能够移动；3稳固：具有一定的承重能力.抗风、抗震能力；4成本：尽可能价廉；5美观设计要求：（1应有文字、图画、数字、标记等.清晰明了.有条理；2小组分工明确，有组织地开展设计活动设计关键：稳固、美观、价廉相平衡教学反思在阅读任务要求时，引导学生关注关键词，可以强化学生对重点的感知，也能帮助学生在讨论过程中理解具体要求的含义。而后的思考和研讨也能帮助学生理解工程任务的层次，在实际设计中掌握
30、好设计关键。在展示方案的过程中，组织各组学生有序介绍、展示设计方案、相互交流，各组讲解尽可能翔实、完整，这样更有利于学生的相互帮助与提高。第5课制作塔台模型教案（教材P1314）授课时间：累计1课时课题制作塔台模型课型新授课教学目标科学知识目标知道制作模型是工程设计的重要环节。科学探究目标1.能依照设计方案，制作出塔台模型。2 .能在制作模型的过程中发现新问题，引发新思考。3 .能根据塔台模型制作评价表反思所制作模型的优劣。科学态度目标1.体验坚持完全按照设计图进行模型制作。2.意识并感受到小组合作的重要性，能通过沟通交流形成集体的观点。科学、技术、社会与环境目标能认识到科学知识和技能对制作优
31、质模型的重要性，进而认识到社会发展需要科学技术做支撑。教学重难点重点：依照设计方案，制作出塔台模型。难点：在制作模型的过程中发现新问题，引发新思考，反思所制作模型的优劣。教学准备为学生准备：设计方案、胶带、吸管、剪刀、红笔、滚珠、弹簧、钩码、学生活动手册。教师准备：教学课件。流程教学设计二次备课聚焦L提问：制作塔台模型有哪些要求？（预设：塔台模型的高度需要达到60厘米，塔台模型可以承受一定的重量，还要有一定的抗风抗震能力。）2.揭题：（教学提示：出示塔台模型制作评价表，展示各组的设计方案。）这节课将带领大家按照各自小组的塔台设计方案来制作塔台模型。（板书：制作塔台模型）【设计意图】通过回顾制作
32、塔台的要求，出示设计方案，让学生回忆起上节课设计塔台模型的过程，进而自然地了解本节课的任务，明确制作塔台模型的要求。制作与研讨制作1.过渡：模型制作属于工程建设中的设计环节，模型成品是将设计方案上的设计思想呈现为具象的实物，具有重要作用。那么，在制作模型时我们需要注意什么呢？（预设：模型要完全按照设计方案进行制作。）制作与研讨2 .提问：（教学提示：出示吸管、胶带、剪刀、红笔、滚珠、弹簧、钩码等制作塔台模型的材料。）这些材料各用来做什么？（预设：吸管是塔台模型的主要支架，胶带用于加固，剪刀用于裁剪、挖孔，滚珠和钩码可以用来增加塔台底部重量，以增强抗风抗震能力。）它们分别有哪些连接技巧和操作要点
33、？（预设：接口处可以用胶带进行加固，同时也可以利用穿插的方法连接吸管，既节约成本，又增强了塔台的抗弯曲能力。）3 .布置任务：指导学生分组制作塔台模型，并将塔台模型的优点与不足或新的想法记录在活动表中。模型展示1.活动：指导各小组轮流上台展示制作的塔台模型，结合评价表对模型进行介绍，分享在制作过程中遇到的问题和对应的解决方法。4 .布置任务：引导学生结合评价表进行自评，并在小组间进行互评。制作与研讨研讨汇报拓展与小结小结：在本课的制作塔台模型活动中，同学们逐渐形成了边制作边思考、乐于接受他人意见、乐于交流合作的好习惯。在制作过程中，许多小组根据塔台模型的实际情况，在设计图纸上进行了修改，课后还
34、能继续梳理、改进、调整、完善工程设计，体现了良好的团队合作和积极进取的精神。板书设计1.5制作塔台模型动手制作：制作的塔台模型要与设计方案一致成本节约、模型性能（稳定性等）、制作细节、模型特点模型展示：优缺点T新想法T改进教学反思在制作塔台模型的活动中，要引导学生建立完全按照设计方案制作的意识。如果发现问题，要引导学生先进行小组研讨，再修改设计图纸，最后实施制作，保持设计方案与模型的一致。这样，一方面可以增强学生沟通交流和团队决策的意识，另一方面为后期进行测试、评估改进做好准备。第6课测试塔台模型教案（教材P1516）授课时间：累计1课时课题测试塔台模型课型新授课教学目标科学知识目标1.知道测
35、试是工程设计中的重要环节，是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。2.知道完成一项任务（测试）需要使用特定的工具。科学探究目标1 .能依据标准对塔台模型进行测试并记录。2 .能对测试结果进行反思，能归因问题所在。3 .能将问题进行梳理、归纳。科学态度目标1 .对测试活动充满好奇与热情，认识到测试的重要意义。2 .能基于观察事实做出合理判断。3 .能虚心接纳同学意见，通过反思交流，调整原有设计，从而达成集体共识。科学、技术、社会与环境目标认识到检测工具对测试工作的重要性，从而进一步认识到科学技术的发展对一项工程建设的重要意义。教学重难点重点：依据标准对塔台模型进行测试并记录，对测试结果进行反思。难
36、点：通过分析、对比测试结果，归因问题所在并进行梳理、归纳。教学准备为学生准备，塔台模型、塔台模型测试记录单、问题梳理记录单、学生活动手册。教师准备：米尺、多本教科书、电风扇、抗震检测仪、塔台模型测试记录表、教学课件。流程教学设计二次备课聚焦1 .引入：上节课，同学们通过对照评价表，对小组建造的塔台模型做了简单的组内自评与小组互评。若要更客观地评价工程设计是否合理、科学、符合要求，还需要进行什么环节？（预设：测试、检测。）2 .揭题：测试模型环节决定着设计方案是否符合工程要求，是工程设计中的又一重要环节。各个小组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改进？设计方案的实施过程是否合理？这些疑
37、问就让我们通过今天的测试来解答。（板书：测试塔台模型）测试与研讨明确测试标准1.提问：（教学提示：出示塔台模型制作评价表，引导学生观察评价表，讨论、交流各个方面的评价标准。）对照评价表，我们应该从哪几个方面对塔台模型进行测试？具体评分标准如何？（预设：可以从塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力、成本等方面进行测试，不同表现情况对应不同的分值。）“分工合作”和“美观”是无法量化的项目，需要全班评议、共同商讨。2 .追问：我们可以用哪些工具协助不同项目的测试？（预设：用米尺测量高度、用重物测试顶端承重能力、用电风扇测试抗风能力、用拍动桌子模拟地震测试抗震能力。）3 .活动：指导学生从测量方法、注意事
38、项等方面进行讨论，经过交流全班达成共识。测试与研讨4 .交流：塔高、顶端承重能力、抗风能力、抗震能力的性能标准是必须达到的要求，在此基础上，成本越低设计越好。评价表中的图文设计、分工合作、美观、成本应如何进行评分？（教学提示:师生共同探讨，细化标准。设计图及文字说明依照是否有绘图、文字、标注，是否表述清晰打分；材料成本统计可以通过制订材料费用进行测算，例如吸管一根0.1元、钩码一个1元、滚珠一个0.2元、胶带一米0.1元、弹簧一个0.2元，进行各组成本统计,通过排名打分;分工合作情况由各组自行介绍;模型美观方面通过塔台结构是否合理、外形美观程度进行打分。）展示与测试1.过渡：看来，我们测试的方
39、法、标准、工具都需要统一，这样才能保证测试公平且方便对比。（教学提示：出示塔台模型制作评价表，分发塔台模型测试记录单并介绍填写方法一一以塔高为例，利用米尺进行测量，记录到测试结果一栏，再根据细化标准打分,填上对应的星数。测试完成后将各小组结果汇总到塔台模型测试记录表中。）塔台模型测试记录表设计图及文字说明塔高承重抗风能力抗震能力材料成本统计分工合作美现一组ua三组测试与研讨2.布置任务：指导学生分组活动，对塔台模型进行测试并记录。测试与研讨自我评估发放问题梳理记录单，课件出示教材上问题梳理记录单，引导学生梳理各自小组在建造塔台模型时遇到的问题，填写自己的问题梳理记录单。研讨汇报拓展与小结拓展：
40、课后请各小组根据自己组内塔台的测试结果进行反思，并整合其他小组的塔台模型给你们带来的启示，梳理归纳，为下节课的评估与改进做好准备。板书设计1.6测试塔台模型明确测试标准：测试方法、评价标准展示与测试：测量塔高，测试顶端承重能力、抗风能力、抗震能力，统计成本，商讨设计图、分工合作与美观方面的得分自我评估与反思：最佳方面及原因、有待改进方面及原因、启示及反思教学反思本课通过测试与研讨的整合，引导学生以测试的数据为依据展开研讨，在做中学、做中思。测试前明确测试标准，强调用相同的测试方法和评分标准，引导学生意识到测试的科学性。测试的数据能更好地帮助学生发现、反思模型设计的优缺点。本课在简单自评后进行讨
41、论、梳理，能更好地引导学生明确改进的方向，完善工程模型的设计方案，建立虚心听取他人意见、借鉴他人经脸的意识，提升信息处理与合作交流的能力。第7课评估改进塔台模型教案（教材P1718）授课时间：累计1课时课题评估改进塔台模型课型新授课教学目标科学知识目标知道工程要反复评估改进，不断完善，才能达成最终的工程要求。科学探究目标1 .能依据评估标准，针对每一组模型开展小组自我评估与组际评估。2 .能根据评估结果，梳理出需要进一步改进的问题。3 .根据已梳理的问题，依据塔台模型制作评价表再次改进设计。科学态度目标1 .进一步增强对工程建设的兴趣与认识。2 .能够学会倾听，乐于交流，不断改进设计。科学、技
42、术、社会与环境目标1.加深对工程的认识与理解，认识到科学、技术与工程的关系。3 .理解工程的关键是设计。教学重难点重点：依据评估标准，开展自评与互评，梳理出需要进一步改进的问题，再次改进设计。难点：建立“工程要反复评估改进，不断完善，才能达成最终的工程要求”的认识。教学准备为学生准备：塔台模型制作评价表、塔台模型设计方案、塔台模型、塔台模型测试记录单、问题梳理记录单、设计方案修改记录单、学生活动手册。教师准备：班级评分统计表、教学课件。流程教学设计二次备课聚焦1 .引入：（教学提示：出示上节课的塔台模型测试记录单。）根据上一课对塔台模型的测试与自我评估，我们找出了各自模型的问题。那么，怎样改进
43、才能把它设计得更好呢？（预设：适当降低塔台模型的高度，以增强抗风能力；在保证塔台稳固性的前提下，简化其结构，以减少吸管的使用量；）2 .揭题：今天，就让我们一起来评估改进塔台模型，体验工程设计中的又一重要环节。（板书：评估改进塔台模型）【设计意图】从上节课的测试记录单自然过渡到对塔台模型的改进，聚焦本课主题，引导学生思考改进方法，寻求技术突破。评估与改进小组交流评估1.布置任务：指导学生分组活动。2,研讨交流。【设计意图】引导学生对他人的设计表示肯定，鼓励学生在保留自我特色的同时学习借鉴他人设计的优点，通过学生之间的相互支持，进一步增强学生对工程建设的兴趣，鼓励他们学会倾听，乐于交流。明确问题
44、指导各组学生根据小组交流评估的情况，明确存在的主要问题并将问题记录下来。评估与改进改进设计1 .过渡：在经历了关于塔台模型的设计一制作一测试一评估这个较为完整的工程环节后，相信大家也发现了一次设计往往难以满足所有的限制条件，达到设计要求。所以，我们需要进入到第二轮的修改设计一制作一测试一评估的闭环中。2 .布置任务：指导学生对照之前的学生活动手册和塔台模型设计图纸，结合设计方案修改记录单，有针对性地探讨修改方案，改进各自小组的塔台模型设计方案，完成改进设计图，使其更加符合工程要求。评估与改进3 .提问：我们改进后的设计方案更加符合设计要求，但这就是最终的方案吗？（预设：不是，改进后的方案还需要
45、再次进行制作模型、测试、评估等环节。）如果又遇到问题了呢？（预设：继续探讨改进，直至达到设计要求。）4 .小结:当我们完成第二轮的修改设计一制作一测试一评估的环节，并不代表设计环节就此结束，更不代表建造工程的结束。设计环节需要如此不断地反复，直到达到设计要求为止，才能进入实施建设的环节。（明确一个要解决的问题）（在限制条件下进行设计（制作一个模型（画或写解决方案（测试这个模型，评估并改进）.，、（实施建设）研讨汇报拓展与小结学完本课，各位小小工程师顺利体验了建造工程中设计环节的一个小循环。课后，请同学们继续按照改进后的设计方案，继续加工塔台模型，使它更符合设计要求。届时将举行班际招标会，面向全校师生，展示你们的设计，大家加油！板书1.7评估改进塔台模型设计发现问题修改设计测试评估实施建设教学反思通过一个单元的学习，学生具备了一定的研讨、合作、交流能力，小组间通过交流、评估能够发现本组设计方案的优点与不足，并进行改进与完善。在这个过程中，学生不仅提升了分工协作、研讨汇报的能力，还学会了梳理问题，并针对问题对设计方案进行改进。第二单元生物的多样性教材分析一、教材解读本单元以研究生物的
