教科版六年級下冊科學教案（全冊共157頁）了解我們的住房教學設計【教材分析】房屋是最貼近學生生活的建造工程。因此本單元從住房建造工程入手了解學習工程的系統性、復雜性等特點，對學生來說比較合適。本課設計了三個活動，緊緊圍繞聚焦板塊的3個問題開展學習活動。探索活動1是交流住房基本結構。住房的結構分類標準有很多，從功能上分類有臥室、起居室（客廳）、廚房、衛生間、陽臺等；從樓梯結構分類有磚木結構、磚混結構、鋼混框架結構、鋼結構等。探索2是對住房各個系統開展探究活動，住房中有給排水、電、燃氣、供暖等必備設備。完善的設備建設需要依靠相應的整套系統支持，例如承重系統、采光系統、通風系統。這些系統的建設與住房整體結構緊密相連并要協同設計。探索3是對工程建造過程進行學習，住房的建造過程包括明確任務、選址、設計、建造、驗收等。通過這三個探索內容的學習，使學生從整體上對住房工程有一個初步認知，同時也為下一節課認識工程奠定基礎。【學情分析】學生雖然每天居住在房屋中，似乎應熟悉房屋，但絕大多數學生對其結構、系統、建造過程并不清楚，因此學習本課還是有一定難度的，但學生對這一內容的學習會非常感興趣。鑒于學生的年齡，只要能大致指導住房的基本結構、必需系統以及建造的主要過程即可，從整體上對住房有一個初步認知，【教學目標】科學概念目標1.住房都是有一定結構的，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，說出住房的基本結構（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，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，同時鵝血技術的進步也滿足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】教學重點、難點：能結合自己家的住房，說出住房的結構以及供水、采光、供暖等主要系統。【材料準備】教師：住房結構圖、給排水系統、電路系統等系統圖片，有關住房建設過程的相關資料、班級記錄表、教學課件學生：記錄單、拍攝關于家里結構圖的圖片網絡資料：嗶哩嗶哩：https:/www.bilibili.com/video/BV16f4y1y7A2?from=search&seid=14706529563143431483&spm_id_from=333.337.0.0（水污染處理系統）【教學流程圖】【教學過程】（1） 聚焦出示住宅群、房屋室內結構圖照片。教師：說說你家住房的基本結構是怎樣的？有哪些必需的系統？需要經歷一個怎樣的建造過程？學生：（進行簡單的回答）有門窗、房頂，有水、電等系統。設計意圖：出示房屋室內結構是要引導學生把關注點從住宅外引向住宅內部，聚焦住宅內部的結構和系統，便于思考和交流聚焦環節的三個問題。同時本環節也是調查學生前概念的活動，暴露學生對住房結構、系統、建造過程的了解，有助于開展本課的教學活動（二）探索探索1：住房的基本結構（觀察-匯報（提取前概念）-分析（形成正確概念）出示房屋結構明顯的家庭住宅圖片（也可提示學生自己帶家里的結構圖的圖片來校）。教師：觀察圖片，哪些是屬于住房的基本結構。學生討論匯報：門、窗、墻體、粱、柱子、電視機、沙發.教師引導分析：這些找到的是不是都是住房的結構呢？哪些是住房本身具備的，屬于住房的結構。哪些是我們后期購買來服務生活的，一般不屬于房屋結構）學生歸納：住房的基本結構主要包括住房的框架、墻體。餐桌、電視、沙發等是裝修后添置的。設計意圖：學生通過觀察、分析圖片，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，從而理解住房結構的含義。探索2：住房所必須具有的系統（1）出示具有房屋內部設施的圖片。教師：請同學們在圖中找到住房設施，并將找到的設施標記在記錄單上。并思考每個設施的作用。學生：衛生間、廚房有排水設施；各個房間有電源、點燈等電器設施。（2）感受住房系統的復雜性教師：這些水和電是怎樣到達各個位置的？學生思考：水有管道，電也有電線路。教師：你們知道住房的水電內部系統是怎么樣子的嗎？（教師出示住房水電系統的示意圖）學生：通過觀察水電系統示意圖，發現水電系統太復雜了。（3）感受其它工程系統的復雜性教師出示更為復雜、完整、系統的小組或成視供電、水處理系統圖。設計意圖：從日常生活的水電設施入手，進而關注看不見的水電線路，然后呈現整體水電系統。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。探索3：了解住房建造的過程（1）交流對住房建造過程的認識教師：想一想一套住房的建成需經歷哪些過程？學生回答：設計圖，施工.（建議讓學生將自己的想法寫在小卡片上，學生一邊寫一邊想，給學生回憶思考的空間）設計意圖：了解學生對于住房建設過程的前概念。（2） 學生整理分析住房建造過程的信息教師活動：教師分發給每個小組房屋建設過程的相關資料。教師：你們可以從資料中梳理出房屋建造的過程嗎？學生：小組交流研討，將搜集的信息記錄在活動手冊上。（3） 學生對比前后認識，形成歲住房建造過程的了解。教師：大家可以將自己原來卡片上的想法和記錄單上的想法進行比較，修正自己的認識。（4）全班交流住房建設資料教師：說一說一套住房的建成需經歷哪些過程。學生：選址、設計、建造，驗收.教師活動：將學生整理匯報的信息進行板書，形成班級記錄表。設計意圖：學生通過對資料的整理、分析，了解住房建造的過程，與學生前概念進行比較、反思，更好地明確住房建造過程。為本單元學習打好基礎。（5）全班研討交流教師：在住房建造的過程中，哪些工作階段最重要，為什么？學生：我認為設計很重要，設計圖設計好了，才能知道要做什么，才能開展施工我認為選址很重要，住的地方要安全，那就要確定在哪里建房,要對周邊的環境進行檢查,避開容易發生災害的地方。我認為驗收很重要， .設計意圖：引導學生在研討交流的過程中著重說明理由，教師注意引導同學之間進行質疑和辯論，最終幫助學生發現，建造工程的每個階段都很重要，都必不可少，但核心是設計。3、 拓展教師談話：大家可以搜集其它工程（如“中國天眼”，“神舟”飛船、高鐵、橋梁、鳥巢）建造過程的案例，下節課與同學分享。設計意圖：在下節課中學生需要學習認識工程，學習工程建設需要運用相關科學知識以及技術的支撐來完成。學生提前準備資料，為下節課的學習做準備。【板書設計（生成）】【實驗記錄單】了解我們的住房實驗記錄單成員：________ 日期：________1、請在圖中標出房屋的主要結構和系統2、請將房屋建造要經歷的主要過程寫下來認識工程教學設計【教材分析】教材中呈現了我國具有代表性的偉大工程港珠澳大橋。以港珠澳大橋這一巨型工程與上節課身邊的住房建造工程進行對比，呈現巨型與小型、復雜與普通、遠處與身邊等多角度的沖突。基于這樣的沖突，開展以下三個探索活動。 第一個活動是讓學生通過收集、分析資料的方式了解港珠澳大橋的建設目的、意義，工程設計的限制條件以及面臨的技術難關，如何攻堅克難找到解決方法，大橋的主要建造過程。第二個活動是學生在了解房屋以及港珠澳大橋的建設過程后，讓學生采取歸納的方法，對工程的建設過程要怎樣的步驟進行歸納、提煉，形成一個整體的認知。第三個活動是通過分析每一項工程的建設，讓學生了解工程與科技進步的關系。通過這三個探究活動，幫助學生建構“工程的關鍵是設計，工程是運用科學與技術進行設計、解決實際問題和制造產品的活動”這一主要概念。【學情分析】學生對于港珠澳大橋、中國天眼、高鐵、鳥巢、空間站等宏大工程的認識，大多來源于新聞報道，對于這些工程在建設過程中面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題，這些工程的建設過程中運用到哪些技術等學生對于這方面了解不清楚，因此，搜集資料，處理信息是本課的主要學習方式。【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，可以在自然界中找到原型。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，要經歷相類似的建設過程。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、社會和環境目標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，人類的好奇以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】教學重點：根據港珠澳大橋工程建設的案例，歸納出工程建設過程的相似步驟。教學難點：根據案例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。【材料準備】教師：港珠澳大橋、中國天眼、高鐵、鳥巢、空間站的文字和視頻資料、實驗記錄單學生：收集港珠澳大橋、中國天眼、高鐵、鳥巢、空間站的文字和視頻資料視頻來源：（1）港珠澳大橋https:/www.bilibili.com/video/BV15A411J74Z?from=search&seid=18032260186946981064&spm_id_from=333.337.0.0（2）港珠澳大橋的建設歷程https:/v.qq.com/x/page/v0766od78e3.html（3）中國天眼https:/tv.cctv.com/2020/10/06/VIDE5EtaVm0cqEWqDfcRmOUH201006.shtml（4）空間站http:/news.cctv.com/2016/11/21/ARTIBJXVojx32sFIhLbf7npa161121.shtml【教學流程圖】【教學過程】一、聚焦（1）回顧舊知教師展示上一節課的班級記錄表教師：觀察我們上一節課的班級記錄表，住房有哪些主要結構與系統？住房的建成需經歷哪些過程？學生：住房有很多結構，如承重結構，門，窗；住房有供電系統，供水系統。住房的建成需經歷選址、設計、施工、驗收等步驟。（2）聚焦本課主題教師展示港珠澳大橋的圖片教師：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呢？設計意圖：引導學生將學習視角從住宅工程拓展到港珠澳大橋的工程，聚焦本節課的學習主題。 二、探索（一）圍繞港珠澳大橋的建設展開學習1、教師出示關于港珠澳大橋建設的視頻。建議學生收集關于港珠澳大橋的相關資料帶來學校。教師：請同學們觀看港珠澳大橋建設的視頻并結合自己所收集的關于港珠澳大橋的相關資料，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？學生觀看視頻并結合自己所收集的關于港珠澳大橋的相關資料，進行歸納相關信息，并在小組內交流討論。2、全班交流，共同研討總結（1）教師：為什么要建造港珠澳大橋？學生：促進香港、澳門和內地經濟的進一步發展。（2）教師：大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰？這些問題都是怎樣解決的？學生：以“限制和挑戰”“解決辦法”兩項內容對應排列說明。限制和挑戰解決辦法珠江口有大量的泥沙會涌入海洋增大橋墩的跨度大橋要經過通向香港的唯一航道，橋面高度必須超過80米。橋修建海底隧道橋梁和隧道需要用島嶼連接修建人工島建島的還床上有淤泥用圓鋼筒（3） 教師：大橋的建造經歷了哪些主要過程？教師播放港珠澳大橋建造經歷的主要過程視頻。學生：（如果學生有課前收集資料，可讓學生進行分享，如果沒有，觀看視頻進行歸納）人工島的建設、墩臺安裝、橋梁合攏、海底隧道安裝以及貫通設計意圖：為了讓學生了解工程建設最核心的關鍵點是什么，設置了四個為題，這四個問題分別指向：1、建造工程的目的和意義；2、工程設計的限制條件以及面臨的技術難關；3、如何攻克難找到解決辦法；4、大橋的主要建造過程。通過學生對資料的收集、分析與歸納，從而建構“工程的關鍵是技術”這一核心概念，也加強對工程復雜性、科學性、系統性的理解。（2） 梳理工程建設過程的相似步驟1、教師引導：對比房屋和港珠澳大橋的建造過程，我們來歸納一下工程設計過程要經歷的步驟。學生小組交流討論。學生：工程的建設都是有目的的，在建設的過程中會遇到很多困難，要有設計圖、進行施工、最后驗收。教師引導提問：當遇到這些困難時（比如時間、費用、可用材料、環境、抵抗自然界的破壞能力等等），我們首先應該怎么做？可以直接就建造嗎？學生：根據這些困難進行方案的設計。設計完方案再建造。教師：引導學生分析設計完成后直接建造的合理性。應該是要先制作一個模型，比如在制作房屋模型時，利用模型對樓體的高度、結構形式等等進行測量，確保建筑物的堅固性和安全性，從各個方面對模型進行評估和改進。學生完成記錄單上工程建設步驟示意圖。在教師的引導下完成工程建設步驟的梳理歸納。設計意圖：這一環節中使學生體會設計-建立模型-測試-改進-再建立模型-再測試-再改進完善.這一循環的過程，使學生理解從明確問題到實施建設是十分復雜的過程，體會工程建設中設計的重要性、復雜性、閉環性。（3） 了解工程與技術進步的關系1、組織學生課前收集：中國天眼、高鐵、鳥巢體育館、空間站等工程建設的資料。教師出示中國天眼、高鐵、鳥巢體育館、空間站的圖片教師：根據你們收集到的資料，說說這些工程分別利用了哪些技術。學生分享交流。教師進一步舉例，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并且載荷能力大，國內鋼鐵廠邊專門研制了Q460E-Z35鋼材，2008年，400噸自主創新、具有知識產權的國產Q460鋼材，將撐起“鳥巢”的鐵骨鋼筋。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規模最大、精度最高的機器人焊接系統。2、工程與技術的關系是怎樣的？學生展開討論學生：工程的建造利用了大量技術，而工程實施過程中面臨的各項困難和技術難關也推動了科學技術的發展。設計意圖：學生通過分析每一項工程的建設過程，可以感受到科學技術在其中發揮的重要作用，都包含了大朗的科學原理，應用了大量的科學技術，深化學生對工程與技術關系的認知。3、 研討教師：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：工程是一項復雜的工作，實施一項工程前要先進行設計，工程的建造需要依靠很多科學技術.教師：假如讓我們做一名小小工程師，我們都要完成那些工作呢？引導學生發現建造工程的每個階段都很重要，最重要的是設計。設計意圖：研討板塊幫助學生梳理這兩節課的學習總結，及時檢查學生對前面內容的學習情況，又是為下一節課進行建造工程做準備。4、 拓展教師：出示鐵塔圖片，引導學生收集相關資料并且思考：埃菲爾鐵塔于1889年建成，距今已經一百多年，經歷了風吹雨打的埃菲爾鐵塔為什么如此牢固穩定？它的結構有什么特點？學生：可選收集鐵塔的圖片，觀察鐵塔的結構設計意圖：為后面兩顆設計塔臺的形狀以及內部結構做準備。【板書設計】【實驗記錄單】建造塔臺教學設計【教材分析】本節課做為建造塔臺的起始課，從設計塔臺方案做起，采用模擬真實的招標活動情境展開學習，主要設置了三個探索活動。活動一是學生根據建造塔臺的任務開展交流，想一想建造塔臺需要考慮的因素，學生經過小組討論明確選址、材料的選擇、成本核算、塔臺設計、人員分工、時間分配等各個方面對工程整體設計進行思考。活動二是學生制定標書，在活動一的基礎上以圖文結合的方式完善設計方案，這一設計學生需要考慮各個因素之間相互牽制，難以取舍，也要明確各項因素權衡的側重，例如，塔高、承重、安全是項目的核心和重點，美觀、成本等屬于在重點的基礎上的綜合點。活動三是學生以招標形式開展全班交流，幫助學生建立項目安全和項目成本是工程設計的重點，二者的協調統一是工程設計的關鍵。從而體會工程設計的系統性和復雜性，加深對工程的理解。【學情分析】從本課開始，學生將承擔起工程師的合作，學生具有一定的基礎，曾小組合作設計制作完成一些任務，如“我們的“過山車”，“設計制作小車”，“制作鐘擺”，“設計我們的小船”，在完成的過程中進行過思考與設計。但是在本節課的學習中學生要進行更深入的設計，要平衡工程的安全性與成本，項目的設計也需要應用相應的科學原理與科學技術，盡管學生在設計的過程中雖然會面臨諸多的困難與挑戰，但是對于本課學習的內容還是有著強烈的好奇心于參與熱情，這位本課的學習奠定堅實的心理基礎。【教學目標】科學概念目標1、對一項工程的設計需要考慮到各種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”樣本制訂出塔臺建造塔臺標書。3、能夠利用文字、繪圖的方式表達自己的創意和構想。科學態度目標1、積極參與設計活動，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、社會和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】教學重點、難點：考慮建造塔臺過程中涉及的安全、成本等各個因素，根據這些因素整合小組意見設計標書。【材料準備】學生：實驗記錄單塔臺競標書教師：班級記錄表、教學課件【教學流程圖】【教學過程】一、情境導入，明確任務教師出示操場和塔臺的圖片。教師（展示工程任務）：學校要在操場上建立塔臺，供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓練。學校現在在招標，請咋們班12組工程隊設計出一份塔臺的設計方案，最終公開競標，以競標的方式確定建塔資格。學生：學生可根據教師的提問提出關于這項競標任務的相關問題或存在的疑惑，從而了解改工程的要求與招標會的形式。設計意圖：利用貼近學生日常生活的工程做為學習情境導入，使學生明確本課工程建設的目的以及要求；將班上的學生以工程隊命名，使學生具有角色的代入感，增加活動的真實性，激發學生的學習興趣。2、 探索（一）想一想建造塔臺的相關因素1、教師：以四人為小組工程隊，建造塔臺，需要考慮哪些因素？學生：（個人思考后回答）建造塔臺的材料、塔臺的形狀、塔臺多高方便觀看.教師將學生考慮到的進行板書，可提示學生關注教科書配圖中的對話提示，進行完善要考慮的因素。（1） 塔臺建造的位置（2） 建造材料（3） 塔臺的形狀和高度（4） 人員分工（5） 使塔臺堅固的措施（6） 項目成本2、 小組合作交流，初定方案各個工程隊以小組為單位，針對以上總結的因素進行討論，交流各自的想法尋找最優方案。設計意圖：一項工程設計需要考慮諸多因素，如團隊合作、工程的安全性、成本等，學生的思考很難考慮周全，因此先收集全班同學對于該工程建造過程中的考慮因素，明確設計建造塔臺的核心問題，小組再圍繞這些核心問題開展討論，尋找最優方案，能提高課堂的效率也能使小組的討論更有目的性和價值，這一討論活動的目的是拓展思路，為后面的競標標書的制訂打下基礎。（2） 制訂標書1、教師：（出示標書的樣式）這些因素中哪幾個是最重要的競標要點？怎樣填寫標書中標機會才大呢？學生：（1）競標要點是塔的設計（安全性）、成本預算。（2） 標書要寫的詳細、清晰.教師出示標書書寫的要求：（1） 競標要點：項目成本、項目安全性（在標書中要具體寫出提高塔臺的承重能力，穩固高塔、提高抗風抗震能力的措施）（2）標書要寫的細致、完整，如塔臺的形狀、細節設計等方面標注清楚（3）可以以文字、畫圖、標注等多種形式表達2、學生：以工程隊為單位制訂標書教師：教師巡邏，提醒學生關注剛剛講解的制訂標書的要求。設計意圖：通過小組內的討論，在討論的過程中可能會針對同一個問題有不同的想法，使學生在思維的碰撞中達成共識，培養學生團隊協作的意識；學生基于真實的情境中討論，在討論過程中會面臨比較多的困難與挑戰，如成本如何確定，可能要預先調查現有材料的價格；有哪些設計可以提高塔臺的安全性.讓學生在設計中體驗到工程設計的復雜性。（3） 投標發布會教師：請各個參加競標的工程隊進行投標講解，主要介紹自己項目的安全性和控制成本的設計。學生：小組講解自己的設計方案。小組介紹完畢后，教師組織其他工程隊進行質疑和評論，教師可引導學生從剛剛小組介紹過程中遇到的問題相應的解決方式是否合理，以及某些設計起到的作用是什么，設計是否符合工程的要求（安全性、實用性等）等等方面進行評價，匯報小組進行解釋。競標小組可根據其他小組的提問，反思自己的設計方案，進行改進完善設計意圖：通過創設工程項目招標會的情境，開展全班交流、進行生生互動，以此培養學生傾聽、質疑、解釋、交流的科學探究能力。提高學生的反思能力，能根據別人的意見對自己的設計進行改進完善。從而讓學生理解項目安全和項目成本是工程設計的重點，二者的協調統一是工程師設計的關鍵。三、研討1、教師：通過參與設計塔臺的項目，我們有什么感受？學生：學生說說真實的感受（教師可引導學生分享當小組內協調不同想法達成共識的過程）2、教師：設計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？教師引導學生觀察班級記錄表建造塔臺的要考慮的因素，與學生梳理出其中的競標要點：項目安全性和項目成本，回顧自己的設計方案。3、教師：我們對工程又有了怎樣的新認識？學生：學生說說自己的真實感受，如工程的建造需要考慮很多因素，如人員、安全性、資金；.學生交流后引導總結：工程的關鍵是設計設計意圖：通過體驗制訂標書，并及時開展反思交流，有助于學生提高工程設計的認識。【板書設計】設計塔臺模型教學設計【教材分析】一個“工程”建造的系統工程包括：明確任務設計建造（模型）測試評估改進。從本課開始，學生的學習視角從對工程的整體認知轉到到工程設計這一核心內容。與之相應，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。教科書一開始就提出“建立模型是工程設計中的重要環節，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。”，明確建立模型的重要意義。隨后，教科書對塔臺模型的設計提出了明確的要求，同時提供材料清單以及評價表，一方面指導學生設計方向，另一方面從評估的角度利用評價表規范設計方案。此外，教科書提出了5個問題供學生制定方案時思考，引導學生全面細致地考慮設計問題，幫助學生突破技術難點，盡可能設計出符合要求的塔臺模型方案。本課的內容是對上一節“標書”的具體化，聚焦塔臺設計這個關鍵點來展開工程實踐活動的。下一節建造塔臺模型要依照本課的設計方案來實施，單元結束課也要對本課設計的不足進行改進。所以本課的內容在整個單元中起到很重要的承上啟下作用。【學情分析】本單元的學習活動始終基于模型展開，有利于學生體會設計、建立模型在工程中的重要性。盡管本課為學生設計塔臺模型提供了必要的支持，但對于學生來說依然具有挑戰性，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，在設計思考過程中，學生將再一次感受到工程設計的復雜性。第一個挑戰是設計圖的繪制，學生的設計意識比較薄弱，對工程設計的要素接觸較少，教師需要強調設計圖紙的基本要求，如必要的文字、圖形、數字等標注說明，及要繪制不同視角的設計圖，全方位展現等。第二個挑戰是技術難關的突破，如形狀結構設計、穩定性、控制傾斜等，教師需要引導學生發現其中的科學知識，為模型設計奠定知識基礎，同時理解“工程是運用科學和技術進行設計、解決實際問題和制造產品的活動”這一主要概念。【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，制定出建造方案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，能聽取同學的意見并不斷改進自己的設計。科學、技術、社會與環境目標1.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之間的關聯難點：能根據建造塔臺的具體任務，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。【材料準備】實驗器材：設計圖紙、評價表、三角形與正方形的框架實物、鉛筆、尺子【教學流程圖】【教學過程】1.聚焦出示教科書塔臺圖片，讓學生觀察塔臺的結構和形狀。教師指出建立模型是工程設計中的重要環節，工程師通常通過建立模型來測試他們的設計。從這節課開始，我們也要像工程師一樣，設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經歷建造塔臺的過程。設計意圖：通過談話的方式強調建立模型的重要性，明確本課的學習活動方向。同時指明本課之后的連續幾課都是圍繞建造塔臺而開展模型的設計、制作、測試、評估、改進等一系列活動。教師通過引導學生觀察真實塔臺圖片，讓學生初步了解塔臺的結構和形狀。2、任務：設計塔臺模型（1）明確任務要求和材料教師提問：學校給定了建造塔臺的要求，我們能按照要求設計塔臺嗎？學生活動：閱讀教科書中的要求。教師和學生共同總結設計要求：設計圖有圖形、數字、文字、標志等細致說明；塔臺的高度為60厘米，底部不能站在桌面上；穩固，具備一定的承重、抗風、抗震的能力；價廉，盡量節省材料；美觀; 使用所給的材料。教師出示材料選取要求，展示材料實物：70根20厘米長的吸管、剪刀（1或2把）、膠帶、尺子（1或2把）設計意圖：創設真實任務情景，同時明確塔臺設計和設計圖紙的具體要求，便于學生依照設計圖紙建立出符合要求的塔臺模型。教師還需提示學生高度、安全性、承重是必須達成的重要指標。（2）明確塔臺模型評價標準學生閱讀教科書中的塔臺模型制作評價表，了解細化評價標準和相應分值。教師提問：我們有哪些相應的評分標準呢？引導學生再次明確塔臺必須達到的限制條件，同時利用評價表的細節描述，為學生指明設計方向。設計意圖：評價表是學生進行塔臺模型設計的重要幫手。評價表不僅整合了任務板塊的所有要求，還進行了細化，幫助學生在設計過程中整合各項因素、達到要求的平衡點，體會工程設計的復雜性。3、制定方案（1）突破技術難點教師依次提出5個問題，并引導學生思考，學生進行小組研討。 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？ 哪些設計是為了穩固塔臺模型教師出示埃菲爾鐵塔等塔臺的圖片，提問這些塔臺設計有什么共同點？（學生發現塔臺有很多三角形）教師出示三角形與正方形的框架實物，提問：那個形狀更穩定？學生實驗：用食指分別從兩種形狀物體上部中點往下壓，感受對比它們的承受力，觀察對比它們形狀的改變。（發現三角形狀抗壓、穩固）設計意圖：從實物圖片觀察到模型實驗感受，使學生理解三角形結構穩定的特征，后續應用這一科學發現到塔臺模型設計中。在這一過程中，學生感受到工程中蘊含著科學原理，為制作模型打下良好的知識基礎。 如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最小？ 什么因素會導致塔臺產生傾斜角？設計意圖：問題和問題引導學生思考穩定性、傾斜角的問題，教師提示學生合理設計圖紙，在塔臺設計圖的各個面上，標注面的大小，以此控制塔臺的傾斜，以達到要求。學生進一步體會設計圖紙中文字、數字、標志說明的重要性。 如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震教師出示抗震設計示意圖，講解三種抗震方法，并提示學生這些也算入材料成本項。學生分析交流、自由選擇a. 耐震：加大底部面積或加重底座重量b. 制震：塔臺底部加入彈簧c. 免震：塔臺底部加滾珠設計意圖：對于抗風、抗震這一技術難關，教師需要提供資料幫助學生理解不同的抗震方法及其原理，以便后續設計的順利進行，同時讓學生感受工程建設和科學技術之間的聯系。（2）設計圖紙教師提示學生閱讀教科書上氣泡圖內的文字，學生思考交流設計的關鍵點，教師再次提醒設計圖繪制的要求：有圖形和文字標注、隨時利用評價表明確設計標準。小組設計塔臺模型。設計意圖：通過教科書上氣泡圖的提示語，使學生進一步了解到設計工作的重要性，體會工程中各個系統之間是相互影響、相互制約的。學生親歷在限制條件下進行設計的活動，感受工程設計的復雜性和重要性。（3）展示交流設計成果學生代表進行設計方案的講解和展示，全班交流，教師提示學生的講解盡可能詳實、完整。設計意圖：通過展示交流活動，促使全班進行互評、互鑒。4、研討教師提問：（1）我們的設計方案完備嗎？是否考慮到了各個因素？（2）我們的設計方案還有需要調整的地方嗎？打算怎樣進一步調整？小組交流討論，制定調整計劃、改進設計方案。設計意圖：以上兩個問題融合在展示設計成果中，通過問題（1）引導學生進行自查和互評，問題（2）引導學生發現問題并及時改進設計，各個小組可以互相補充、互相借鑒、各自完善設計方案。【板書設計（生成）】【板書說明】和學生一起總結出塔臺模型的設計要求和圖紙的繪制要求。【實驗記錄單】設計塔臺模型記錄單班級：___________ 小組：___________ 日期：_____________任務設計制作塔臺模型設計要求1、設計圖有圖形、數字、文字、標識等細致說明2、塔臺的高度為60厘米、底部不能粘在桌面上3、穩固，具備一定的承重、抗風、抗震的能力4、價廉，盡量節省材料5、美觀材料吸管 （數量：____________） 膠帶（數量：_____________）連接器（數量：____________） 剪刀（數量：_____________）設計圖頂部底部側面塔臺模型制作評價表項目1分2分3分得分文字及圖畫設計缺少文字和圖畫設計設計了文字和圖畫說明，但是說明較混亂、缺乏條理，沒有用數字進行定量說明或者沒有關鍵性的箭頭指示等合理地設計了文字和圖畫說明，對設計結構的表述條理清晰，對每部分使用的材料進行了分工和用量的詳細介紹分工合作分工不明確有基本的分工，但是分工不系統，或執行分工不徹底，或有未承擔任務的成員有明確的分工且貫徹實施，為每個成員安排了相應的任務，并且每個成員都明確自己的任務，能有組織地進行塔高沒有達到60厘米的高度基本接近60厘米的高度到達60厘米的高度頂端承重頂端無法承重或頂端承重為所有小組中的最小頂端承重為所有小組的中等水平頂端承重為所有小組中的最大防風能力能抵御1級（小風量）風吹能抵御2級（中等風量）風吹能抵御3級（大風量）風吹防震能力能抵御1級（輕微）震動能抵御2級（較強）震動能抵御3級（強）震動美觀結構欠佳、制作粗糙，或在所有小組中最差結構比較合理、外形較為美觀，或在所有小組中處于中等水平結構合理、外形美觀，或在所有小組中處于最高水平材料成本統計材料成本在所有小組中最高材料成本在所有小組中處于中等水平材料成本在所有小組中最低制作塔臺模型教學設計【教材分析】本課是六年級下冊小小工程師單元的第5課。本單元的教學內容屬于小學科學課程標準中的技術與工程領域。本課中學生將在第4課設計塔臺模型的基礎上，將自己的設計圖紙轉化為模型。模型是改進設計完成工程任務的主要依據。不斷反復測試、查詢問題、尋求改進、突破技術難關都要依靠模型來實現。本教科書直入主題設計了兩個板塊內容，分別是“制作”和“研討”。“制作”板塊分為兩個步驟。第一步“動手制作”，動手制作區別于手工課，學生需要遵循設計圖紙進行模型的制作。如果在制作過程中有新思考與新發現，也要在設計圖紙中先進行標記、修改，經過小組交流論證后再實施。第二步“模型展示”，各組展示不同樣式結構的塔臺模型成品，進行本組塔臺模型優點與不足的交流。小組間相互質疑、相互借鑒，分享自己的經驗以及在制作過程中的新想法，為下一課測試與改進奠定基礎。“研討”板塊中的兩個問題在制作過程中讓學生進行思考，使問題更加直觀，便于討論、解答。【學情分析】六年級學生對“塔臺”在生活中的使用已有經驗積累，但是他們很少思考塔臺是怎樣建造的，怎樣設計的，更沒有親自動手建造的機會。前兩課學生通過團隊合作進行了塔臺標書和模型設計，本課繼續以小組合作的方式開展塔臺模型制作。在制作過程中，提升學生動手制作、組內分工協調、解決問題等綜合能力，再次讓學生體會到了工程的關鍵是設計，讓學生更加深入體會、理解工程的復雜性與系統性。【教學目標】科學概念目標：制作模型是工程設計的重要環節。科學探究目標：1.能依照設計方案，制作出塔臺模型。2.能在制作模型的過程中發現新問題，引發新思考。3.能根據塔臺模型制作評價表反思所制作模型的優劣。科學態度目標：1.體驗堅持完全按照設計圖進行模型制作。2.意識并感受到小組合作的重要性，能通過溝通交流形成集體的觀點。科學、技術、社會與環境（STSE）目標：能認識到科學知識和技能對制作優質模型的重要性，進而認識到社會發展需要科學技術做支撐。【教學重難點】重點：根據設計方案，制作塔臺模型。難點：能在制作模型的過程中發現新問題，引發新思考。【材料準備】為學生準備：塔臺設計方案、膠帶、吸管、剪刀、紅筆、連接頭、彈簧、鉤碼。教師準備：教學課件。【教學流程圖】【教學過程】1.聚焦1.談話：上節課每組都按照塔臺模型制作評價表的要求