小学科学教科版六年级下册第一单元《小小工程师》教案(共7课)19(2022新版)

第一单元小小工程师1.了解我们的住房【教材简析】房屋是最贴近学生生活的建造工程。从住房建造工程入手了解学习工程的系统性、复杂性等特点，对学生来说较为合适。了解我们的住房，首先要了解住房的结构。住房的结构分类标准有很多，从功能分类有卧室、起居室（客厅）、厨房、卫生间、阳台等；从高度分类有低层、多层、小高层、高层、超高层等；从楼体结构分类有砖木结构、砖混结构、钢混框架结构、钢结构等。了解我们的住房，其次要了解住房中包含的系统。住房中有给排水、电、燃气、供暖等必备设施。完善的设施建设需要依靠相应的整套系统支持，例如，承重系统、采光系统、通风系统等。无论是住房结构，还是各种设施，其整体都是由多项系统整合组成的。这些系统的建设与住房整体结构紧密相连并要协同设计。由此可见，住房建设工程无论是结构还是设施都要由无数系统组成，各项系统相互影响、相互配合、协调整合，需要进行科学的、系统的统筹规划设计才能实现住宅需求。了解我们的住房，还要了解住房建造的过程，明确任务、选址、设计、建造、验收等。【学生分析】学生虽然每天居住在房屋中，似乎应熟悉房屋，但绝大多数学生对其结构、系统、建造过程并不清楚，因此学习本课还是有一定难度的，但学生对这一内容的学习会非常感兴趣，教师可抓住学生这一兴趣点，引导学生搜集相关资料作为学习资源的补充。鉴于学生的年龄，只要能大致知道住房的基本结构、必需系统以及建造的主要过程即可，从整体上对住房工程有一个初步认知，同时也是为下一课认识工程奠定基础。【教学目标】[科学概念目标]1.住房都有一定的结构，根据需求不同，结构也会存在差异。2.住房由供水、供暖、采光、电路等多个系统组成。3.住房需要经历一定的建造过程，每一个过程都非常重要，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，简述出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性，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。2.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]了解住房的结构和系统。[难点]了解建造住房需要经历一系列很重要的过程。【教学准备】[学生]学生活动手册。[教师]小区、城市的供电、供水系统图纸，班级记录表、教学课件。【教学过程】一、聚焦（一）激发兴趣，导入课题1.教师出示“中国天眼”、“神舟”飞船、高铁、桥梁、“鸟巢”等工程图片，提问：你知道它们是怎么建造出来的吗？学生讨论交流2.引入：今天我们从熟悉的住房开始来认识工程。（二）聚焦住房，明确问题1.教师出示教学课件，展示教科书中住房的图片。提问：你家住房的基本结构是怎样的？你家住房有哪些必需的系统？它需要经历怎样的建造过程？学生交流讨论。2.教师提问：这些不同的住宅有哪些相同点？[学生]住房都有门、窗、墙、卧室、厨房、卫生间等；住房都有水、电、燃气等。教师汇总：门、窗、卧室、厨房等属于结构；水、电、燃气等属于系统。3.教师提问：住房需要经历怎样的建造过程？[学生]都要先进行设计；都要打地基……[教师]这个这一问题比较难，我们通过本单元学习就能解答这个问题。[设计意图]学生从熟悉的住房入手，通过小组之间交流讨论，初步了解住房结构与系统两个词语的含义，本环节同时也是调查学生前概念的活动，暴露学生对住房结构、系统、建造过程的了解，有助于开展本课乃至本单元的教学活动。二、探索（一）以你的家为例，说一说住房的基本结构1.观察住房的照片。教师出示教学课件，展示教科书中的跃层住房的剖面图。[教师]我们以自己的家为例，小组交流住房的基本结构。小组交流后汇报讨论结果，教师板书记录学生总结出的住房基本结构。预设：学生有可能将一些设施归纳为住房结构，比如橱柜、床、电器等。2.分析汇总住房基本结构。[教师]这些是不是都是住房的结构？哪些是住房本身具备的？哪些是我们后期购置服务生活的？学生小组讨论。[学生]住房的基本结构主要包括有用来承重或者分隔空间的墙、楼板；用来采光通风的窗；用来连接上下空间的楼梯等。橱柜、沙发等是装修入住后添置的。[设计意图]学生在这个环节中可能认为家具与电器也是住房结构。教师从学生观察到的房屋布局入手，通过问题“是什么分隔开这些房间的？”，引导学生观察到相关房屋结构。学生通过观察、分析资料，形成对住房结构的认识。在这个过程中，教师通过设问指导帮助学生去除错误认识，理解住房结构的含义。（二）指出住房所必须具有的系统1.寻找住房设施。教师展示教材中的独栋房屋透视图。谈话：请同学们在图中找到住房设施，并将找到的设施标记在学生活动手册中。学生开展活动并交流汇报。预设学生回答：厨房间有燃气系统；卫生间和厨房都有给排水设施；各个房间都有电源、电灯等电器设施；有采暖系统。2.感受住房系统的作用。提问：这些水或电是怎么到达各个位置的？学生汇报交流。预设学生回答：它们是通过各自的管道到达各个位置的。小结：水、电通过相应系统到达相应位置。3.感受住房系统的复杂性。（1）了解住房系统。教师出示住房水电系统示意图，引导学生有序观察。学生分组观察示意图后交流感受。教师在补充住房中的弱电系统、采暖系统示意图。学生认识到：住房中的系统非常复杂！小结：住房内的系统很复杂，各个部分都有自己的作用，不可缺少，无法替代。（2）了解更加庞大的工程系统。教师出示更为复杂、完整、系统的小区或城市供电、供气、水处理系统图，给学生更深的震撼。[设计意图]从最熟悉的水电设施入手，进而让学生关注水电管线，然后呈现一套住房完整的水电系统，乃至整个小区、城市的水电系统。从简单向复杂，通过层层推进帮助学生理解系统的含义和复杂性。同时要帮助学生区分“设施”和“系统”之间的区别。（三）了解住房建造的过程1.交流对住房建造过程的认识。[教师]你们知道住房的建造过程吗？请你把自己的想法记录下来，并与同学分享。2.出示住房建造的相关资料。[教师]老师这里有提前整理的资料，你们可以从资料中梳理出房屋建造的过程吗？小组交流研讨，学生将搜集的信息记录在学生活动手册中。3.学生对比前后认识，形成关于房屋建造过程的认识。教师引导：大家可以将自己原来的想法和学生活动手册记录进行比较，修正自己的错误认识，形成对建造过程的正确认识。4.全班交流建造资料。全班汇总交流：从不同的信息中交流汇总出相同的房屋建造过程，形成班级记录表，明确住房建造所经历的一般过程。[设计意图]学生通过资料收集、处理、分析了解住房建造的过程，与学生前概念进行比较、反思，更好地形成房屋建造的正确认识，为后续学习打好基础。三、研讨（一）住房包括哪些基本结构和系统？回顾学习过程，总结住房结构和系统，复习巩固学到的知识，明确住房建造工程。（二）在住房建造过程中，哪些工作最重要？为什么？1.学生观察班级记录表，回顾查找资料的过程。2.全班交流讨论：哪些工作阶段最重要？在研讨交流过程中，教师注意引导学生之间的质疑和辩论，让学生着重说明理由。3.小结：在住房的建造过程中，每个阶段都很重要，都必不可少，但核心是设计。四、拓展布置作业：同学们回去搜集其他工程（如“中国天眼”、“神舟”飞船、高铁、桥梁、鸟巢等）建造过程的案例，下节课与同学们分享。[设计意图]激发学生对建造工程充满敬畏和自豪之情，也为下一课学习“认识工程”一课做好教学资料准备。【教学后记】2.认识工程【教材简析】住房建造工程只是诸多工程中的一种。学生在第1课初步了解工程后，对工程会有极大的兴趣，会产生诸如“还有哪些工程？其他工程建设过程是什么样的？这些不同工程建设过程有什么共同特点？”等疑问。本课主要围绕以上疑问开展学习。教科书使用大量篇幅展现了我国具有代表性的伟大工程——港珠澳大桥。以港珠澳大桥这一巨型工程与上一课身边的住房建造工程进行对比，呈现出巨型与小型、复杂与普通、远处与身边等多角度冲突。基于这样的冲突进行比较、分析、总结工程建设过程中的相似步骤，更能够加深对工程建设的理解。教科书以一幅跨页的港珠澳大桥图片衬托出这项工程的宏大与震撼，精选文字资料阐述明确，指向建设港珠澳大桥的目的和工程建设中所面临的巨大挑战。让学生体会尖端工程的建造不易，需要通过不断创新、不断超越、突破重大难关等来实现工程目标。本课还介绍了多项宏大工程，帮助学生将视角从房屋、桥梁等工程建设拓展到其他方面，从更宽广的角度认识工程，多方面理解工程意义和实施过程，从而深刻认识到科学技术与工程的相互作用，使学生初步构建“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”这一主要概念。【学情分析】高段学生可能接触过工程，也比较感兴趣，但学生没有完整地经历过一个工程建造的系统过程。所以从贴近学生生活的房屋建造工程入手，非常符合孩子的心理特点，在以港珠澳大桥为例，让学生一步步地体验、学习工程的过程：明确任务一设计一建造（模型）一测试一评估一改进。学生通过学习，将认识工程的各个要素，了解设计是工程的核心，同时渗透工程思维，体会到工程实践与科学探究的不同魅力，从解决问题的角度培养学生的实践能力和创造能力。【教学目标】[科学概念目标]1.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.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.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。2.进一步认识到科学技术对社会发展的重要作用，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]工程建设过程中的挑战和突破。[难点]归纳工程建设的相似步骤。【教学准备】[学生]港珠澳大桥相关资料、学生活动手册。[教师]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、航天航空卫星照片、技术简图等资料，班级记录表，教学课件。【教学过程】一、聚焦1.出示上节课房屋建设图片复习引入：同学们，通过第一节课的学习，我们已经基本了解了住房的结构、系统和它的主要建造过程，认识到了工程的系统性、复杂性。那么，其他工程的建设过程又是怎样的呢？它们在建设过程中有什么共同特点呢？——引出课题，揭示今天所学。今天就让我们一起走进我国的宏伟工程——港珠澳大桥，探索工程建设背后的故事。先来欣赏一段视频。提示：复习引入，过渡自然，接着由一段视频拉开新课学习的序幕，激发学生的学习兴趣。二、探索1.小结港珠澳大桥的建设目的和背景，提出建设过程中需要面临很多的挑战。2.通视频学习，罗列港珠澳大桥建设过程中面临的限制条件和挑战，以及科学家们是如何突破技术难点，解决实际问题的。[设计意图]让学生通过资料自学、自我构建新知，发展学生的思维，提升他们的归纳分析能力。3.梳理工程建设的相似步骤通过对比房屋工程和桥梁工程的建设过程，归纳总结工程建设的相似步骤，让孩子自我构建科学知识。三、研讨1.问题：港珠澳大桥建设过程中曾面临哪些限制和挑战？主要在哪些方面？科学家是怎么解决的？[设计意图]让学生了解工程建设的不易，而港珠澳大桥的困难主要表现在设计、材料和施工方面。困难1：在大桥的设计上，必须要求它能抵抗十六级台风、八级地震，不影响黄金海运航道和机场航班的正常起降。解决办法：工程人员把大桥设计成总长55公里（包括22.9公里长的主体桥梁，4个人工岛和6.7公里长的沉管隧道）的跨海大桥。困难2：在材料方面，由于珠江口阻水比要求，桥梁跨度要尽量大，而抗震要求桥体上部重量尽量轻，另外由于海洋高盐环境的影响，工程师们需要找到耐腐蚀性强的材料。解决办法：我国伟大的科学家们自主研发出了高质量、高强度的双相不锈钢钢筋，为大桥的建设提供了钢材。困难3：施工方面，为了保护好中华白海豚的生活环境，世界最长沉管隧道整体安装难度大，另外，为了连接大桥水面上的部分和海底的隧道，并能够按工期准时完工，解决办法：科学家们出台了一部全面的指导手册以便于监控生态环境的变化。工程师们就将隧道分成33个长约180米，重约5万吨的管节进行分段安装。工程师们舍弃传统的填海造岛，采用了圆钢筒围建人工岛。2.问题：大桥建设经历了哪些过程？工程建设的相似步骤？[设计意图]引导学生进行总结分析，提升孩子的归纳、分析能力，让孩子们认识到工程设计的重要性，为下面的课做好铺垫。四、拓展了解更多的工程，探索工程建设与科学进步之间的关系，了解科学技术与人类发展的关系。【教学后记】3.建造塔台【教材简析】从本课开始，学生将承担起工程师的角色。本课的聚焦环节给学生一个任务——在操场上建造一座塔台，目的是创设一个真实情境，引发学生参与科学实践活动的积极性。由于现有条件的限制，在本单元的学习中，学生并没有涉及真正的塔台建造，重点围绕塔台设计展开学习与体验，感悟设计的往复性与复杂性。本课作为建造塔台的起始课，从设计塔台方案开始做起，采用模拟真实的招投标活动情境展开学习。这一方式的运用主要是激发学生的学习热情，真正像工程师一样工作，加深对工程的理解。足球教练训练塔台类似学生常见的领操台。二者区别在于领操台是固定的，而塔台不固定位置，可以随需要变换位置。这就需要建造的塔台具有方便移动、抗风、抗震等多项功能。同时，工程项目还要求教练员能够站在上边指挥训练，其承重性、高度和安全性也是重要项目要求。围绕这些要求进行工程项目整体设计是本课活动的主要内容。在本课，学生要模拟前两课学习的工程建造基本过程进行自主设计。从选址、材料选择、塔台的设计、成本核算、人员分工、时间分配等各个方面进行工程整体设计。过程中，学生要考虑各因素之间相互牵制、难以取舍的关系，也要明确各项因素权衡的侧重。例如，塔高、承重、安全是工程项目的核心与重点，美观、成本等属于在重点基础上的综合点。达成二者最大的平衡与优化取决于工程项目的设计，取决于技术难关的突破，取决于合理应用科学原理与科学技术。学生虽面临诸多困难与挑战，但对本课学习内容还是有着强烈的好奇心和参与热情，学习的积极性颇为高涨，这都为本课的学习奠定了坚实的心理基础。【学情分析】在之前学习中学生已经接触过一些项目化活动，但一个完整的工程类项目化活动，学生没有亲历过。本课需建造的塔台是校园中的简易建筑，这就降低了设计建造的难度，同时又留给学生极大地发挥空间。本课中的竞标书也是之前活动中所没有遇到过的，但又是一个工程项目中必不可少的流程，从制订竞标书开始能更好地培养学生的实践能力和创造能力。【教学目标】[科学概念目标]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]学习制订竞标书[难点]能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。【教学准备】[学生]学生活动手册。[教师]班级记录表、操场照片、塔台竞标书、教学课件。【教学过程】一、聚焦1.出示足球场上小球员们踢足球的照片。提问：小球员们激烈的比赛，教练在场边没办法关注到全场球员的动向，你们有什么好的办法吗？——引出课题，《建造塔台》修筑怎样一个塔台能更方便教练指挥球员训练呢？现在老师向大家征集塔台设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格。二、探索1.头脑风暴，想一想建造塔台需要考虑哪些因素？[设计意图]让学生通过集思广益拓展思路，为后面的竞标标书的制订打下基础。2.提问：什么是竞标书？[设计意图]竞标书对学生而言是一项陌生的事物，通过这个问题来探知学生对其的了解程度。3.播放微课，了解竞标书，并通过学习制订“升旗台竞标书”，制订“塔台竞标书”。[设计意图]通过学习制订“升旗台竞标书”能让学生更好地了解如何制订竞标书，能更快地制订好“塔台竞标书”4.召开投标发布会。塔台的安全性 充分运用了形状和结构的原理，使建筑具有很好的安全性。 能运用一些形状和结构的原理，在安全性上思考不完善。 安全性不够。塔台的功能性 能充分考虑足球教练的需求，能使塔台在各种情况下都能得到充分利用。 塔台有一定的功能，但无法充分发挥它的功能性。 功能单一。成本预算 是所有项目中成本最少的。 是所有项目中成本中等的。 是所有项目中成本最多的。人员安排 人员安排合理，分工明确。 有人员安排，但分工不是很明确。 无人员安排，或分工不明确。时间分配 时间分配合理。 时间分配不太合理。 无时间分配。[设计意图]学生以招投标形式开展全班交流。这一活动核心不是决定哪个组的标书中标，而是交流并评议各组标书是否符合工程要求，是否达成课本提示的竞标标准，以便改进完善。三、研讨1.问题：通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受？[设计意图]注重引导学生说出真实感受，分享小组内协调不同想法达成共识的过程，培养学生团队协作的意识。2.问题：设计中遇到了哪些问题？我们计划怎么解决？[设计意图]总结在小组设计和投标过程中，遇到的自身问题和吸取其他小组的经验，拟定解决方案，为下一节做好准备。3.我们对工程又有怎样的新认识？[设计意图]通过真实体验工程整体设计，学生发现建造工程环节都很复杂。通过交流活动，总结并发现设计环节在其中的关键性，进一步完善学生对工程的认知。【教学后记】4.设计塔台模型【教材简析】本课重点聚焦工程设计这一核心内容。由于学习内容和学习方式主要以小组讨论、交流、设计为主，教科书的编写体例不再沿用四个板块的模式，而是以工程建设的基本程序展开。教科书对塔台模型的设计提出了明确的要求，提供了材料清单及评价表。一方面指导学生设计方向，另一方面指导学生利用评价表来规范设计方案。学生制订方案时，可以利用教科书呈现的五个问题展开思考，全面而细致地考虑设计问题，尽可能设计出优质的塔台模型方案。本课的模型设计是对上一课“标书”的具体化，并且下一课建造模型要完全遵照本课的设计图纸实施，单元结束课也要针对本课设计的不足进行改进。所以，本课的学习内容在单元中具有十分重要的作用。【学情分析】学生在之前工程类课程学习中，很少有如此全面的设计活动。虽然本课为学生设计塔台模型提供了必要的支持，但是对于学生来说仍然具有挑战性，学生要经历多维度的思考与权衡，最终整合出最为合适的设计方案。在这一科学实践活动过程中，需要学生在积极思考的基础上，注重小组交流合作，整合小组成员的想法。生生之间相互借鉴补充，培养学生合作交流的重要能力。学生在本单元前三课已经有了初步的合作，在此基础上教师要进一步创设情境，适时指导学生学会合作、学会交流，培养相互合作的能力和习惯。【教学目标】[科学概念目标]1.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.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意。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]认识并理解工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及其之间的关联。[难点]能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，在限制条件下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意。【教学准备】[学生]塔台标书、学生活动手册、记录表。[教师]班级记录表、评价表、三角形与正方形的框架实物、建筑物图片、铁塔图片、教学课件。【教学过程】一、聚焦（一）展示多种模型，明确模型意义1.教师出示教科书塔台图片和设计模型对比图，让学生观察。2.教师引导：大家知道在工程设计中制作模型的作用和意义吗？3.学生讨论交流。4.小结：设计制作模型能够呈现工程师的设计，要针对设计进行测试、评估、改进，直至符合建设要求，因此制作模型在工程设计中具有不可替代的重要作用。（二）创设情境，聚焦任务谈话：我们从今天开始，一起像工程师一样，来设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。二、任务（一）明确工程要求1.教师出示教科书中建造塔台的要求。提问：我们要做一个什么样的塔台？我们一起来看看学校对建造塔台有什么要求。教师提示学生阅读教科书中要求。2.学生阅读并明确教科书中要求。学生自主阅读要求材料后全班进行总结交流。教师引导学生进行分析，找出其中的关键内容，汇总出工程要求的关键点：①塔台高度60厘米。②底部能够移动。③坚固并有承重能力。④具有抗风抗震能力。⑤节省材料。⑥美观。教师提示：设计作品的关键是达到坚固、美观、价廉的平衡。教师提出对于设计图纸和设计活动的要求：①设计图纸清楚明了，有条理，表达方式全面，有文字、图画、数字、标记等。②小组分工明确、系统，有序开展设计活动。3.分析工程要求的层次。教师引导：我们面临的工程任务的要求，哪些是必须达到的？哪些是重点考虑的？哪些是均衡整合考虑完成的？学生交流分析，总结得出工程设计活动的三个层次。（1）高度、安全、承重是必须要达到的要求。（2）底部能够移动、具有抗风抗震能力、坚固耐用是重点考虑的要求。（3）成本、美观、设计方式、分工等是均衡整合考虑完成的要求。（二）确定选取材料教师出示教科书内容，配合课件展示材料选取要求。展示材料实物，学生观察材料，准备开展设计活动。（三）阅读塔台模型制作评价表1.教师引导：我们来阅读教科书中的塔台模型制作评价表。2.学生阅读后结合工程要求，了解细化评价标准和相应分值，明确塔台模型设计具体要求。三、制订方案（一）依据评价表思考问题教师利用教学课件出示教科书中的5个问题，并引导学生思考。1.为了尽可能达到60厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？2.哪些设计是为了稳固塔台模型？教师出示正方形和三角形的教具，提问：你们觉得正方形和三角形哪个形状更稳定？学生自由发言，教师进行演示实验，学生观察两个形状受力后的变化。教师请学生亲自感受体验，再次感受三角形的承重能力。小结：三角形更加稳固，在塔台模型设计中我们要多设计三角形来保证塔台模型的稳固和承重能力。3.如何保证塔台不倒下？如何保证塔台的倾斜角最小？4.什么因素会导致塔台产生倾斜角？5.如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？教师利用教学课件出示简单的抗震设计示意图，讲解抗震基本设计原理，与学生交流共同汇总三种抗震方法，供各小组在塔台模型设计中借鉴。第一种：耐震，可以在塔台模型中加入大量三角形。第二种：制震，可以在塔台模型底部加大面积或加大重量。第三种：免震，可以在塔台模型底部加滚珠。谈话：以上这些问题大家不用马上回答，各小组在设计中思考、交流、讨论，共同研究解决方案。（二）开展设计活动1.出示教科书中的学生交流图。教师利用多媒体课件出示教科书中的学生交流图，学生阅读对话框中的提示内容。2.交流设计关键点。学生进行全班交流，相互提示交流塔台模型设计的关键点。3.小组设计塔台模型。教师下发与活动手册相同的设计方案记录表，学生小组开展塔台模型设计活动。教师适时指导，随时提醒学生协同设计评价表中的各个项目，提示在设计塔台整体结构时多用三角形。（三）展示设计成果1.谈话：请各组成员一起来介绍、展示设计方案。同学们一起交流，各组讲解尽可能详实、完整，这样更有利于相互理解、相互交流、相互帮助。2.学生介绍设计方案，全班交流。四、研讨（一）我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？在展示设计成果活动中，小组汇报后，教师提出此问题。组织小组间质疑、解释、交流、互动，帮助每一组反思自己的设计方案。（二）我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？在展示设计成果活动中，在第一个问题研讨后，教师提出此问题。教师组织各小组寻找自己设计方案中的问题。学生借鉴其他小组设计方案的优秀经验，小组研讨解决方案，制订调整计划，及时整改设计方案，填补出现的漏洞和问题。【教学后记】5.制作塔台模型【教材简析】本节课是设计环节中的模型制作，在设计环节中具有重要的作用。在工程设计的过程中，设计图纸是将抽象的设计思想转化为形象的图画、标识等的方案，模型成品则是将其呈现为具象的实物。模型的制作，是对设计方案的执行、检验和完善；通过对模型的测试与评估，能较充分地检验设计方案是否合理、科学、全面；模型也是改进设计方案，完成工程任务的重要依据。本节课的制作板块分两个步骤来实施。第一步是动手制作，始终确立完全按照设计图纸实施的意识是制作活动的核心，也是本课的重点。第二步是模型展示，可结合研讨板块的要求，对照评价表对本组模型成品的优缺点进行自我评价，同时开展对制作过程的自我反思，促进设计方案的迭代更新。【学情分析】本单元的塔台模型设计项目，是学生第一次像工程师一样经历完整、系统的工程设计，始终确立完全按照设计图纸实施的意识并能付诸行动，既是本课的重点，也是本课的难点。六年级的学生虽然已经具备一定的科学设计和动手能力，但是有序思维、空间思维能力还在发展期，对工程设计的一般过程也刚刚开始系统学习。在起始阶段，强调图纸与模型的一致性，也是形成良好工程设计习惯的必然要求。在模型制作的过程中，因为模型体积较大，个人不容易操作实施，就更加凸显了小组分工合作的重要性。多人互助，快速优质地完成任务是小组合作能力的突出体现。【教学目标】[科学概念目标]制作模型是工程设计的重要环节。[科学探究目标]能依照设计方案，制作出塔台模型。能在制作模型的过程中发现新问题，引发新思考。能根据模型制作评价表反思所制作模型的优劣。[科学态度目标]体验坚持完全按照设计图进行模型制作。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]依照设计方案制作塔台模型。[难点]坚持安全按照设计图进行模型制作，并能进行自我评价和改进。【教学准备】[教师]多媒体课件[小组]设计方案、红笔；吸管、胶带、剪刀；滚珠、弹簧、钩码；学生活动手册。【教学过程】一、聚焦：明确任务（预设2分钟）1.建筑模型展示。2.模型制作是工程设计中十分重要的一个环节，它能把平台的设计图纸转化为立体模型，帮助我们检验和完善设计方案。今天，我们一起来根据上节课的设计图纸，制作一个塔台模型吧。3.揭示课题：制作塔台模型（板书）二、制作和研讨：建造塔台模型（预设33分钟）1.动手制作（1）观看微课，了解模型制作的要点。微课主要内容如下。模型制作的一般步骤：底座搭建、侧面搭建、辅助部件搭建、整体搭建、模型命名。这些工作都需要同伴互助、合作完成。模型制作小技巧：①根据设计图纸上的数据，准备相应数量的吸管。②测量相应的长度并截取，控制好立柱的高度等高，可以防止塔台的倾斜。③接口固定的几种方法。④每个步骤完成后都要进行细节检查，接口是否牢固，还有地方需要修补吗？注意：制作模型要与设计方案相一致。每个步骤完成后，检查模型实物是否和设计图纸相符。制作过程中，如果发现设计图纸存在问题，要先小组讨论改进方法，确定后用红笔在设计图上进行修改，再根据修改后的方案继续制作模型。（2）出示评价表，出示自我评价和更新的要求。模型制作完成后，对照评价表进行一次自我测试和评价，把小组建造的塔台模型的优点和缺点记录下来。把建造过程中产生的新想法也记录下来。（3）小组内进行塔台模型制作。2.模型展示（1）说明展示要求：呈现设计图纸、实物模型、自我评价记录，进行针对本组塔台模型的全面介绍。出示介绍的两个重点问题：对照评价表，我们认为小组建造的塔台模型会在哪些方面表现较好，在哪些方面出现问题？我们对自己小组建造的塔台模型满意吗？通过实际的搭建活动，我们对塔台模型的设计又有了什么新想法？（2）小组间评议和提问。三、拓展：改进设计方案（预设5分钟）1.增加下列材料，我们还能进一步优化塔台模型吗？出示滚珠、弹簧、钩码。2.小组改进设计方案3.交流自己的改进点【教学后记】6.测试塔台模型【教材简析】《测试塔台模型》是六年级下册《小小工程师》单元的第6课。本课是学生在经历了设计——制作——改进模型后进行测试，测试是对塔台模型设计是否合理、科学、符合要求的检验，是工程设计中又一重要环节。本课学生需要使用第4课的评价表和设计方案，为第5课制作的模型展开测试活动，体现了本单元学习的连贯性和工程的系统性。本课由两部分组成。第一部分“测试”由三个有层次、有逻辑的活动组成。第一个活动是明确测试标准，并且提供学生填写的塔台模型测试记录表，结合第4课中的评价标准对全班各组模型成品进行评价。第二个活动是进行展示与测试。学生依照顺序逐一进行测试，并以评价表各项指标细化说明为依据进行数字打分。第三个活动是自我评估，各组通过分析测试结果，梳理各自塔台模型的问题，思考解决方法，为下节课开展评估改进打好基础。第二部分“研讨”将研讨部分与测试部分整合，测试得出的数据是学生进行自评、反思、发现模型设计缺点的重要依据，也是进行问题梳理、明确改进方向、完善工程模型设计方案的依据。【学情分析】学生对制作、测试塔台模型十分感兴趣，但是到底测试哪些内容？什么样的塔台模型评为合格？什么样的塔台模型评为优秀？学生也许还不是十分清楚。本课将会出现大量的数据，学生将利用这些数据进行汇总、整理、分析、对比，学会用数据说话。学生通过分析数据找到本组模型的优点与不足，明确问题及改进方向，培养数据分析与应用能力及严谨的科学态度。【教学目标】[科学概念目标]1.测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.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.能基于观察事实作出合理判断。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]理解测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。[难点]通过分析、对比测试结果，能归因问题所在，明确改进方向。【教学准备】[学生]塔台模型、塔台模型测试记录表、问题梳理记录单、学生活动手册。[教师]米尺、多本教科书、电风扇、抗震检测仪、教学课件。【教学过程】一、聚焦：揭示课题（预设5分钟）1.谈话导入：在一项工程中，测试是重要环节。各组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改进？2.揭示课题：测试塔台模型（板书）二、探索：测试（预设20分钟）（一）明确测试标准1.教师出示塔台模型制作评价表。提问：大家还记得塔台模型制作的依据吗？学生回答制作依据是塔台模型制作评价表。教师通过教学课件出示塔台模型制作评价表。引导：我们一起来看塔台模型制作评价表，大家说说都有哪些项目及分值。学生小组交流研讨塔台模型制作评价表，对标准达成共识，了解完成度不同对应的分值也不同。2.教师出示塔台模型测试记录表。引导：大家对比塔台模型制作评价表与塔台模型测试记录表，看看有什么相同与不同。预设：学生通过对比发现，塔台模型测试记录表与塔台模型制作评价表项目、内容都相同，可以利用塔台模型测试记录表进行测试的评分记录。（二）展示与测试1.介绍测试工具。学生可以依据塔台模型制作评价表说出一些工具。例如：测量高度的尺子、测试承重的重物、测试抗风能力的电风扇等。教师讲解：测试地震我们可以利用地震模拟仪。2.确定公平的测试方法。①提问：当我们测量塔高时利用什么样的尺子呢？学生小组讨论交流。学生意识到应该用米尺进行测量，并且每组使用的测量的工具都要相同。如果测量工具不同，结果就不准确了，没办法比较。②提问：测量承重能力时，可以用什么测试呢？预设：学生讨论说出需要一些重物。例如，书本、笔袋、矿泉水瓶等，教师都可以给予肯定。必须使用一样的重物测试塔台模型，否则无法对比测试结果。③引导：我们知道了怎么测量高度和承重，那怎么测量抗风能力呢？学生讨论后可以说出抗风能力可以统一用电风扇测试。电风扇的1挡为小风量，2挡为中等风量，3挡为大风量。④小结：看来，我们测试的方法、标准、工具都需要统一，这样才能保证测试公平且方便对比。2.学生测试塔台模型。（1）教师创设测试工程情境，模拟真实的工程测试。（2）学生测试并记录。教师提示：塔高、承重、抗风能力、抗震能力为塔台模型制作的必要条件，都需要符合塔台模型制作标准中的最低标准，如有一个条件不符，则塔台模型不合格。（3）材料成本计算。提问：怎么计算材料成本呢？教师出示材料价目表学生小组计算材料成本后汇报。（4）分工与美观评分。教师讲解：分工合作项目可以由各组自行介绍后各组评分；美观方面可通过塔台结构是否合理评分。学生进行小组评分并记录。（三）自我评估教师引导：我们一起来看塔台模型测试记录表，找找表中的高分项与低分项，说说这些代表什么。学生说出测试高分项为模型的优势，测试低分项为模型的不足。教师布置任务：请大家分析测试标准的低分项，对本组塔台模型的问题进行汇总，写在问题梳理记录单上。学生小组研讨并完成问题梳理记录单。三、研讨（预设15分钟）1.小组建造的塔台模型表现最佳的是哪些方面？我们是怎么做到的？2.小组建造的塔台模型需要改进的地方有哪些？所出现的问题是什么原因造成的？3.其他小组的建造的塔台模型对我们小组有什么启示？【教学后记】7.评估改进塔台模型【教材简析】本单元的3-7课通过塔台建造的实践活动，初步建立起对工程的了解。通过第3课“建造塔台”，以招投标形式明确工程项目要求，体会并感受设计的重要作用。第4课“设计塔台模型”聚焦塔台设计完成技术难关的突破。第5课“制作塔台模型”，在设计的基础上动手制作塔台模型。第6课是“测试塔台模型”，以评价表为评价标准，对塔台模型进行测试、评价。本节课作为本单元的总结课，来到了设计环节的最后步骤，主要通过两个环节来展开。一是评估，二是改进。在上节课已经对塔台进行小组测试和评价的基础上，展开组间互评，在互评中完善各组设计方案。改进活动需要根据单元学习中的全部过程性资料，来进行方案设计的修改。并且要让学生知道本课产生的设计并不是终极成品，可能还要经过多次的反复改进直至满足工程的需要。对一项工程有系统性的了解和认识。【学情分析】作为单元总结课，学生可能会误以为一项工程的体验活动已经到此结束，但其实我们经历的只是工程中设计这一核心内容，并没有真正施工建设。而设计是工程的关键，需要帮助学生建立设计的改进需要精益求精，并权衡多种复杂因素后才能投入到工程下一环节的正确认识。【教学目标】[科学概念目标]1.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。2.理解工程的关键是设计。【教学重难点】[重点]通过开展组际交流评估活动，明确塔台设计及模型制作存在的问题，进行改进再设计。[难点]对模型反复进行修改设计—制作—测试—评估，直到满足工程的需要。【教学准备】[教师]班级评分统计表、教学课件。[小组]招标计划书、评价表、塔台模型设计图纸、塔台模型、测试塔台记录表、问题梳理记录单、设计方案修改记录单、学生活动手册。【教学过程】一、聚焦问题：1.谈话：通过上一节课对塔台模型的测试，我们发现它还存在一些问题。怎样改进才能把它建得更好呢？2.学生整理出上节课的塔台模型测试记录表、问题梳理记录单，作为交流的材料。二、评估与改进：（一）小组交流评估1.引导：组内根据上节课的塔台模型测试记录表、问题梳理记录单从三个方面对塔台模型展示的汇报做准备。提示：小组内分工完成会更高效。（1）我们小组制作的塔台模型的主要优点____________。（2）我们小组制作的塔台模型的主要不足____________。（3）根据问题我们将做如下改进____________。展示方：由一个主汇报人对本组模型进行展示汇报，其他组员适时补充。汇报时可以邀请其他组同学提供支持与建议。评估方：既要客观公正地对展示方进行评价并给出合理的建议，也要借鉴他组经验，迁移应用新创新，力求将设计方案改进得更准确、完整和科学。（二）明确问题1.提示：在组际交流中，要进一步完善问题梳理记录单，及时把大家的建议记录下来。2.引导：小组合作学习，对问题进行梳理，充分考虑他组的建议，商讨解决方法，整理出设计方案修改记录单。（三）改进设计1.引导：小组拿出原始设计图，根据研讨出的修改方案有针对性地进行修改，教师适时指导。2.小组展示改进后的设计方案，交流可行性。3.提示：改进后的设计方案并不一定就是终极成品，还要根据设计方案重新制作模型，再次测试评估，发现新的问题并进行改进，直到达到工程要求，完成设计环节，才能进入到下一个施工建造环节。三、研讨：（一）通过建造塔台模型的活动，我们对做好一项工程又有了哪些新的认识？学生自由谈感受，从单元学习角度进行自我反思、回顾与总结。（二）假如学校再组织开展一项工程活动，我们会怎样做？1.以本次塔台工程为例，说说工程实施的步骤与重点。2.对于学校新的工程活动，你有什么样的实施计划？四、拓展：课后任务：将小组建造的塔台模型按照改进后的设计重新加工，使它更符合建造要求。【教学后记】8.《小小工程师》单元整理课【教材简析】《小小工程师》是六下科学第一单元，共7课。本单元内容主要分为两个部分：第一部分是第1～2课，对工程的了解，为后面的工程实践做认知储备。前两课分别选择了我们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、特点、工程建设与科学技术之间的关系”形成初步的认知。第二部分是第3～7课，学生亲历工程实践，不断改进设计模型，感受工程的关键是设计这一核心概念。学生在“做工程”的深度学习中，进一步了解工程的基本程序，体会工程的复杂性以及设计过程的反复性等特点，感受“做”的成功和乐趣，同时他们的实践能力、运用科学知识解决问题的能力得到培养，工程的高阶思维得到发展。【学情分析】本单元学生以“建造塔台”为学习核心，了解并经历一个工程建造的系统过程。通过本单元学习学生对工程的各个要素有一定了解，但对整个工程认识不是很完整，每个要素不是特别熟悉，尤其是设计满足条件的产品和建造、评估作品这几个方面能力有待提高。通过本课的学习，进一步建立工程概念，了解工程核心是设计，培养学生工程思维，保持对工程的兴趣。【教学目标】[科学概念目标]1.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.进一步巩固工程概念，了解工程的各要素，理解工程的关键是设计，需要不断改进往复过程，直至满足建造要求。3.工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。工程无论大小都要经历相类似的建设过程。[科学探究目标]1.学会单元复习的一般方法，能通过观察、搜集资料、调查、案例分析等方式获取信息。2.从本单元中提取关键概念，学会开展工程活动，用本单元所学解决生活中的工程问题。3.能自觉运用批判性思维和创造性思维开展工程实践活动。[科学态度目标]1.培养学生自觉进行复习