专项学习 像工程师那样 教学设计-2024-2025学年科学一年级上册苏教版

专项学习像工程师那样教学设计-2024-2025学年科学一年级上册苏教版主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：专项学习——像工程师那样设计

2.教学年级和班级：一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月25日，星期三，第二节课

4.教学时数：1课时

🌟同学们，今天我们要一起走进科学的奇妙世界，学习如何像工程师一样进行设计！让我们一起开启这趟精彩的科学之旅吧！🚀🧪核心素养目标1.观察与探究能力：通过实际操作，学会观察并分析问题，培养科学探究的兴趣和初步的实验技能。

2.创新与实践能力：在工程设计过程中，激发学生的创新思维，学会运用所学知识解决实际问题。

3.合作与交流能力：在小组活动中，学生将学会与他人合作，共同完成任务，提高沟通与协作能力。

4.环境与可持续发展意识：引导学生关注环境保护，培养节约资源、保护环境的意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

一年级的学生在科学课上已经接触过一些基本的科学概念，如物体与力的关系、简单的机械原理等。他们具备一定的观察和动手操作能力，但具体到工程设计，他们可能还缺乏系统性的思维和解决问题的策略。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

一年级的学生对新鲜事物充满好奇心，他们对动手操作和游戏化的学习方式特别感兴趣。他们的学习能力主要体现在模仿和直观感知上，对于需要抽象思维和逻辑推理的设计任务，可能需要教师的引导和逐步培养。学生的学习风格多样，有的学生更倾向于独立操作，有的则喜欢小组合作，因此在教学过程中，我会注意调整教学方法，以满足不同学生的学习需求。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在进行工程设计时，学生可能会遇到以下困难：如何将抽象的科学概念应用于实际设计、如何在有限的资源下进行创新、如何解决设计过程中遇到的问题。此外，一年级学生可能缺乏一定的耐心和坚持，面对困难时容易放弃。因此，我将通过鼓励、表扬和逐步引导，帮助学生克服这些挑战，培养他们的毅力和解决问题的能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合生动的案例，向学生介绍工程设计的基本原理和步骤。

2.实验法：通过小组合作，让学生动手操作，亲身体验设计过程中的乐趣和挑战。

3.讨论法：鼓励学生表达自己的设计想法，通过小组讨论，共同完善设计方案。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示设计案例，激发学生的学习兴趣。

2.教学软件辅助：使用设计软件如CAD，让学生直观感受设计过程。

3.实物展示：引入实际设计作品或模型，增强学生的直观感受和理解。教学流程1.导入新课

-详细内容：首先，我会用一个简单有趣的故事引入新课，比如讲述一个小朋友通过自己的创意设计解决了一个生活问题的故事。这个故事旨在激发学生的兴趣，并引导他们思考设计在生活中的重要性。"同学们，你们有没有想过，一个小小的创意就能改变我们的生活呢？今天，我们就来学习如何像工程师一样进行设计，用我们的智慧和双手创造美好。"（用时3分钟）

2.新课讲授

-第一条：设计原则介绍

-详细内容：我会简要介绍工程设计的基本原则，如功能优先、美观大方、安全可靠等。"在设计时，我们首先要考虑这个设计能做什么，其次是要看起来美观，最后还要保证使用安全。"（用时5分钟）

-第二条：设计步骤讲解

-详细内容：接着，我会详细讲解设计的基本步骤，包括需求分析、方案构思、草图绘制、模型制作和测试改进。"首先，我们要明确设计的目的和需求；然后，我们可以自由发挥，构思多个方案；之后，用草图记录下来；再制作一个简单的模型来测试；最后，根据测试结果进行改进。"（用时5分钟）

-第三条：设计工具使用

-详细内容：介绍一些简单的设计工具，如尺子、铅笔、橡皮、剪刀、胶水等，并展示如何使用它们。"这些工具可以帮助我们更好地实现设计理念，同学们要学会熟练使用它们。"（用时5分钟）

3.实践活动

-第一条：小组讨论与方案构思

-详细内容：我会让学生分成小组，讨论并构思一个简单的工程设计方案。"比如，我们可以设计一个便于携带的水杯，大家觉得应该具备哪些功能？如何实现？"（用时10分钟）

-第二条：草图绘制

-详细内容：学生在小组内绘制出他们的设计方案草图。"每个人都要参与，用自己的方式表达出设计方案。"（用时10分钟）

-第三条：模型制作与测试

-详细内容：根据草图，学生尝试制作一个简单的模型，并进行测试。"看看我们的设计是否真的可行，哪里需要改进？"（用时10分钟）

4.学生小组讨论

-第一方面内容：设计需求分析

-举例回答："我们的设计目的是什么？用户群体是谁？他们有什么需求？"

-第二方面内容：方案构思

-举例回答："我们想到了哪些设计方案？它们有什么优缺点？"

-第三方面内容：模型测试与改进

-举例回答："我们的模型在实际使用中遇到了什么问题？如何改进设计来解决这个问题？"

5.总结回顾

-详细内容："今天，我们一起学习了如何像工程师一样进行设计。大家通过小组讨论和实际操作，展示了各自的创意和设计能力。记住，设计不仅仅是画出一张图，更是一个思考、创造和解决问题的过程。希望大家在以后的学习和生活中，都能发挥自己的创造力，用设计让世界更美好。"（用时5分钟）

总用时：23分钟

注意：以上教学流程是按照45分钟一节课的时间来设计的，实际教学中可以根据学生的具体情况适当调整时间分配。教学资源拓展1.拓展资源：

-工程师的设计思维：介绍工程师在设计过程中常用的思维方法，如系统思维、逆向思维等。

-设计原则案例分析：收集一些优秀的设计案例，分析其设计原则和设计理念。

-环境保护与可持续发展设计：探讨如何在设计中考虑环境保护和可持续发展的问题。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐一些适合一年级学生的科学启蒙书籍，如《神奇校车》系列，让学生在阅读中了解科学知识。

-观看科普视频：利用网络资源，推荐一些科普视频，如《科学探险家》系列，让学生通过视频学习科学知识。

-家庭实验活动：鼓励学生在家长的指导下，在家中尝试简单的科学实验，如制作简易的杠杆、滑轮等，培养他们的动手能力和观察力。

-参观科技馆：组织学生参观当地科技馆，亲身体验各种科技设备，激发他们对科学的兴趣。

-设计比赛参与：鼓励学生参加学校或社区举办的设计比赛，将所学知识应用于实践，提高他们的创新能力和团队合作精神。

-环保主题活动：参与环保主题活动，如植树节、垃圾分类等，让学生了解环境保护的重要性，培养他们的环保意识。

-家长交流分享：定期与家长交流，分享学生在课堂上的表现和进步，让家长了解学生的学习情况，共同关注学生的全面发展。板书设计①设计原则

-功能优先

-美观大方

-安全可靠

②设计步骤

-需求分析

-方案构思

-草图绘制

-模型制作

-测试改进

③设计工具

-尺子

-铅笔

-橡皮

-剪刀

-胶水

④设计思维

-系统思维

-逆向思维

-创新思维

⑤环境保护与可持续发展

-资源节约

-环境保护

-可持续发展重点题型整理1.题型一：设计原则的应用

-题目：请根据以下需求，运用设计原则，提出一个设计方案。

-需求：设计一个便携式书包，便于小学生上学使用。

-答案示例：首先，考虑书包的功能性，需要具备足够的容量来放置书本、文具等；其次，从美观大方出发，可以选择鲜艳的颜色和时尚的设计；最后，确保书包的安全可靠，如使用耐用的材质，配备安全背带等。

2.题型二：设计步骤的实践

-题目：请按照设计步骤，描述你完成一个简单设计的过程。

-答案示例：首先，我分析了设计需求，确定了设计一个简易书架的目标；然后，我构思了多个设计方案，包括书架的形状、颜色和材料；接下来，我绘制了书架的草图，并制作了一个简单的模型；最后，我对模型进行了测试，根据测试结果对设计进行了改进。

3.题型三：设计工具的使用

-题目：请说明在以下设计中，你会使用哪些设计工具。

-答案示例：在设计一个简易滑轮系统时，我会使用尺子来测量距离，铅笔和橡皮来绘制草图，剪刀和胶水来制作模型。

4.题型四：设计思维的应用

-题目：请举例说明如何在设计中运用系统思维。

-答案示例：在设计一个多功能桌时，我会考虑桌子的整体系统，包括桌面、桌腿、抽屉等部分的功能和相互关系，确保每个部分都能满足使用需求，并且整体设计和谐统一。

5.题型五：环境保护与可持续发展

-题目：请提出一个设计方案，体现环境保护和可持续发展的理念。

-答案示例：设计一个可降解的环保购物袋，使用可生物降解的材料制作，减少塑料袋的使用，降低对环境的影响。同时，购物袋上可以印有环保宣传语，提醒人们节约资源、保护环境。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：请学生完成课本中的课后练习题，巩固对设计原则、设计步骤和设计工具的理解。

2.设计挑战任务：让学生选择一个日常生活中的物品，如水杯、书包等，尝试运用所学知识进行设计改进，提出至少两个改进点，并说明改进的理由。

3.家庭实验报告：鼓励学生在家长的指导下，进行一个简单的科学实验，如制作简易的风力发电装置，记录实验过程和结果，并撰写实验报告。

作业反馈：

1.定期批改：在学生完成作业后，我会及时进行批改，确保每个学生都能得到及时的反馈。

2.个体化反馈：在批改作业时，我会针对每个学生的具体情况进行评价，指出他们在设计过程中的亮点和不足。

3.集体反馈：在课堂上，我会组织学生分享自己的设计作品和实验报告，通过集体讨论的方式，让学生互相学习，共同进步。

4.改进建议：对于学生在设计过程中遇到的问题，我会给出具体的改进建议，如如何提高设计的实用性、如何优化设计步骤等。

5.定期回顾：在下一节课的开始，我会对上次的作业进行回顾，检查学生的学习成果，并根据需要调整教学策略。

具体作业布置如下：

-课后练习题：学生在课后完成课本第XX页的课后练习题，包括选择题、填空题和简答题。

-设计挑战任务：学生需在课后选择一个物品进行设计改进，提交设计草图和改进说明。

-家庭实验报告：学生需提交实验报告，内容包括实验目的、步骤、结果和心得体会。

作业反馈实施计划：

-作业批改：课后