【大单元教案】教科版科学六年级下册 第一单元 单元教学设计

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第一单元《小小工程师》大单元整体教学设计教材版本教科版单元（或主题）名称《小小工程师》单元主题学校计划在操场上建造一座塔台，供足球教练指挥队员训练或领操员领操、教操，于是面向六年级学生展开了一场塔台招标活动，参加活动的学生需以小组为单位，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，制作出塔台模型，获胜的小组将获得“塔王”的称号。“塔王”的称号将花落谁家呢？课标要求核心概念：技术、工程与社会；工程设计与物化。学习内容：12.1 技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造：①知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。②知道工程以科学和技术为基础，知道工程通常由多个系统组成；知道中国主要的大科学工程。12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活：③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。12.3 科学、技术、工程相互影响与促进：④初步认识技术与工程对科学发展的促进作用，应用仪器设备进行观察并进行记录；举例说明科学发现可以促进新技术发明。13.1工程需要定义与界定：①描述简单的设计问题，包括材料、时间或成本等限制条件。13.2工程的关键是设计：②利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。③基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性。13.3工程是设计方案物化的结果：④利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示。学业要求：1.能说出技术与工程的基本特点及其对提高生产效率或工作效率的作用。2.能举例说出常用的发明方法，能说出一些工程中的主要系统和中国的一些大科学工程；能简要说明技术与工程对科学发展的促进作用，能尝试利用仪器设备进行观测和记录。3.能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。能以事实为依据作出判断。4.能提出满足一定限制条件的简单工程问题，知道验收标准，了解设计方案中各种因素间的关系。5.能基于所学科学知识，应用创造性思维的基本方法提出多种设计方案，基于批判性思维评价并优化设计方案。6.能制作实物模型，并基于证据改进实物模型的设计和制作。乐于尝试多种设计方案，初步具有质疑、创新的态度；知道技术与工程需要实事求是，能如实记录相关信息和正确对待作品的缺陷。教材分析“小小工程师”单元的学习，让学生经历一个工程建造的系统过程。从贴近学生生活的房屋建造工程入手，以建造塔台为任务目标，让学生一步步地体验、学习工程的过程：明确任务—设计—建造（模型）—测试—评估一改进。学生通过实践，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。本单元隶属于技术与工程领域。在小学阶段，没有对技术与工程做出严格的区分，统一表述为工程设计，本单元实则指向的是工程。单元题目以“小小工程师”命名，就是希望学生担当起工程师的角色，像工程师一样根据规定的任务目标，运用已有经验和对科学的理解，设计并建造出相应的产品。本单元学习核心是以建造塔台为任务目标，让学生经历一个“工程”建造的系统过程：明确任务一设计—建造(模型)一测试一评估—改进。通过塔台建造的实践活动，学生将初步建立起对工程的了解，感受工程的复杂与魅力，从而让科学学习的开展更为活泼和真实。本单元共有七课时：第1课“了解我们的住房”，从住房的基本结构、必需系统、建造过程三个方面开展学习。通过对自己居住房屋的回忆和分析，学生初步认识工程是由多个系统组成的。通过阅读房屋建设资料，了解住房建造工程的基本过程，为单元后几课实施工程实践活动做铺垫。第2课“认识工程”，以港珠澳大桥为例，进行资料搜集与分析，梳理出工程建设的相似步骤，重点明确限制条件下的设计、制作模型测试、评估、改进、修改设计……，直至达成解决问题的循环往复过程。学生从感性角度认识工程，为后五课提升理性认识打好基础。同时，理解工程与科学技术进步的关系。初步理解“技术发明通常蕴含着一定的科学原理”这一主要概念。第3课“建造塔台”，在之前学习的基础上，开始体验工程实施过程。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。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。第 4 课“设计塔台模型”，从本课开始，教科书的呈现方式没有沿用惯常的四个板块的编写体例，而是采用工程建设的基本程序来展开。建立模型是工程设计的关键步骤，本课是在上一课设计总体方案的基础上，聚焦塔台设计这个关键点来开展工程实践活动的。在设计中学生要更多地考虑技术难关的突破，思考达成工程项目要求的方法。第5课“制作塔台模型”，本课的重点是动手做。学生基于上一课的设计动手制作塔台模型。动手制作模型不但是将上一课的设计予以具体实施，而且也是为后几课的测试、评估、改进打基础。实施过程不仅要遵循设计图纸要求，在制作过程中也会有新的发现、感受、改进。第6课是“测试塔台模型”。模型的设计是否符合工程要求，是以制作模型测试结果为依据的。以评价表为评价标准，全班进行测试、评价是本课的核心活动。量化各项测试活动，比较分析数据，找到自己模型的优势与问题，在此基础上对问题进行梳理与分析，最终明确模型设计或制作方法的修改点，均是本课学习的重点任务。第7课是“评估改进塔台模型”。本课重点有两个：一是评估，二是改进。改进是工程设计的关键，渗透在工程的各个环节。本课的改进活动要让学生认识到“依据”的重要性，要在数据、现象等证（依）据的支持下进行改进与完善。在本课与前几课的学习中，学生将亲历工程实践的基本程序，完成建造塔台模型的过程，获得小小工程师的角色体验，对工程的理解一定优于之前的认识。但在本课学习的最后，要让学生知道工程设计绝不是“一锤子买卖”，可能要经过多次地反复改进直至满足工程的需要，同时还要提示学生对方案的最终选择是在权衡多种因素后的取舍。学情分析通过几年的科学学习，大多数学生对科学课产生了浓厚的兴趣，对科学本质有一定的了解，科学素养得到相当的培养，已经具备了初步的探究能力，他们对周围世界产生了强烈的好奇心和探究欲望，乐于动手，善于操作。不过两极分化很明显。优等生表现出对科学浓厚、持久的兴趣，科学素养发展态势良好；后进生对科学有种担忧，随着年级的升高，课程难度值增加，学习态度不够认真，加上对科学学科的认识不足，认为本学科不重要，轻视，造成科学素养发展态势一般。因此，在教学过程中重点引导学生养成合作探索的意识，让学生在探索中获得真知，在实践中提高能力。单元题目以“小小工程师”命名，就是希望学生担当起工程师的角色，像工程师一样根据规定的任务目标，运用已有经验和对科学的理解，设计并建造出相应的产品。本单元学习核心是以建造塔台为任务目标，让学生经历一个“工程”建造的系统过程：明确任务一设计—建造(模型)一测试一评估—改进。通过塔台建造的实践活动，学生将初步建立起对工程的了解，感受工程的复杂与魅力，从而让科学学习的开展更为活泼和真实。单元目标科学观念：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。一项工程是由多个系统组成的，各系统内部需要协同工作。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。工程的关键是设计，设计需要经历不断改进的往复过程，直至满足建造要求。工程建设具有复杂性的特点，需要集合多人的智慧共同协作完成。2.科学思维：能举例说出工程与科学技术的关系。能正确评估本组与他组的塔台模型，反思并提出建议。能综合考虑各种建议，改进原设计方案，并基于调整后的设计方案对塔台模型进行重整。3.探究实践：能通过观察、搜集资料、调查、案例分析等方式获取信息。能结合自己家的住房，说出住房的基本结构（功能分区）及供水、采光、供暖等主要系统。通过查阅资料，能简述出住房及其他工程的建造过程。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。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。能根据设计方案制作塔台模型，并能宣讲自己的设计理念与思路。能按照评价表给定的指标测试塔台模型。能根据测试结果梳理塔台模型存在的问题并初步提出改进设想。能自觉运用批判性思维和创造性思维开展工程实践活动。4.态度责任：对工程建设抱有极强的兴趣与探索愿望，对担当小小工程师的角色充满期盼。乐于投入建造塔台的工程实践之中，认识到细心、耐心、务实和实事求是的重要性。乐于通过测试的方式发现问题，不断改进设计，体会坚持与信念的重要性。愿意与同学合作、交流与反思，感受到合作的重要性。感受到工程与科学技术的密切关系，认识到科学与技术的发展对人类生活的影响。认识到工程是为满足人们对美好生活的向往而付诸的行动，意识到人工世界对社会发展的影响。单元结构化活动塔台招标活动学习“工程”建造知识方案设计5.制作塔台模型4.设计塔台模型3.建造塔台6.测试塔台模型7.评估改进塔台模型1.了解我们的住房2.认识工程制作塔台测试塔台展示交流达成评价围绕课时学习目标1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。3.分层设置单元测试。4.塔台招标活动表现。单元课时课型规划课时课型课时内容课时目标（单元目标分配）课时学习任务（或问题）（一般1-2个）达成评价1工程技术课了解我们的住房结合自己家的住房，说出住房的基本结构（功能分区）及供水、采光、供暖等主要系统。说出住房的基本结构（功能分区）及供水、采光、供暖等主要系统。能简述出住房及其他工程的建造过程。讨论说出住房的基本结构；交流简述出住房及其他工程的建造过程，记录在班级记录表和信息记录表中。1工程技术课认识工程根据具体工程案例分析工程与技术的关系。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。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。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。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。1工程技术课建造塔台结合建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。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。能够考虑到建造塔台所涉及的各个因素。能够根据教科书中的“标书”样本制订出建造塔台标书。能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。1工程技术课设计塔台模型学会设计塔台模型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。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。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。能深入思考，发现并解决设计中的难点问题。能反思自己的设计，不断改进。1工程技术课制作塔台模型学会制作塔台模型依照设计方案，制作出塔台模型。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。能根据塔台模型制作评价表反思所制作模型的优劣。1工程技术课测试塔台模型对塔台模型进行测试并记录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。能依据标准对塔台模型进行测试并记录。能对测试结果进行反思，能归因问题所在。能将问题进行梳理、归纳。1工程技术课评估改进塔台模型工程要反复评估改进，不断完善，才能达成最终的工程要求。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。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。能根据评估结果，梳理出需要进一步改进的问题。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。