科教版小學(xué)科學(xué)【1-2《認識工程》教學(xué)設(shè)計】

《認識工程》教學(xué)設(shè)計【教材分析】教材中呈現(xiàn)了我國具有代表性的宏大工程——港珠澳大橋。以港珠澳大橋這一巨型工程與上節(jié)課身邊的住房建筑工程進行對比，呈現(xiàn)巨型與小型、簡單與平凡、遠處與身邊等多角度的沖突。基于這樣的沖突，開展以下三個探究活動。第一個活動是讓學(xué)生通過收集、分析資料的方式了解港珠澳大橋的建設(shè)目的、意義，工程設(shè)計的限制條件以及面臨的技術(shù)難關(guān)，如何攻堅克難找到解決方法，大橋的主要建筑過程。第二個活動是學(xué)生在了解房屋以及港珠澳大橋的建設(shè)過程后，讓學(xué)生采取歸納的方法，對工程的建設(shè)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(shè)，讓學(xué)生了解工程與科技進步的關(guān)系。通過這三個探究活動，幫忙學(xué)生建構(gòu)“工程的關(guān)鍵是設(shè)計，工程是運用科學(xué)與技術(shù)進行設(shè)計、解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動”這一主要概念?！緦W(xué)情分析】學(xué)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(shè)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(shè)過程中運用到哪些技術(shù)等學(xué)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(xué)習方式?！窘虒W(xué)目標】科學(xué)概念目標許多創(chuàng)造制造來源于對生活的觀察，可以在自然界中找到原型。工程建設(shè)需要運用相關(guān)科學(xué)學(xué)問以及技術(shù)的支撐來完成。工程需要在肯定的限制條件下完成任務(wù)，要經(jīng)歷相類似的建設(shè)過程?？茖W(xué)探究目標1、能通過閱讀資料知道工程建設(shè)需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。2、能依據(jù)工程案例歸納出工程建設(shè)過程的相像步驟。3、能了解工程建設(shè)所需的科學(xué)技術(shù)支持，分析工程與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度目標認識到工程建設(shè)的困難，從而產(chǎn)生對建設(shè)者的仰慕之情。進一步喚起學(xué)習工程的興趣，激發(fā)做一名小小工程師的愿望。科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境目標進一步認識到科學(xué)技術(shù)與工程的相互關(guān)系。進一步認識到科學(xué)技術(shù)對社會進展的重要作用，人類的好奇以及社會的需求對科學(xué)技術(shù)進展的樂觀促進作用?！窘虒W(xué)重難點】教學(xué)重點：依據(jù)港珠澳大橋工程建設(shè)的案例，歸納出工程建設(shè)過程的相像步驟。教學(xué)難點：依據(jù)案例了解工程建設(shè)所需的科學(xué)技術(shù)支持，分析工程與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。【材料預(yù)備】老師：港珠澳大橋、中國天眼、高鐵、鳥巢、空間站的文字和視頻資料、試驗記錄單學(xué)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/video/BV15A411J74Z?from=search&seid=18032260186946981064&spm_id_from=333.337.0.0（2）港珠澳大橋的建設(shè)歷程/x/page/v0766od78e3.html（3）中國天眼/2020/10/06/VIDE5EtaVm0cqEWqDfcRmOUH201006.shtml（4）空間站/2016/11/21/ARTIBJXVojx32sFIhLbf7npa161121.shtml【教學(xué)流程圖】【教學(xué)過程】一、聚焦（1）回顧舊知老師展示上一節(jié)課的班級記錄表老師：觀察我們上一節(jié)課的班級記錄表，住房有哪些主要結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)？住房的建成需經(jīng)歷哪些過程？學(xué)生：住房有許多結(jié)構(gòu)，如承重結(jié)構(gòu)，門，窗；住房有供電系統(tǒng)，供水系統(tǒng)。住房的建成需經(jīng)歷選址、設(shè)計、施工、驗收等步驟。（2）聚焦本課主題老師展示港珠澳大橋的圖片老師：港珠澳大橋工程的建設(shè)過程又是怎樣的？它們在建設(shè)過程中有什么共同特點呢？設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習視角從住宅工程拓展到港珠澳大橋的工程，聚焦本節(jié)課的學(xué)習主題。二、探究（一）圍繞港珠澳大橋的建設(shè)展開學(xué)習1、老師出示關(guān)于港珠澳大橋建設(shè)的視頻。建議學(xué)生收集關(guān)于港珠澳大橋的相關(guān)資料帶來學(xué)校。老師：請同學(xué)們觀看港珠澳大橋建設(shè)的視頻并結(jié)合自己所收集的關(guān)于港珠澳大橋的相關(guān)資料，思考以下四個問題為什么要建筑港珠澳大橋？大橋的建筑面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問題都是怎樣解決的？大橋的建筑經(jīng)歷了哪些主要過程？學(xué)生觀看視頻并結(jié)合自己所收集的關(guān)于港珠澳大橋的相關(guān)資料，進行歸納相關(guān)信息，并在小組內(nèi)交流討論。2、全班交流，共同研討總結(jié)（1）老師：為什么要建筑港珠澳大橋？學(xué)生：促進香港、澳門和內(nèi)地經(jīng)濟的進一步進展。（2）老師：大橋的建筑面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問題都是怎樣解決的？學(xué)生：以“限制和挑戰(zhàn)”“解決辦法”兩項內(nèi)容對應(yīng)排列說明。限制和挑戰(zhàn)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(jīng)過通向香港的唯一航道，橋面高度必需超過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老師：大橋的建筑經(jīng)歷了哪些主要過程？老師播放港珠澳大橋建筑經(jīng)歷的主要過程視頻。學(xué)生：（假如學(xué)生有課前收集資料，可讓學(xué)生進行共享，假如沒有，觀看視頻進行歸納）人工島的建設(shè)、墩臺安裝、橋梁合攏、海底隧道安裝以及貫穿設(shè)計意圖：為了讓學(xué)生了解工程建設(shè)最核心的關(guān)鍵點是什么，設(shè)置了四個為題，這四個問題分別指向：1、建筑工程的目的和意義；2、工程設(shè)計的限制條件以及面臨的技術(shù)難關(guān)；3、如何攻克難找到解決辦法；4、大橋的主要建筑過程。通過學(xué)生對資料的收集、分析與歸納，從而建構(gòu)“工程的關(guān)鍵是技術(shù)”這一核心概念，也加強對工程簡單性、科學(xué)性、系統(tǒng)性的理解。梳理工程建設(shè)過程的相像步驟1、老師引導(dǎo)：對比房屋和港珠澳大橋的建筑過程，我們來歸納一下工程設(shè)計過程要經(jīng)歷的步驟。學(xué)生小組交流討論。學(xué)生：工程的建設(shè)都是有目的的，在建設(shè)的過程中會遇到許多困難，要有設(shè)計圖、進行施工、最終驗收。老師引導(dǎo)提問：當遇到這些困難時（比如時間、費用、可用材料、環(huán)境、抵制自然界的破壞能力等等），我們首先應(yīng)當怎么做？可以直接就建筑嗎？學(xué)生：依據(jù)這些困難進行方案的設(shè)計。設(shè)計完方案再建筑。老師：引導(dǎo)學(xué)生分析設(shè)計完成后直接建筑的合理性。應(yīng)當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(jié)構(gòu)形式等等進行測量，確保建筑物的牢固性和平安性，從各個方面對模型進行評估和改進。學(xué)生完成記錄單上工程建設(shè)步驟示意圖。在老師的引導(dǎo)下完成工程建設(shè)步驟的梳理歸納。設(shè)計意圖：這一環(huán)節(jié)中使學(xué)生體會設(shè)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(huán)的過程，使學(xué)生理解從明確問題到實施建設(shè)是非常簡單的過程，體會工程建設(shè)中設(shè)計的重要性、簡單性、閉環(huán)性。了解工程與技術(shù)進步的關(guān)系1、組織學(xué)生課前收集：中國天眼、高鐵、鳥巢體育館、空間站等工程建設(shè)的資料。老師出示中國天眼、高鐵、鳥巢體育館、空間站的圖片老師：依據(jù)你們收集到的資料，說說這些工程分別利用了哪些技術(shù)。學(xué)生共享交流。老師進一步舉例，工程推動技術(shù)進展的例子例如：建筑鳥巢所需鋼材要求輕松并且載荷能力大，國內(nèi)鋼鐵廠邊特地研制了Q460E-Z35鋼材，2008年，400噸自主創(chuàng)新、具有學(xué)問產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)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(shù)標準高，中鐵山橋集團便研發(fā)了世界規(guī)模最大、精度最高的機器人焊接系統(tǒng)。2、工程與技術(shù)的關(guān)系是怎樣的？學(xué)生展開討論學(xué)生：工程的建筑利用了大量技術(shù)，而工程實施過程中面臨的各項困難和技術(shù)難關(guān)也推動了科學(xué)技術(shù)的進展。設(shè)計意圖：學(xué)生通過分析每一項工程的建設(shè)過程，可以感受到科學(xué)技術(shù)在其中發(fā)揮的重要作用，都包含了大朗的科學(xué)原理，應(yīng)用了大量的科學(xué)技術(shù)，深化學(xué)生對工程與技術(shù)關(guān)系的認知。研討老師：通過兩節(jié)課的學(xué)習，我們對工程有了哪些認識？這些認識的依據(jù)是什么？學(xué)生：工程是一項簡單的工作，實施一項工程前要先進行設(shè)計，工程的建筑需要依靠許多科學(xué)技術(shù)老師：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(dǎo)學(xué)生發(fā)覺建筑工程的每個階段都很重要，最重要的是設(shè)計。設(shè)計意圖：研討板塊幫忙學(xué)生梳理這兩節(jié)課的學(xué)習總結(jié)，準