2022新蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《STEM學(xué)習(xí)立體小菜園》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、立體小園【課標(biāo)實(shí)】科學(xué)知識(shí)：了解技術(shù)是人們改造周圍環(huán)境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)和 制造物品、解決技術(shù)應(yīng)用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界的一系列活動(dòng)；了解科學(xué)技術(shù)推 動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展和文明進(jìn)程?？茖W(xué)探究：能基于所學(xué)的知識(shí)，通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事實(shí)的信 息。能基于所學(xué)的知識(shí)，運(yùn)用分析、比較、推理、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論，判斷結(jié) 論與假設(shè)是否一致。能基于所學(xué)的知識(shí)，采用不同的表述方式，如科學(xué)小論文、調(diào)查報(bào)告等方式，呈現(xiàn)探究 的過(guò)程與結(jié)論；能基于證據(jù)質(zhì)疑并評(píng)價(jià)別人的探究報(bào)告?？茖W(xué)態(tài)度：能大膽質(zhì)疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法、利用新

2、的材料，完成探究、設(shè) 計(jì)與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。能接受別人的批評(píng)意見(jiàn)，反思、調(diào)整自己的探究；在進(jìn)行多人合作時(shí)，愿意溝通交流， 綜合考慮小組各成員的意見(jiàn)，形成集體的觀點(diǎn)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)發(fā) 展。（2）本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于課程標(biāo)準(zhǔn)課程內(nèi)容中“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的高年段要求。 18.2 工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)。利用攝影、錄像、文字與圖案、繪圖或?qū)嵨铮磉_(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)思。將自己簡(jiǎn)單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩８鶕?jù)現(xiàn)實(shí)的需要設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。18.3 工程設(shè)計(jì)需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進(jìn)和完善。根據(jù)設(shè)計(jì)意圖

3、，分析可利用的資源。簡(jiǎn)單評(píng)估完成一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可能性、預(yù)想使用效果。從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益等方面評(píng)價(jià)某個(gè)工程設(shè)計(jì)，并提出改進(jìn)和完善建議。蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園- 【教材析】本項(xiàng)目以“立體小菜園”為主題，既反映了一種趨勢(shì)，又回應(yīng)了一種需求，從某種程度 上還體現(xiàn)了對(duì)生活的一種引領(lǐng)。通過(guò)設(shè)計(jì)建造立體小菜園，不僅有助于學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)制作產(chǎn) 品、完成項(xiàng)目的基本過(guò)程，認(rèn)同創(chuàng)意設(shè)計(jì)能夠改善生活質(zhì)量，還有助于幫助學(xué)生建立以工程 設(shè)計(jì)來(lái)滿足生活需求的工程思維。本項(xiàng)目將學(xué)生所可能經(jīng)歷的工程設(shè)計(jì)流程上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作為次級(jí)主題，包括了解需求、 明確問(wèn)題前期研究設(shè)計(jì)方案制作

4、改進(jìn)評(píng)價(jià)反思等六個(gè)要素構(gòu)成一個(gè)連續(xù)性的整體。 從工程設(shè)計(jì)的執(zhí)行過(guò)程來(lái)看，上述六個(gè)要素表現(xiàn)為六個(gè)操作步驟，或者說(shuō)構(gòu)成學(xué)生要做的六 件具體的事情。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)了解需求，理解制作立體小菜園的意義和價(jià)值；通過(guò)明確問(wèn) 題，了解到任務(wù)是什么，有哪些具體要求和限制條件；通過(guò)前提研究突破技術(shù)難題，確定設(shè) 計(jì)點(diǎn)；通過(guò)設(shè)計(jì)方案，將各種想法建構(gòu)為一個(gè)可操作的施工藍(lán)圖；通過(guò)制作改進(jìn)，將想法落 到實(shí)處，對(duì)標(biāo)找差，作出調(diào)整；通過(guò)評(píng)價(jià)反思，回顧整個(gè)設(shè)計(jì)制作立體小菜園的過(guò)程，評(píng)價(jià) 效果提升認(rèn)識(shí)而從工程設(shè)計(jì)的思維過(guò)程來(lái)看這六個(gè)要素又不是線性的它們前后關(guān)聯(lián)， 學(xué)生要不斷經(jīng)歷回頭看的過(guò)程?！緦W(xué)情析】對(duì)于高年級(jí)的小學(xué)生來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)造立

5、體小菜園這樣的活動(dòng)是他們非常喜歡的但是， 他們的這種喜愛(ài)往往聚焦在動(dòng)手做，在動(dòng)腦思的方面比較欠缺。如果沒(méi)有一個(gè)自始至終的思 考作為驅(qū)動(dòng)力，學(xué)生不僅做無(wú)目的，也可能做無(wú)恒心。立體小菜園項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，沒(méi)有按 照分課的形式呈現(xiàn)是按照學(xué)生所可能經(jīng)歷的工程設(shè)計(jì)的流程逐步展開(kāi)的括了解需、 明確問(wèn)題前期研究設(shè)計(jì)方案制作改進(jìn)評(píng)價(jià)反思兩個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目結(jié)合學(xué)生的年齡特點(diǎn)， 以思維為核心，以需求導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，帶著學(xué)生真想、真做、真研究?！窘虒W(xué)標(biāo)】1根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)立體小菜園，能夠說(shuō)出完成任務(wù)經(jīng)歷了哪些步驟。2能夠就一個(gè)主題梳理回顧已有知識(shí)，并將這些知識(shí)應(yīng)用到問(wèn)題情境中，對(duì)解決問(wèn)題產(chǎn)生作 用。3能夠識(shí)別所要解決的問(wèn)

6、題，分析問(wèn)題，解釋自己的想法，運(yùn)用一定的策略解決問(wèn)題。4能夠?qū)⒏鞣N想法匯集起來(lái)，設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的建設(shè)方案。5能夠基于測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)反思，并聯(lián)系前期研究、設(shè)計(jì)方案等環(huán)節(jié)，做出調(diào)整。【教學(xué)難點(diǎn)】重點(diǎn)：經(jīng)歷立體小菜園項(xiàng)目的全過(guò)程；針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行前期研究；做出立體小菜園的設(shè)計(jì) 方案。蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園- 難點(diǎn)：確定從哪些點(diǎn)上考慮立體小菜園的設(shè)計(jì)方案；結(jié)合立體小菜園的建造情況，開(kāi)展 評(píng)價(jià)反思。【教學(xué)備】教師材料：關(guān)于立體農(nóng)場(chǎng)、陽(yáng)臺(tái)種植技術(shù)、適合陽(yáng)臺(tái)種植的蔬菜、配置培養(yǎng)土的方法等 方面的文字、視頻資料，教學(xué) 課件等。學(xué)生材料：（1）用于“明確問(wèn)題”的問(wèn)題清單；（

7、2）用于“前提研究”的各種文字、視頻資料；（3）用來(lái)配制土壤的營(yíng)養(yǎng)土、腐殖土、花園土等，花盆、小鏟子等工具；（4）用來(lái)制作立體小菜園的材料， PVC 管、礦泉水瓶、花盆等，或者是現(xiàn)成的制作套 件；相關(guān)的工具，如釘錘、老虎鉗、螺絲刀等。（5）用來(lái)畫設(shè)計(jì)圖的方格繪圖紙、2B 鉛筆、直尺、橡皮等?！窘虒W(xué)間】6 課時(shí)【教學(xué)程設(shè)計(jì)】探究活動(dòng)一、了教師活1示全球人口總量增長(zhǎng)的折學(xué)生活探究意設(shè)計(jì)意圖解需求 線圖、糧食產(chǎn)量的現(xiàn)狀及土地資源 的圖片2談一談看了這些數(shù)據(jù)你有1 學(xué)生思考并回答：人這個(gè)項(xiàng)目之前， 讓學(xué) 生 什么 要什么感想？口過(guò)多糧食稀缺種植的土 做因此這里3是啊據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè) 地不夠組織預(yù)測(cè)2

8、050 年世界總?cè)丝趯⑦_(dá)到 97 億經(jīng)測(cè)算想要養(yǎng)活這么多人口全球糧食產(chǎn)量必須提高 70%。 2 學(xué)生思考并回答：可 揭示 了 界糧 食 益增 長(zhǎng) 開(kāi)墾 土問(wèn)題是，地球上可供開(kāi)墾的土地已 以模仿立體停車場(chǎng)計(jì)立體 的嚴(yán) 峻經(jīng)快沒(méi)有了，如何解決如此龐大的 農(nóng)場(chǎng)。 人口的吃飯問(wèn)題呢?局面以引導(dǎo) 考通 過(guò)4談話立體農(nóng)場(chǎng)對(duì)于解決糧3 學(xué)生分析立體農(nóng)場(chǎng)的 場(chǎng)這 個(gè)食短缺的問(wèn)題有什么優(yōu)勢(shì)嗎？?jī)?yōu)勢(shì)整個(gè)設(shè)施可以放在城 決土 地蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園- 5談話既然那么好所有土 市中心樓頂避免物流運(yùn)輸 迫切 需地都拿來(lái)建設(shè)立體農(nóng)場(chǎng)好不好？帶來(lái)的損耗。栽培密度很要識(shí)到可以6同學(xué)們

9、分析得非常全面那 大夠?qū)崿F(xiàn)較大程度的機(jī)械 程技 術(shù) 么接下來(lái)這個(gè)問(wèn)題請(qǐng)你們一起來(lái)分 化和自動(dòng)化可以隨時(shí)提供 實(shí)現(xiàn)少用地析分析。新鮮的蔬菜。4 學(xué)生分析立體農(nóng)場(chǎng)得 劣勢(shì)不全是立體農(nóng)場(chǎng)需要 一定的人力成本對(duì)光照溫 度、水源的控制有一定要求。 前期搭建設(shè)施的投入較高 且并不適宜種植所有的農(nóng)作 物。生產(chǎn)的特點(diǎn)。二、明1出示情： 1生觀看圖片并思考： 設(shè)計(jì)意圖確問(wèn)題受新冠疫情影響，居家隔離中 立體農(nóng)場(chǎng)遷移到建陽(yáng)臺(tái)小菜 如何吃上干凈新鮮的蔬菜成了需要 園是否可行？解決的問(wèn)題，立體農(nóng)場(chǎng)的技術(shù)是否可以遷移到建陽(yáng)臺(tái)小菜園呢？2提出任務(wù)：某公寓的陽(yáng)臺(tái)如圖所示。該公寓的住戶多為典型的三口之家。一些住戶希望有人能幫他

10、們?cè)陉?yáng)臺(tái)上建造一個(gè)立體小菜園，至少能讓他們每周吃上兩次小菜園供應(yīng)的湯菜，且不重樣。希望能在兩周內(nèi)完成。最好利用廢舊材料進(jìn)行建造。3談話如果要設(shè)計(jì)一個(gè)立體小菜園，需要考慮哪些問(wèn)題4家可以請(qǐng)以小組為單位進(jìn) 2 學(xué)生思考并以小組為 行討論建造立體小菜園的任務(wù)、 單位討論設(shè)計(jì)立體小菜園需 要求及問(wèn)題清單填寫在表格里。要考慮的問(wèn)題。 實(shí)生 活 出發(fā)提出了 任務(wù) 和 限制條件時(shí) 標(biāo)準(zhǔn) 前 置學(xué)生清晰 該怎 么 做使學(xué)生去 立體 小 要注 意 的問(wèn)題。蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園- 5我們一起來(lái)看看同學(xué)們的結(jié) 果吧。6對(duì)于這些問(wèn)題你們有解決 方法嗎？大家可以回家查閱資料或

11、者詢問(wèn)周圍有經(jīng)驗(yàn)的大人，我們下 節(jié)課一起分析討論。3學(xué)生匯報(bào)問(wèn)題清單： （1）種什么菜?（2）用什么土壤在陽(yáng)臺(tái) 種植呢？（2）一共需要種多少? （3）用什么容器來(lái)種? （5么實(shí)現(xiàn)立體種植? （6么計(jì)算湯菜的量?三、前問(wèn)題一如何選擇適在陽(yáng)臺(tái)設(shè)計(jì)意圖期研究 種植蔬菜1同學(xué)們通過(guò)查閱資料哪些 蔬菜適合種植在陽(yáng)臺(tái)上呢？2小結(jié)西紅柿豆角菜、 辣椒、櫻桃蘿卜、小菠菜等，這些 蔬菜生命力頑強(qiáng)，不需要太深厚的 土壤，可以在花盆中種植。1學(xué)生分享 上是 給 了一 個(gè) 示范先提供 適合 在 植的 蔬 菜示學(xué)生需 菜的 生3要完“至少能讓他們每周 2 學(xué)生回答：需要考慮長(zhǎng)周期、營(yíng)養(yǎng)、吃上兩次小菜園供應(yīng)的湯菜，且不

12、植物的生長(zhǎng)周期物從萌發(fā) 口感等樣能 重樣。希望能在兩周內(nèi)完成。”要 到完全成熟的生長(zhǎng)全過(guò)程 知道 該在兩周內(nèi)完成，我們還需要考慮什 取決于植物生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的要 菜的 哪么呢？4小結(jié)常見(jiàn)的生長(zhǎng)周期短的求。些信息擇能補(bǔ)充植時(shí)需要考慮對(duì) 制條 件蔬菜有大蒜、蘿卜、雞毛菜、生菜 溫度、光照、水份、土壤要求 的蔬菜來(lái)種植。等。不高的植物時(shí)要選擇不易 然后相關(guān)資5將要求與相符合的蔬菜品種 患病的品種。連線。 3完成連線，并匯報(bào)。問(wèn)題二如何選擇陽(yáng)種植的蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園 說(shuō)明 了 還需 要 慮土 壤 栽培 技 支架 的- 土壤1閱讀課本 頁(yè)土壤小資料 2補(bǔ)充資料：腐

13、殖土是森中 表土層樹(shù)木的 枯枝殘葉經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期腐爛發(fā)酵后形 成的。也可以用普通的土壤與各類 有機(jī)垃圾（廚余垃圾）混合制成。水培技術(shù)是無(wú)土栽培技術(shù)的一 種，采用營(yíng)養(yǎng)液代替土壤進(jìn)行植物 培植。需注意的是營(yíng)養(yǎng)液是經(jīng)過(guò)專 業(yè)的技術(shù)調(diào)配而成的。3談話參考這些資料談一 談你在栽培技術(shù)方面的構(gòu)想。問(wèn)題三如何選擇搭立體小 菜園材、容器1想搭建什么樣的立體小菜 園呢？你可以參考課本 53 頁(yè)的案 例，也可以根據(jù)自己查閱的資料， 進(jìn)行材料和容器的構(gòu)想。2同學(xué)們測(cè)算三口之家一頓 湯菜所需的蔬菜量，以及需要種植 的數(shù)量和面積。填寫在表格中。盡 量選擇能同時(shí)滿足多個(gè)限制條件的 蔬菜來(lái)種植。1學(xué)生閱讀資料2分享交流。3小組

14、討論4匯報(bào)交流設(shè)計(jì)與搭建 在項(xiàng) 目 要學(xué) 會(huì) 多方考慮好 準(zhǔn)備 工 作。四、設(shè) 1經(jīng)過(guò)上節(jié)課的討論們知 1 學(xué)生：設(shè)計(jì)立體小菜 計(jì)方案 道了適合種植在陽(yáng)臺(tái)的植物，種植 園設(shè)計(jì)意圖 前期 調(diào)土壤，同學(xué)選擇了自己想要搭建的2 生集思廣益，討論立 的基 礎(chǔ)蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園- 材料和容器目一步一步地推進(jìn)， 體小菜園的設(shè)計(jì)方案量小 上讓學(xué)生討下一步你們打算做些什么呢？菜園的大小支架的層數(shù)穩(wěn) 設(shè)計(jì) 中2溫馨提示設(shè)計(jì)圖中要標(biāo)注 定性、每層擺放的蔬菜的數(shù) 清楚立體支架占地的長(zhǎng)和寬，以及 量、支架的材質(zhì)和數(shù)量需注意的問(wèn)題， 行立 體總高度。每層層板上放置多少個(gè)花 盆

15、、花盆擺放在何處都要根據(jù)層板 圖。 的長(zhǎng)和寬做好合理規(guī)劃，同時(shí)應(yīng)調(diào) 節(jié)好層板間的高度，以保證植物有 充足的生長(zhǎng)空間。3 學(xué)生等比例畫出設(shè)計(jì)4小組分享交流方案。 5 學(xué)生對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn) 的方 案 設(shè)計(jì)訴學(xué)生 計(jì)不 是 盲目地畫圖 分考 慮 準(zhǔn)的 前 提下形成最 然后 再五、制 1體小菜園的制作需要做好方案，選擇最佳方案。學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案提前畫設(shè)計(jì)示意圖， 生形 成 工程思維。 設(shè)計(jì)意圖作改進(jìn) 小組做好分工合作，按照搭支架、 準(zhǔn)備搭建立體小菜園的材料。 個(gè)環(huán) 節(jié)配制土壤、播種、澆水、擺放花盆 的步驟完成制作。1 以小組為單位，按照 始了 項(xiàng) 目制作有親2師需要督促學(xué)生對(duì)照設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)圖接各小組的立體

16、小 才能 意圖紙，一邊制作一邊在圖紙上用彩 菜園。 筆標(biāo)注好真實(shí)搭建時(shí)的方案，并在 旁邊備注修改的理由。3談話與設(shè)計(jì)方案相比在實(shí)際制作立體小菜園的過(guò)程中你們 實(shí)情 況 方案 的 差別因此這 學(xué)生 按 方案 制做了哪些修改 ? 為什么要做這些修 改?4搭建好的小菜園還需要注 意什么呢？5何做好立體小菜園的日常 管理？2學(xué)生分享交流。 小菜 園 的同時(shí)不斷 進(jìn)行修改而 進(jìn)的 意 識(shí)。蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) 第五單元 STEM 學(xué)習(xí) 立體小菜園- 六、評(píng) 1對(duì)照任務(wù)查自己建造的 1 學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)意圖價(jià)反思 立體小菜園。2交流成果經(jīng)驗(yàn)互相做出自己搭建的立體小菜園進(jìn)行 評(píng)價(jià)。 兩張 表 格先引導(dǎo)學(xué) 生對(duì)照清單 建造 的 菜園 的 任務(wù)達(dá)成度評(píng)價(jià) 2 召開(kāi)