認(rèn)識(shí)工程教案及反思

1、2.認(rèn)識(shí)工程教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡析】認(rèn)識(shí)工程是六年級(jí)下冊小小工程師單元的第2課。教科書從學(xué)生對 第1課房屋建造工程的回顧入手，引出本課對其他工程的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)。本課主要 包含三個(gè)活動(dòng)：第一個(gè)活動(dòng)是讓學(xué)生通過、分析資料的方式了解港珠澳大橋 的建設(shè)目的、意義，實(shí)際建設(shè)中受到的限制、挑戰(zhàn)，以及工程師攻克難關(guān)的過程 和勇于創(chuàng)新的精神。第二個(gè)活動(dòng)是在了解房屋和港珠澳大橋的建設(shè)過程后，讓 學(xué)生采用歸納的方法對工程建設(shè)過程的相似步驟進(jìn)行梳理。第三個(gè)活動(dòng)是通過分 析每一項(xiàng)工程的建設(shè)過程，讓學(xué)生了解工程與科技進(jìn)步的關(guān)系?！緦W(xué)生分析】經(jīng)過第1課的學(xué)習(xí)后，學(xué)生對工程有了較高的學(xué)習(xí)興趣，并且能夠在小組活 動(dòng)中表現(xiàn)出一定的表

2、達(dá)、傾聽、溝通和調(diào)整的能力。學(xué)生對于港珠澳大橋的認(rèn)識(shí)， 大多來源于新聞報(bào)道。因此，資料、處理信息是本課的主要學(xué)習(xí)方式。在搜 集文獻(xiàn)資料時(shí)，學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注港珠澳大橋、“中國天眼”、高鐵、鳥巢、空間 實(shí)驗(yàn)室等宏大工程的規(guī)劃、建設(shè)歷程及其過程性資料。本課有助于培養(yǎng)學(xué)生 和分析處理信息的能力。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo).許多創(chuàng)造創(chuàng)造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。.工程建設(shè)需要運(yùn)用相關(guān)科學(xué)知識(shí)以及技術(shù)的支撐來完成。.工程需要在一定的限制條件下完成任務(wù)，要經(jīng)歷類似的建設(shè)過程?？茖W(xué)探究目標(biāo).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。.能根據(jù)工程案例歸納出工程建設(shè)過程

3、的相似步驟。.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。科學(xué)態(tài)度目標(biāo).認(rèn)識(shí)到工程建設(shè)的艱難，從而產(chǎn)生對建設(shè)者的敬仰之情。.進(jìn)一步喚起學(xué)習(xí)工程的興趣，激發(fā)做一名小小工程師的愿望?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo).進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)與工程的相互關(guān)系。.進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)對社會(huì)開展的重要作用，人類的好奇心及社會(huì)的需 求對科學(xué)技術(shù)開展的積極促進(jìn)作用?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：根據(jù)港珠澳大橋工程案例，了解工程建設(shè)的艱巨與復(fù)雜，歸納工程建 設(shè)過程的相似步驟。難點(diǎn)：根據(jù)四大工程案例分析工程與技術(shù)的關(guān)系。【教學(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：港珠澳大橋相關(guān)資料、學(xué)生活動(dòng)手冊教師準(zhǔn)備：港珠澳大橋文字與視頻等資料，鳥

4、巢、“中國天眼”、高鐵、空 間實(shí)驗(yàn)室的照片、技術(shù)簡圖等資料，班級(jí)記錄表、教學(xué)課件?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦（一）一教師出示上節(jié)課的班級(jí)記錄表，引領(lǐng)學(xué)生回顧前知談話：我們先觀察上節(jié)課的班級(jí)記錄表，你們能回憶起上節(jié)課的知識(shí)嗎？住 房有哪些主要的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)？建造住房具體的實(shí)施過程分哪些步驟？預(yù)設(shè)學(xué)生回答：住房有很多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)，包括承重結(jié)構(gòu)、供電系統(tǒng)、 上下水系統(tǒng)等。實(shí)施過程主要包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等步驟。（二）聚焦本.課話題談話：我們一起看教科書第4頁的圖片。我們已經(jīng)了解了住房和它的建造過 程，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(diǎn)? 我們帶著問題開始學(xué)習(xí)吧。設(shè)計(jì)意圖：

5、引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)視角從住宅工程聚焦到港珠澳大橋工程。比擬住 房工程與港珠澳大橋工程，感受小型工程與大型工程的區(qū)別，進(jìn)一步提升學(xué)生的 學(xué)習(xí)興趣。二、探索（一）閱讀或觀看港珠澳大橋的相關(guān)資料，試著整理和歸納下面的問題.利用教科書圖片引入。談話：我們一起通過教科書第5頁的圖片來感受港珠澳大橋的宏偉。.學(xué)生閱讀資料。學(xué)生閱讀教科書第6頁的文字資料，思考以下四個(gè)問題。(1)為什么要建造港珠澳大橋？(2)大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？(3)這些問題都是怎樣解決的？(4)大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？.教師指導(dǎo)學(xué)生逐一研究，解釋每個(gè)問題的指向。問題一：為什么要建造港珠澳大橋？談話：第一個(gè)問題指向建造港珠澳大

6、橋的目的和意義，主要從政治、經(jīng)濟(jì)、 文化、交通現(xiàn)狀等資料中篩選。問題二：大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？談話：第二個(gè)問題指向大橋的建造面臨的限制和挑戰(zhàn)，可以從周邊地理環(huán)境 特點(diǎn)、建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行總結(jié);也可以根據(jù)文中提供的線索，尋找建設(shè)橋、 島、隧一體大橋的原因。問題三：這些問題都是怎樣解決的？談話：第三個(gè)問題指向解決方法和克服困難的過程，大橋的建造需要巧妙的 設(shè)計(jì)規(guī)劃和先進(jìn)的技術(shù)做支持。問題四：大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？談話：第四個(gè)問題指向建造大橋的主要過程，需要從不同的資料中提煉，包 括規(guī)劃準(zhǔn)備階段和建設(shè)階段的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。.小組進(jìn)行資料整理、分析。學(xué)生按照上一環(huán)節(jié)獲得的提示，處理

7、文獻(xiàn)資料。小組內(nèi)學(xué)生補(bǔ)充各自課前搜 集到的各種信息。組內(nèi)交流提供，共同完善本組答案。.全班共同研討交流。問題一：為什么要建造港珠澳大橋？教師引導(dǎo):大家通過觀看珠三角兩岸城市群地圖、土地面積占比與GDP占比、 大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)圈概念等資料文獻(xiàn)，能說說為什么要建造港珠澳大橋嗎？預(yù)設(shè)學(xué)生回答：在經(jīng)濟(jì)、政治、文化方面有不同意義。問題二、三：大橋的建造曾面臨哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問題都是怎樣解決 的？學(xué)生活動(dòng)：信息，以“限制和挑戰(zhàn)” “解決方法”兩項(xiàng)內(nèi)容對應(yīng)排列。限制和挑戰(zhàn)解決方法大橋要經(jīng)過通向香港的唯一航道，橋面高 度必須要超過80米，橋塔高度超過200米， 而香港機(jī)場不允許有超過88米的建筑物出現(xiàn)在這片水域

8、上修建六七千米 長的海底隧道和22. 9千米長的 跨海大橋橋梁和隧道需要用島嶼連接，但這片海域 上沒有任何可用的島嶼修建人工島建島的海床上有15到20米深的淤泥， 機(jī)械會(huì)滑出，移走淤泥又會(huì)對海洋造成毀滅性 污染用圓鋼筒圍島問題四：大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？提問：我這有新聞報(bào)道，大家能從中篩選出建設(shè)施工中的重要節(jié)點(diǎn)嗎？學(xué)生交流匯總：2009年12月15日，港珠澳大橋正式開工建設(shè)。2015年2月23日，青州航 道橋56號(hào)墩索塔“中國結(jié)”結(jié)形撐首個(gè)節(jié)段（J3節(jié)段）吊裝成功。2015年8月23日，江海直達(dá)船航道橋首個(gè)“海豚”塔成功吊裝。2015年9月6日，主體工程220座墩臺(tái)全線完工。2016年6

9、月29日，港珠澳大橋主體橋梁合龍。2016年9月27日，港珠澳大橋主體橋梁全線貫通。2017年7月7日，港珠澳大橋海底隧道正式貫通。2018年2月，港珠澳大橋主體工程通過交工驗(yàn)收，具備通車試運(yùn)營條件。.教師總結(jié)。談話：大家回顧整理出的資料，再次感受大橋建造過程的困難與復(fù)雜。小結(jié)：從前期準(zhǔn)備到建設(shè)完成的十余年間，港珠澳大橋在建造過程中遇到的 困難還有很多。工程團(tuán)隊(duì)不斷突破技術(shù)難關(guān)，才解決了這些難題。完成這類宏大 的工程，依賴的核心是技術(shù)。設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)需要學(xué)生與教師共同從的資料中整理、分析出四個(gè)問 題的答案。通過學(xué)生明確信息尋找方向、拓展多種資料、整理處理信息、分析得 出結(jié)論這一活動(dòng)過程，培養(yǎng)

10、學(xué)生、處理、分析文獻(xiàn)資料并從中獲取信息的科 學(xué)探究能力，加強(qiáng)對工程復(fù)雜性、科學(xué)性、系統(tǒng)性的理解。(-)梳理工程建設(shè)過程的相似步驟.教師引導(dǎo)：通過上一環(huán)節(jié)中的時(shí)間線，我們梳理了港珠澳大橋建造的主要 過程。比照上節(jié)課房屋建造的過程，我們來歸納一下工程建設(shè)過程要經(jīng)歷的步驟。.小組討論交流：通過建造房屋工程與港珠澳大橋工程的比照，總結(jié)出兩個(gè) 工程的相同點(diǎn)，即都需要規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工建造兩大過程。.教師點(diǎn)撥：通過港珠澳大橋工程案例中的時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算整個(gè)工程所用的時(shí) 間和從開工到竣工所用的時(shí)間，然后對所用的時(shí)間進(jìn)行比擬，分析。預(yù)設(shè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：施工階段在整個(gè)工程中所占時(shí)間并不是最多的，占用時(shí)間最 多的是前期的規(guī)劃.

11、和設(shè)計(jì)階段，如分析工程中的限制和挑戰(zhàn)以及研究相應(yīng)的解 決方法。.歸納工程建設(shè)一過程的相似步驟。(1)明確一個(gè)要解決的問題。房屋：解決住房問題，保證住宅平安、適用、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)。港珠澳大橋：建造一座跨海大橋，連通珠三角地區(qū)東西部，縮短行程，為政 治、經(jīng)濟(jì)、文化的傳遞提供一個(gè)紐帶。(2)在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)。限制條件包括時(shí)間、費(fèi)用、可用材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞能力等。(3)制作一個(gè)模型，測試這個(gè)模型，評(píng)估并改進(jìn)。制作房屋模型，對樓體高度、結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行測試，確保建筑物的堅(jiān)固性和安 全性，從各個(gè)方面驗(yàn)證建筑物的應(yīng)力。談話：以評(píng)估港珠澳大橋的四個(gè)可選方案為例，取舍原因如下。斜線方案會(huì) 導(dǎo)致大橋阻水率過

12、高，造成大橋周圍沉積沙土，伶仃洋可能變?yōu)榱尕旰樱晃鱾?cè)垂 直線方案會(huì)割裂珠海市空間或破壞珠海沿海景觀;東側(cè)垂直線方案在港珠澳大橋 東人工島的基礎(chǔ)上，修一條垂直連接線通往深圳蛇口”將擋住航道。因此舍棄了 三種雙Y模式設(shè)計(jì)，最終確定采用Y型線路，分別連接香港、珠海和澳門三地。設(shè)計(jì)意圖：通過房屋與港珠澳大橋的比照，引導(dǎo)學(xué)生思考，設(shè)計(jì)完成后并不 能直接施工，而是要按照設(shè)計(jì)制作模型，再對模型進(jìn)行測試、評(píng)估和改進(jìn)，循環(huán) 往復(fù)，直到設(shè)計(jì)到達(dá)各種限制條件的要求，趨于完美，萬無一失。(4)實(shí)施建設(shè)。在實(shí)施建設(shè)過程中，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)來施工，不可隨意更改。如果遇到設(shè)計(jì) 中未出現(xiàn)的情況，要重新進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，確定可行性后

13、再進(jìn)行施工。.學(xué)生完成活動(dòng)手冊記錄。學(xué)生跟隨教師一起完成活動(dòng)手冊記錄。教師重點(diǎn)提示：要加強(qiáng)對設(shè)計(jì)在工程環(huán)節(jié)中的重要性的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)意圖：教科書呈現(xiàn)了一個(gè)工程建設(shè)過程的簡要步驟示意圖，意圖有兩點(diǎn): 一是給學(xué)生提供一個(gè)歸納總結(jié)的參考；二是重點(diǎn)強(qiáng)化設(shè)計(jì)的往復(fù)過程，通過大橋 的多個(gè)設(shè)計(jì)方案的取舍和改進(jìn)實(shí)例，引起學(xué)生對設(shè)計(jì)在工程環(huán)節(jié)中的重要性的認(rèn) 識(shí)，指向工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)這一核心概念。(三)了解這些宏大工程與科技進(jìn)步的關(guān)系.提問：回顧房屋和港珠澳大橋的建造過程，你知道工程中可能用到哪些技 術(shù)嗎？預(yù)設(shè)學(xué)生回答：運(yùn)輸、制造、冶煉、力學(xué)、建筑、電子、燃料、機(jī)械、通信 等技術(shù)。.觀察教科書中“天眼”、高鐵、“鳥巢

14、”體育場和“天宮”空間站四大 工程的圖片，結(jié)合課前的資料，分析這些工程分別采用了哪些技術(shù)。.小組研討。師生共同總結(jié)：每一項(xiàng)宏大的工程都采用了大量上述技術(shù)，證明了工程離不 開技術(shù)的支持。.教師進(jìn)一步舉例，列舉工程推動(dòng)技術(shù)開展的例子。例如，建造鳥巢所需鋼材要求輕便且荷載能力大，國內(nèi)鋼鐵廠便專門研制了 Q460E-Z35鋼材。又如，港珠澳大橋橋梁焊接的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，中鐵山橋集團(tuán)便研 發(fā)了世界上規(guī)模最大、精度最高的機(jī)器人焊接系統(tǒng)。.提問：工程與技術(shù)有什么關(guān)系?學(xué)生開展自由討論。小結(jié)：工程利用了大量技術(shù)成果，建設(shè)工程的過程中遇到的難題也推動(dòng)了技 術(shù)的開展。.總結(jié)：通過分析每一項(xiàng)工程的建設(shè)過程，我們都可以感

15、受到科學(xué)技術(shù)在其 中發(fā)揮的重要作用。每一項(xiàng)工程都包含了大量的科學(xué)原理，應(yīng)用了大量的科學(xué)技 術(shù)，沒有科學(xué)技術(shù)的支撐，就不可能完成如此浩大的工程。與此同時(shí)，工程實(shí)施 過程中面臨的各項(xiàng)困難和技術(shù)難關(guān)也是對科學(xué)技術(shù)提出的更高要求，推動(dòng)著科學(xué) 技術(shù)不斷開展?？梢哉f，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步支持工程的實(shí)施，工程也推動(dòng)著科學(xué)技術(shù) 不斷開展。設(shè)計(jì)意圖：小組分析討論的結(jié)果并不需要真正選擇出所有需要的技術(shù)，而是 通過這種形式使學(xué)生主動(dòng)感受到工程采用了大量技術(shù)，深化學(xué)生對工程與技術(shù)關(guān) 系的認(rèn)知。三、研討（-）通過兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對工程有了哪些認(rèn)識(shí)？這些認(rèn)識(shí)的依據(jù)是 什么？學(xué)生圍繞這個(gè)問題開展交流討論。教師引導(dǎo)學(xué)生理解以下兩個(gè)

16、方面的內(nèi)容。.工程是一項(xiàng)復(fù)雜、整體、協(xié)調(diào)的工作。.設(shè)計(jì)與施工同等重要，甚至設(shè)計(jì)更為重要。（二）完成一項(xiàng)工程要經(jīng)歷哪些重要的工作階段？.學(xué)生開展自由討論。教師引導(dǎo)學(xué)生利用活動(dòng)手冊梳理工程步驟并進(jìn)行總結(jié)。.師生交流總結(jié)：完成一項(xiàng)工程要經(jīng)歷重要的工作階段，包括明確一個(gè)要解 決的問題；在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)；制作一個(gè)模型；測試這個(gè)模型，評(píng)估并改進(jìn)； 再重新設(shè)計(jì)建立模型，再測試，再改進(jìn)完善。循環(huán)往復(fù)，直到設(shè)計(jì)到達(dá)各種限制 條件的要求，才開始實(shí)施建設(shè)。（三）工程與技術(shù)的關(guān)系是怎樣的？.學(xué)生交流討論。.小結(jié)：工程工程包含大量的科學(xué)原理，利用大量的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，不斷推動(dòng)技 術(shù)的開展。技術(shù)與工程是相互促進(jìn)、相輔相成的

17、關(guān)系。.（四）假如讓我們做一名小小的工程師，我們都要完成哪些工作呢?.教師引導(dǎo)學(xué)生積極討論，自由交流。.學(xué)生匯報(bào)：發(fā)現(xiàn)建造工程的每個(gè)階段都很重要，都需要有專業(yè)知識(shí)和技能 的工程師去做。最重要的是設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)意圖：通過研討板塊梳理兩節(jié)課的學(xué)習(xí)過程，引導(dǎo)學(xué)生提供對工程的新 認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)與施工同樣重要，進(jìn)一步深化學(xué)生對工程與技術(shù)關(guān)系的認(rèn)知。四、拓展收集鐵塔的圖片，觀察鐵塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生思考鐵塔為什么如此牢固、穩(wěn)定，它的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)。 為后面兩課設(shè)計(jì)塔臺(tái)的形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)備。【板書設(shè)計(jì)】認(rèn)識(shí)工程住宅 港珠澳大橋跨海大橋限制條件包括時(shí)間、費(fèi)用、可用 材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞 能力等。教學(xué)反思：在科學(xué)教學(xué)中，我認(rèn)為通過在教學(xué)中融入創(chuàng)造性思維教學(xué)，這樣不僅讓自己 提高了自身的業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新能力，同樣也能不同程度的提高學(xué)生的創(chuàng)造能力， 具體提高的程度如何，視學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)和訓(xùn)練的程度而定。我覺得要上好科學(xué) 課要注意以下幾點(diǎn)：第一、在上課導(dǎo)入過程中，要充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)他們學(xué)習(xí) 的興趣，建立良好的學(xué)習(xí)氣氛。第二、上課的過程中，要給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，適當(dāng)?shù)慕o于合作交流的機(jī) 會(huì)，讓學(xué)生之間共同討論、共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。第三、在學(xué)生探究的過程中，教師必須始終把自己作為一名參與者，要和學(xué) 生打成一片，及時(shí)的和學(xué)生溝通，用敏銳的眼光去觀察它們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了什么，