小學(xué)課后服務(wù) STEAM科學(xué)課堂：一級 14 地下的管道

小學(xué)課后服務(wù)STEAM科學(xué)課堂：一級14地下的管道課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自小學(xué)課后服務(wù)STEAM科學(xué)課堂一級第14章《地下的管道》。本章主要涵蓋地下水循環(huán)、地下管道系統(tǒng)的組成與功能，以及這些管道對于城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要性。具體內(nèi)容包括：地下水的概念、水循環(huán)過程、管道系統(tǒng)的分類及其在日常生活中的應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生在前期課程中已學(xué)習(xí)了關(guān)于水的基本知識，如水的三態(tài)變化、簡單的水循環(huán)等。在此基礎(chǔ)上，本章內(nèi)容將幫助學(xué)生進(jìn)一步理解地下水循環(huán)的復(fù)雜性，以及地下管道系統(tǒng)在城市給排水、供熱等方面的重要作用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以將新知識與自己已有的水的基礎(chǔ)概念相聯(lián)系，形成更為全面和系統(tǒng)的認(rèn)知。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面能力：科學(xué)探究、創(chuàng)新思維、社會(huì)責(zé)任感及環(huán)保意識。通過學(xué)習(xí)《地下的管道》章節(jié)，使學(xué)生能夠：1.掌握地下水循環(huán)及管道系統(tǒng)的基本知識，提升科學(xué)探究能力；2.發(fā)散思維，探討地下管道系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與改進(jìn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力；3.認(rèn)識到地下管道在城市運(yùn)行中的重要作用，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感；4.了解管道系統(tǒng)對環(huán)境的影響，提高環(huán)保意識，形成綠色生活觀念。以上目標(biāo)與新教材要求相符，注重學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的全面提升。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：地下水循環(huán)過程的理解、地下管道系統(tǒng)的組成與功能。

難點(diǎn)：地下管道系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用及其對環(huán)境的影響。

解決辦法與突破策略：

1.通過動(dòng)態(tài)模型演示、互動(dòng)討論等形式，幫助學(xué)生形象理解地下水循環(huán)過程，加深記憶。

2.利用實(shí)物圖解、案例分析等方法，使學(xué)生直觀了解地下管道系統(tǒng)的組成與功能，提高認(rèn)識。

3.創(chuàng)設(shè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生思考地下管道在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如城市給排水、供熱等，增強(qiáng)知識聯(lián)系實(shí)際的能力。

4.組織小組討論、研究性學(xué)習(xí)等活動(dòng)，讓學(xué)生探討管道系統(tǒng)對環(huán)境的影響，并提出解決方案，培養(yǎng)解決問題的能力。通過以上策略，有效突破重點(diǎn)與難點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。四、教學(xué)方法與策略為了實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂參與度，以下教學(xué)方法與策略將貫穿整個(gè)教學(xué)過程：

1.教學(xué)方法：

-講授法：教師以簡明扼要的語言，系統(tǒng)講解地下水循環(huán)及管道系統(tǒng)的基本知識，為學(xué)生奠定理論基礎(chǔ)。

-討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，針對地下管道系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用及其對環(huán)境的影響展開思考與探討。

-案例研究：通過分析具體的城市管道系統(tǒng)案例，使學(xué)生了解管道系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作及其在城市基礎(chǔ)設(shè)施中的重要性。

-項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計(jì)以地下管道為主題的實(shí)踐項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)際操作能力。

2.教學(xué)活動(dòng)：

-角色扮演：讓學(xué)生扮演城市規(guī)劃設(shè)計(jì)者、環(huán)保工程師等角色，從不同角度思考地下管道系統(tǒng)的規(guī)劃與優(yōu)化。

-實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生進(jìn)行地下水循環(huán)過程的實(shí)驗(yàn)，通過動(dòng)手操作，加深對抽象概念的理解。

-游戲：設(shè)計(jì)富有教育意義的游戲，如地下管道拼圖、模擬搭建管道系統(tǒng)等，提高學(xué)生對管道知識的興趣和認(rèn)識。

-研究性學(xué)習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生針對特定問題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、實(shí)地考察等，培養(yǎng)研究性思維和解決問題的能力。

3.教學(xué)媒體和資源：

-PPT：運(yùn)用圖文并茂的PPT，展示地下水循環(huán)、管道系統(tǒng)組成與功能等教學(xué)內(nèi)容，便于學(xué)生理解和記憶。

-視頻：播放地下水循環(huán)、城市管道系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行等相關(guān)的科普視頻，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

-在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線地圖、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，輔助教學(xué)，拓展學(xué)生的知識視野。

-實(shí)物模型與教具：展示地下管道系統(tǒng)的實(shí)物模型，讓學(xué)生更直觀地了解管道的結(jié)構(gòu)與功能。五、教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解地下管道的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，如“你知道城市中的水是如何循環(huán)的嗎？”激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)地下管道相關(guān)知識做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，如PPT、視頻、實(shí)物模型等，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)地下管道相關(guān)知識的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的水循環(huán)內(nèi)容，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。提出問題，檢查學(xué)生對水循環(huán)知識的掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解地下水循環(huán)過程、地下管道系統(tǒng)的組成與功能等知識點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞地下管道系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

總結(jié)歸納：

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

設(shè)計(jì)隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對地下管道知識的掌握情況。鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識拓展：

介紹地下管道系統(tǒng)的拓展知識，如管道材料的創(chuàng)新、智能管道監(jiān)測技術(shù)等，拓寬學(xué)生的知識視野。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合地下管道內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的地下管道內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，如調(diào)查當(dāng)?shù)氐叵鹿艿老到y(tǒng)的現(xiàn)狀，鞏固學(xué)習(xí)效果。提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。六、知識點(diǎn)梳理1.地下水循環(huán)過程

-地下水形成：降水、地表水滲漏、植物蒸騰等。

-地下水流動(dòng)：孔隙水、裂隙水、巖溶水等不同類型的地下水流動(dòng)特點(diǎn)。

-地下水補(bǔ)給與排泄：地下水與地表水、降水、蒸發(fā)等的水量交換。

2.地下管道系統(tǒng)的組成與功能

-管道系統(tǒng)組成：給水管、排水管、燃?xì)夤?、供熱管等?/p>

-管道材料：鑄鐵、鋼管、塑料管、復(fù)合材料等。

-管道功能：輸送水資源、處理污水、供應(yīng)燃?xì)夂凸岬取?/p>

3.地下管道在實(shí)際生活中的應(yīng)用

-城市給排水系統(tǒng)：介紹給水廠、污水處理廠、給排水管網(wǎng)等。

-燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)：介紹燃?xì)夤艿?、調(diào)壓站、用戶設(shè)施等。

-供熱系統(tǒng)：介紹熱源、熱力站、供熱管網(wǎng)等。

4.地下管道系統(tǒng)對環(huán)境的影響

-水資源影響：地下水污染、水資源浪費(fèi)等。

-土壤影響：土壤侵蝕、管道泄漏導(dǎo)致土壤污染等。

-生態(tài)環(huán)境影響：對動(dòng)植物棲息地的影響、對生態(tài)系統(tǒng)的干擾等。

5.地下管道系統(tǒng)的管理與保護(hù)

-管道檢測與監(jiān)測：地面監(jiān)測、管道內(nèi)檢測、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)。

-管道維護(hù)與修復(fù)：管道清洗、防腐、修補(bǔ)、更新等技術(shù)。

-管道保護(hù)措施：防止第三方破壞、管道標(biāo)識、安全防護(hù)等。

6.創(chuàng)新與未來發(fā)展

-管道材料創(chuàng)新：新型復(fù)合材料、綠色環(huán)保材料等。

-管道設(shè)計(jì)優(yōu)化：智能化管道設(shè)計(jì)、管網(wǎng)優(yōu)化等。

-管道技術(shù)發(fā)展趨勢：智能監(jiān)測、自動(dòng)化控制、信息化管理等。七、板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)詳細(xì)闡述：

1.地下水循環(huán)過程

-形成原因：降水、滲漏、蒸騰

-流動(dòng)類型：孔隙水、裂隙水、巖溶水

-補(bǔ)給與排泄：水量交換

2.地下管道系統(tǒng)

-組成：給水管、排水管、燃?xì)夤?、供熱?/p>

-材料：鑄鐵、鋼管、塑料管、復(fù)合材料

-功能：輸送、處理、供應(yīng)

3.環(huán)境影響

-水資源：污染、浪費(fèi)

-土壤：侵蝕、污染

-生態(tài)環(huán)境：棲息地影響、生態(tài)系統(tǒng)干擾

②藝術(shù)性和趣味性：

1.圖文并茂：使用地下水循環(huán)和管道系統(tǒng)的示意圖，形象展示知識點(diǎn)。

2.色彩區(qū)分：用不同顏色標(biāo)注重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高視覺沖擊力。

3.創(chuàng)意布局：將板書設(shè)計(jì)成地下管道迷宮的形式，激發(fā)學(xué)生探索興趣。

③激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性：

1.設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)：請學(xué)生上黑板標(biāo)注地下水循環(huán)過程、管道系統(tǒng)組成等，增強(qiáng)參與感。

2.趣味問答：設(shè)計(jì)關(guān)于地下管道的趣味問題，鼓勵(lì)學(xué)生搶答，活躍課堂氛圍。

3.創(chuàng)意作業(yè)：布置與板書相關(guān)的創(chuàng)意作業(yè)，如設(shè)計(jì)綠色環(huán)保管道系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。八、重點(diǎn)題型整理1.地下水循環(huán)過程

-題型1：請簡述地下水的形成原因。

-題型2：地下水有哪些主要類型？請簡要說明它們的流動(dòng)特點(diǎn)。

-題型3：地下水循環(huán)過程中的補(bǔ)給與排泄主要表現(xiàn)在哪些方面？

2.地下管道系統(tǒng)的組成與功能

-題型1：請列舉地下管道系統(tǒng)的主要組成部分。

-題型2：地下管道系統(tǒng)的主要功能有哪些？

-題型3：地下管道系統(tǒng)常用的材料有哪些？請簡要說明它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.地下管道在實(shí)際生活中的應(yīng)用

-題型1：請舉例說明地下管道在城市給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用。

-題型2：燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的組成包括哪些部分？

-題型3：請簡述地下管道系統(tǒng)在供熱系統(tǒng)中的作用。

4.地下管道系統(tǒng)對環(huán)境的影響

-題型1：地下管道系統(tǒng)可能對水資源造成哪些影響？

-題型2：地下管道系統(tǒng)可能對土壤造成哪些影響？

-題型3：地下管道系統(tǒng)可能對生態(tài)環(huán)境造成哪些影響？

5.地下管道系統(tǒng)的管理與保護(hù)

-題型1：請列舉地下管道系統(tǒng)常用的檢測與監(jiān)測技術(shù)。

-題型2：地下管道系統(tǒng)常用的維護(hù)與修復(fù)技術(shù)有哪些？

-題型3：請簡述地下管道系統(tǒng)的保護(hù)措施。

答案補(bǔ)充和說明：

1.地下水循環(huán)過程

-題型1：地下水的形成原因包括降水、地表水滲漏、植物蒸騰等。

-題型2：地下水的主要類型有孔隙水、裂隙水、巖溶水等?？紫端饕嬖谟谕寥篮统练e物中，流動(dòng)速度較慢；裂隙水主要存在于巖石裂隙中，流動(dòng)速度較快；巖溶水主要存在于巖溶洞穴和裂隙中，流動(dòng)速度快。

-題型3：地下水循環(huán)過程中的補(bǔ)給與排泄主要表現(xiàn)在地下水與地表水、降水、蒸發(fā)等的水量交換。

2.地下管道系統(tǒng)的組成與功能

-題型1：地下管道系統(tǒng)的主要組成部分包括給水管、排水管、燃?xì)夤?、供熱管等?/p>

-題型2：地下管道系統(tǒng)的主要功能包括輸送水資源、處理污水、供應(yīng)燃?xì)夂凸岬取?/p>

-題型3：地下管道系統(tǒng)常用的材料有鑄鐵、鋼管、塑料管、復(fù)合材料等。鑄鐵管具有良好的耐腐蝕性能，但重量較重；鋼管具有較高的強(qiáng)度和耐壓性能，但易腐蝕；塑料管重量輕、耐腐蝕，但易受溫度影響；復(fù)合材料管具有多種材料的優(yōu)點(diǎn)，但成本較高。

3.地下管道在實(shí)際生活中的應(yīng)用

-題型1：地下管道在城市給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用包括給水廠、污水處理廠、給排水管網(wǎng)等。給水廠負(fù)責(zé)提供清潔的飲用水，污水處理廠負(fù)責(zé)處理城市產(chǎn)生的污水，給排水管網(wǎng)負(fù)責(zé)將水資源輸送到用戶。

-題型2：燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的組成包括燃?xì)夤艿?、調(diào)壓站、用戶設(shè)施等。燃?xì)夤艿镭?fù)責(zé)將天然氣輸送到用戶，調(diào)壓站負(fù)責(zé)對天然氣進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，用戶設(shè)施包括燃?xì)獗?、燃?xì)庠畹取?/p>

-題型3：地下管道系統(tǒng)在供熱系統(tǒng)中的作用包括輸送熱量、調(diào)節(jié)溫度等。熱源產(chǎn)生熱量，熱力站對熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，供熱管網(wǎng)將熱量輸送到用戶。

4.地下管道系統(tǒng)對環(huán)境的影響

-題型1：地下管道系統(tǒng)可能對水資源造成污染、浪費(fèi)等影響。

-題型2：地下管道系統(tǒng)可能對土壤造成侵蝕、污染等影響。

-題型3：地下管道系統(tǒng)可能對生態(tài)環(huán)境造成棲息地影響、生態(tài)系統(tǒng)干擾等影響。

5.地下管道系統(tǒng)的管理與保護(hù)

-題型1：地下管道系統(tǒng)常用的檢測與監(jiān)測技術(shù)包括地面監(jiān)測、管道內(nèi)檢測、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

-題型2：地下管道系統(tǒng)常用的維護(hù)與修復(fù)技術(shù)包括管道清洗、防腐、修補(bǔ)、更新等。

-題型3：地下管道系統(tǒng)的保護(hù)措施包括防止第三方破壞、管道標(biāo)識、安全防護(hù)等。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.地下水循環(huán)過程：地下水形成原因，地下水流動(dòng)類型，地下水補(bǔ)給與排泄。

2.地下管道系統(tǒng)：組成、材料、功能。

3.地下管道實(shí)際應(yīng)用：給排水系統(tǒng)、燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)。

4.地下管道系統(tǒng)環(huán)境影響：水資源、土壤、生態(tài)環(huán)境。

5.地下管道系統(tǒng)管理與保護(hù)：檢測與監(jiān)測、維護(hù)與修復(fù)、保護(hù)措施。

當(dāng)堂檢測：

1.地下水循環(huán)過程中，孔隙水、裂隙水和巖溶水的流動(dòng)特點(diǎn)分別是什么？

2.地下管道系統(tǒng)的主要組成部分有哪些？

3.地下管道在城市給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用有哪些？

4.地下管道系統(tǒng)可能對生態(tài)環(huán)境造成哪些影響？

5.地下管道系統(tǒng)常用的檢測與監(jiān)測技術(shù)有哪些？

檢測方式：

1.學(xué)生回答問題，檢查對地下水循環(huán)過程的理解。

2.學(xué)生列舉地下管道系統(tǒng)的組成部分，檢查對地下管道系統(tǒng)的認(rèn)識。

3.學(xué)生舉例說明地下管道在城市給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用，檢查對地下管道實(shí)際應(yīng)用的理解。

4.學(xué)生分析地下管道系統(tǒng)可能對生態(tài)環(huán)境造成的影響，檢查對地下管道系統(tǒng)環(huán)境影響的了解。

5.學(xué)生列舉地下管道系統(tǒng)常用的檢測與監(jiān)測技術(shù)，檢查對地下管道系統(tǒng)管理與保護(hù)的認(rèn)識。

檢測目的：

1.檢查學(xué)生對地下水循環(huán)過程的理解。

2.檢查學(xué)生對地下管