b教科版(2017秋)六年級科學(xué)下冊14設(shè)計塔臺模型教學(xué)設(shè)計

b教科版（2017秋）六年級科學(xué)下冊14設(shè)計塔臺模型教學(xué)設(shè)計【教材簡析】本課重點聚焦工程設(shè)計這一核心內(nèi)容。由于學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式主要以小組討論、交流、設(shè)計為主，教科書的編寫體例不再沿用四個板塊的模式，而是以工程建設(shè)的基本程序展開。教科書對塔臺模型的設(shè)計提出了明確的要求，提供了材料清單及評價表。一方面指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方向，另一方面指導(dǎo)學(xué)生利用評價表來規(guī)范設(shè)計方案。學(xué)生制訂方案時，可以利用教科書呈現(xiàn)的五個問題展開思考，全面而細致地考慮設(shè)計問題，盡可能設(shè)計出優(yōu)質(zhì)的塔臺模型方案。本課的模型設(shè)計是對上一課“標(biāo)書”的具體化，并且下一課建造模型要完全遵照本課的設(shè)計圖紙實施，單元結(jié)束課也要針對本課設(shè)計的不足進行改進。所以，本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容在單元中具有十分重要的作用?！緦W(xué)生分析】學(xué)生在之前工程類課程學(xué)習(xí)中，很少有如此全面的設(shè)計活動。雖然本課為學(xué)生設(shè)計塔臺模型提供了必要的支持，但是對于學(xué)生來說仍然具有挑戰(zhàn)性，學(xué)生要經(jīng)歷多維度的思考與權(quán)衡，最終整合出最為合適的設(shè)計方案。在這一科學(xué)實踐活動過程中，需要學(xué)生在積極思考的基礎(chǔ)上，注重小組交流合作，整合小組成員的想法。生生之間相互借鑒補充，培養(yǎng)學(xué)生合作交流的重要能力。學(xué)生在本單元前三課已經(jīng)有了初步的合作，在此基礎(chǔ)上教師要進一步創(chuàng)設(shè)情境，適時指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會合作、學(xué)會交流，培養(yǎng)相互合作的能力和習(xí)慣?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.工程設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。2.工程設(shè)計中蘊含著一定的科學(xué)知識?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.能根據(jù)建造塔臺的具體任務(wù)，綜合考慮相關(guān)因素，制訂出建造方案。2.能根據(jù)限制條件設(shè)計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創(chuàng)意。3.能深入思考，發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計中的難點問題。4.能反思自己的設(shè)計，不斷改進?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.對工程設(shè)計抱有極強的興趣。2.愿意與小組成員合作、交流，共同完成設(shè)計任務(wù)。3.具有反思意識，能聽取同學(xué)意見并不斷改進自己的設(shè)計?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)感受到科學(xué)知識對設(shè)計好塔臺的重要作用?！窘虒W(xué)重難點】重點：認識并理解工程設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個因素及其之間的關(guān)聯(lián)。難點：能根據(jù)建造塔臺的具體任務(wù)，綜合考慮相關(guān)因素，在限制條件下設(shè)計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創(chuàng)意?！窘虒W(xué)準備】為學(xué)生準備：塔臺標(biāo)書、學(xué)生活動手冊、記錄表。教師準備：班級記錄表、評價表、三角形與正方形的框架實物、建筑物圖片、鐵塔圖片、教學(xué)課件?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦（一）展示多種模型，明確模型意義1.教師出示教科書塔臺圖片和設(shè)計模型對比圖，讓學(xué)生觀察。2.教師引導(dǎo)：大家知道在工程設(shè)計中制作模型的作用和意義嗎？3.學(xué)生討論交流。4.小結(jié)：設(shè)計制作模型能夠呈現(xiàn)工程師的設(shè)計，要針對設(shè)計進行測試、評估、改進，直至符合建設(shè)要求，因此制作模型在工程設(shè)計中具有不可替代的重要作用。（二）創(chuàng)設(shè)情境，聚焦任務(wù)談話：我們從今天開始，一起像工程師一樣，來設(shè)計、制作、測試、評估、改進塔臺模型，經(jīng)歷建造塔臺的過程。設(shè)計意圖：學(xué)生通過觀察模型和工程成果的對比案例，初步了解模型的重要價值。通過交流分析后深入理解模型在設(shè)計中的作用，增強學(xué)習(xí)動機。二、任務(wù)（一）明確工程要求1.教師出示教科書中建造塔臺的要求。提問：我們要做一個什么樣的塔臺？我們一起來看看學(xué)校對建造塔臺有什么要求。教師提示學(xué)生閱讀教科書中要求。2.學(xué)生閱讀并明確教科書中要求。學(xué)生自主閱讀要求材料后全班進行總結(jié)交流。教師引導(dǎo)學(xué)生進行分析，找出其中的關(guān)鍵內(nèi)容，匯總出工程要求的關(guān)鍵點：①塔臺高度60厘米。②底部能夠移動。③堅固并有承重能力。④具有抗風(fēng)抗震能力。⑤節(jié)省材料。⑥美觀。教師提示：設(shè)計作品的關(guān)鍵是達到堅固、美觀、價廉的平衡。教師提出對于設(shè)計圖紙和設(shè)計活動的要求：①設(shè)計圖紙清楚明了，有條理，表達方式全面，有文字、圖畫、數(shù)字、標(biāo)記等。②小組分工明確、系統(tǒng)，有序開展設(shè)計活動。3.分析工程要求的層次。教師引導(dǎo)：我們面臨的工程任務(wù)的要求，哪些是必須達到的？哪些是重點考慮的？哪些是均衡整合考慮完成的？學(xué)生交流分析，總結(jié)得出工程設(shè)計活動的三個層次。（1）高度、安全、承重是必須要達到的要求。（2）底部能夠移動、具有抗風(fēng)抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。（3）成本、美觀、設(shè)計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。（二）確定選取材料教師出示教科書內(nèi)容，配合課件展示材料選取要求。展示材料實物，學(xué)生觀察材料，準備開展設(shè)計活動。（三）閱讀塔臺模型制作評價表1.教師引導(dǎo)：我們來閱讀教科書中的塔臺模型制作評價表。2.學(xué)生閱讀后結(jié)合工程要求，了解細化評價標(biāo)準和相應(yīng)分值，明確塔臺模型設(shè)計具體要求。設(shè)計意圖：學(xué)生在認識工程任務(wù)中注重理解工程任務(wù)的層次，有些是必須完成的工程要求，有些是重點考慮的要求，有些是均衡整合考慮完成的要求。學(xué)生在理解以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上才能更好地進行塔臺模型的設(shè)計。三、制訂方案（一）依據(jù)評價表思考問題教師利用教學(xué)課件出示教科書中的5個問題，并引導(dǎo)學(xué)生思考。1.為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設(shè)計是如何考慮材料使用的？2.哪些設(shè)計是為了穩(wěn)固塔臺模型？教師出示正方形和三角形的教具，提問：你們覺得正方形和三角形哪個形狀更穩(wěn)定？學(xué)生自由發(fā)言，教師進行演示實驗，學(xué)生觀察兩個形狀受力后的變化。教師請學(xué)生親自感受體驗，再次感受三角形的承重能力。小結(jié)：三角形更加穩(wěn)固，在塔臺模型設(shè)計中我們要多設(shè)計三角形來保證塔臺模型的穩(wěn)固和承重能力。3.如何保證塔臺不倒下？如何保證塔臺的傾斜角最小？4.什么因素會導(dǎo)致塔臺產(chǎn)生傾斜角？5.如何保證塔臺能抵御大風(fēng)或一定級別的地震？教師利用教學(xué)課件出示簡單的抗震設(shè)計示意圖，講解抗震基本設(shè)計原理，與學(xué)生交流共同匯總?cè)N抗震方法，供各小組在塔臺模型設(shè)計中借鑒。第一種：耐震，可以在塔臺模型中加入大量三角形。第二種：制震，可以在塔臺模型底部加大面積或加大重量。第三種：免震，可以在塔臺模型底部加滾珠。談話：以上這些問題大家不用馬上回答，各小組在設(shè)計中思考、交流、討論，共同研究解決方案。設(shè)計意圖：這些問題的提出并不是要學(xué)生當(dāng)時回答出來，而是為學(xué)生順利進行設(shè)計活動進行提示。學(xué)生帶著這些問題開展設(shè)計活動，評價表可以為學(xué)生的工程設(shè)計提供幫助和支持。三角形的穩(wěn)定性和承重能力是設(shè)計中要重點利用的科學(xué)知識。學(xué)生在設(shè)計要求驅(qū)動下，會主動參與學(xué)習(xí)，獲取新知加以利用。通過觀察穩(wěn)定性和感受承重性兩個實驗，學(xué)生充分理解三角形的性質(zhì)，對設(shè)計模型和制作模型活動都有非凡的價值。關(guān)于建筑物如何抗震，教師要精選抗震設(shè)計示意圖，既不能過于繁復(fù)，又不能簡單無效。教師還要引導(dǎo)學(xué)生觀察其相同點，共同總結(jié)出便于設(shè)計實施的方法有利于在現(xiàn)有條件下完成本單元工程任務(wù)。（二）開展設(shè)計活動1.出示教科書中的學(xué)生交流圖。教師利用多媒體課件出示教科書中的學(xué)生交流圖，學(xué)生閱讀對話框中的提示內(nèi)容。2.交流設(shè)計關(guān)鍵點。學(xué)生進行全班交流，相互提示交流塔臺模型設(shè)計的關(guān)鍵點。3.小組設(shè)計塔臺模型。教師下發(fā)與活動手冊相同的設(shè)計方案記錄表，學(xué)生小組開展塔臺模型設(shè)計活動。教師適時指導(dǎo)，隨時提醒學(xué)生協(xié)同設(shè)計評價表中的各個項目，提示在設(shè)計塔臺整體結(jié)構(gòu)時多用三角形。（三）展示設(shè)計成果1.談話：請各組成員一起來介紹、展示設(shè)計方案。同學(xué)們一起交流，各組講解盡可能翔實、完整，這樣更有利于相互理解、相互交流、相互幫助。2.學(xué)生介紹設(shè)計方案，全班交流。設(shè)計意圖：學(xué)生動手設(shè)計之前做好充分準備，通過閱讀教科書配圖文字、全班相互提示后再進行小組合作設(shè)計，并在設(shè)計過程中時刻提醒學(xué)生關(guān)注重點。這樣一方面保證學(xué)生設(shè)計目的準確，另一方面保證課堂教學(xué)效率。四、研討（一）我們的設(shè)計方案完備嗎？是否考慮到了各個因素？在展示設(shè)計成果活動中，小組匯報后，教師提出此問題。組織小組間質(zhì)疑、解釋、交流、互動，幫助每一組反思自己的設(shè)計方案。（二）我們的設(shè)計方案還有需要調(diào)整的地方嗎？打算怎樣進一步調(diào)整？在展示設(shè)計成果活動中，在第一個問題研討后，教師提出此問題。教師組織各小組尋找自己設(shè)計方案中的問題。學(xué)生借鑒其他小組設(shè)計方案的優(yōu)秀經(jīng)驗，小組研討解決方案，制訂調(diào)整計劃，及時整改設(shè)計方案，填補出現(xiàn)的漏洞和問題。設(shè)計意圖：兩個研討問題分別融合在展示設(shè)計活動中，是各小組展示設(shè)計活動的重要研討方向。問題一是各小組相互質(zhì)疑、評價的核心問題。問題二是各小組相互借鑒、相互補充、各自完善的核心問題。把握好兩個問題在設(shè)計展示交流活動中的作用，學(xué)生學(xué)習(xí)活動將事半功倍?！景鍟O(shè)計】設(shè)計塔臺模型工程要求：1.高度、安全、承重是必須要達到的要求。2.底部能夠移動、具有抗風(fēng)抗震能力、堅固耐用是重點考慮的要求。3.成本、美觀、設(shè)計方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。核心要求：堅固、美觀、價廉的平衡?！净顒邮謨允褂谜f明】本課的活動手冊在制訂方案板塊第二步設(shè)計中使用，在第三步進行展示交流。和上一課相同，本課塔臺設(shè)計方案也可由學(xué)生自行選用紙張完成，并注意保存。c教科版（2022秋）六年級科學(xué)下冊13《建造塔臺》教學(xué)設(shè)計【教材簡析】《建造塔臺》是六年級下冊《小小工程師》單元的第3課。學(xué)生從本課開始體驗工程設(shè)計過程。本課為學(xué)生創(chuàng)設(shè)工程招投標(biāo)活動，通過模擬工程招投標(biāo)開展設(shè)計活動，從而感受并體會設(shè)計的重要作用，體會工程設(shè)計的系統(tǒng)性與復(fù)雜性，加深對工程的理解。本課學(xué)生要模擬前兩課學(xué)習(xí)的工程建造基本過程進行自主設(shè)計。從選址、材料選擇、塔的設(shè)計、成本核算、人員分工、時間分配等各個方面進行工程整體設(shè)計。在這個過程中學(xué)生要考慮因素之間相互牽制、難以取舍的關(guān)系，也要明確各項因素權(quán)衡的側(cè)重。例如：塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，美觀、成本等屬于在重點基礎(chǔ)上的綜合點。工程項目的設(shè)計決定項目是否達標(biāo)、是否安全、是否廉價。本課通過設(shè)計活動幫助學(xué)生初步理解工程項目的關(guān)鍵是設(shè)計。【學(xué)生分析】本課學(xué)生承擔(dān)起工程師的角色，激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)實踐活動的積極性。學(xué)生曾經(jīng)制作過一些作品，也進行過簡單的思考與設(shè)計。但是全面權(quán)衡各項要求進行整體設(shè)計，對學(xué)生來說是一個新的挑戰(zhàn)。有目的、有要求、有限制的工程項目設(shè)計需要相應(yīng)科學(xué)知識技術(shù)為支撐，也需要團隊成員相互補充配合，更需要團隊成員開動腦筋充分思考共同完成項目設(shè)計。學(xué)生雖面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，但對本課學(xué)習(xí)內(nèi)容還是有著強烈的好奇心和參與熱情，學(xué)習(xí)的積極性頗為高漲，為本課的學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)對一項工程的設(shè)計需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.能夠考慮到建造塔臺所涉及的各個因素。2.能夠根據(jù)教科書中的“標(biāo)書”樣本制訂出建造塔臺標(biāo)書。3.能夠利用文字、繪圖的方式表達自己的創(chuàng)意與構(gòu)想?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.積極參加設(shè)計活動，對工程學(xué)習(xí)充滿興趣。2.樂于表達與交流，并能夠綜合小組各成員的意見，形成集體的觀點?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)感受到科學(xué)知識與其他學(xué)科綜合能力對工程設(shè)計的重要性。【教學(xué)重難點】重點：理解工程設(shè)計需要考慮項目要求、安全、成本等多種因素。難點：考慮建造塔臺所涉及的各個因素，根據(jù)這些因素整合小組意見設(shè)計標(biāo)書?！窘虒W(xué)準備】為學(xué)生準備：學(xué)生活動手冊。教師準備：班級記錄表、操場照片、塔臺標(biāo)書、教學(xué)課件?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦（一）回顧工程師工作步驟1.談話：我們學(xué)習(xí)、了解、認識了工程，今天開始我們要像工程師那樣來做一項工程。2.教師出示教學(xué)課件，學(xué)生回憶工程師工作需要經(jīng)歷的步驟。（二）明確建造塔臺任務(wù)，確定招標(biāo)活動1.教師展示工程任務(wù)：學(xué)校要在操場上建造一個塔臺，供足球教練站在臺上指揮和訓(xùn)練?，F(xiàn)在需征集塔臺的設(shè)計方案，最終通過競標(biāo)的方式確定建塔資格。2.學(xué)生以小組為單位分別研討方案，了解招標(biāo)會的方式和要求。學(xué)生各組力爭中標(biāo)，獲得建造資格。設(shè)計意圖：學(xué)生在聚焦板塊中首先明確本課任務(wù)，這也是單元連續(xù)任務(wù)的起始。從認識工程到實際體驗，利用建造塔臺這一真實任務(wù)開展學(xué)習(xí)。招標(biāo)會的形式更能夠激發(fā)學(xué)生興趣，增強活動的真實性，能夠充分發(fā)揮學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，為順利開展本課甚至本單元學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)、做好鋪墊。二、探索（一）思考有關(guān)建造塔臺的相關(guān)因素1.提問：在做這個工程時，我們首先要做什么呢？學(xué)生思考，自由回答。2.小組討論，合作交流。學(xué)生圍繞問題開展小組交流。教師重點提示討論問題的關(guān)鍵點：建造地址、塔臺樣式、人員分工、塔臺高度、材料選取、確保堅固、保證安全、節(jié)省成本。學(xué)生緊緊圍繞以上問題開展初步討論，拓展思路。設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)討論內(nèi)容都是設(shè)計標(biāo)書的核心項目。學(xué)生進行研討交流時不用記錄，只是交流想法，尋求最優(yōu)化方案。這一活動的目的是拓展思路，為后面制訂標(biāo)書打下基礎(chǔ)。（二）小組合作制訂標(biāo)書1.教師出示標(biāo)書樣式。提問：我這里有一份標(biāo)書樣本，大家的學(xué)生活動手冊中也有標(biāo)書的樣式。你們能小組合作制訂標(biāo)書嗎？學(xué)生活動：觀察比較研討的問題與標(biāo)書項目，準備小組合作制訂標(biāo)書。2.教師講解標(biāo)書要求。教師提示：大家把標(biāo)書項目寫得越細致、越完整，中標(biāo)機會就越大。標(biāo)書要表現(xiàn)出小組對這項工程的詳細計劃?？梢杂脠D畫、文字、標(biāo)識、標(biāo)記等多種形式相互配合制訂標(biāo)書。3.學(xué)生以小組為單位制訂標(biāo)書。4.教師適時指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意事項。（1）在設(shè)計中還要考慮承重、安全、抗風(fēng)抗震能力等問題。（2）制訂標(biāo)書要合理，準確使用文字、圖畫、標(biāo)注等多種形式表達。（3）設(shè)計中要關(guān)注塔臺設(shè)計細節(jié)。（4）提示學(xué)生在設(shè)計時關(guān)注競標(biāo)的兩項重要標(biāo)準：項目安全性和項目成本。設(shè)計意圖：學(xué)生在上一環(huán)節(jié)研討的基礎(chǔ)上，結(jié)合本環(huán)節(jié)起始的標(biāo)書樣式開始小組內(nèi)設(shè)計、制訂標(biāo)書。教師適時進行有針對性的指導(dǎo)，具體詳細指導(dǎo)學(xué)生開展活動，為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。（三）模擬投標(biāo)發(fā)布會1.教師創(chuàng)設(shè)工程項目招標(biāo)會情境。談話：我們現(xiàn)在是招標(biāo)會現(xiàn)場，請小組依次進行投標(biāo)講解。學(xué)生通過小組展示、自評、互評的形式開展活動。小組依次進行投標(biāo)講解，介紹本組塔臺設(shè)計的優(yōu)勢，闡述如何保證項目安全性和控制項目成本。2.教師設(shè)計相互提問與答疑環(huán)節(jié)。教師引導(dǎo)：每個小組分別匯報本組工程設(shè)計中遇到的問題和解決方案。其他小組可以對他們進行質(zhì)疑與評議，再由匯報小組進行解釋。學(xué)生匯報交流。3.教師進行投標(biāo)發(fā)布會總結(jié)。師生交流總結(jié)：工程設(shè)計的關(guān)鍵是如何實現(xiàn)項目安全性和項目成本的和諧統(tǒng)一。設(shè)計意圖：通過生生互動、教師總結(jié)、師生互動，培養(yǎng)學(xué)生傾聽、質(zhì)疑、解釋、交流的科學(xué)探究能力，初步理解設(shè)計在工程中的關(guān)鍵作用。三、研討（一）通過參與設(shè)計塔臺的項目，我們有什么感受？1.談話：各小組分享你們是怎樣平衡各項因素的？當(dāng)小組內(nèi)有不同想法時你們又是如何協(xié)調(diào)達成共識的？2.學(xué)生交流真實感受。（二）設(shè)計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？1.學(xué)生共同觀察班級記錄表，師生共同回顧梳理競標(biāo)的關(guān)鍵因素。2.教師與學(xué)生共同總結(jié)：工程的關(guān)鍵是設(shè)計。（三）我們對工程又有了怎樣的新認識？1.教師組織學(xué)生交流對工程的新認識。2.學(xué)生交流后體會并總結(jié)：建造工程各環(huán)節(jié)都很復(fù)雜，設(shè)計環(huán)節(jié)在其中尤其關(guān)鍵?！景鍟O(shè)計】建造塔臺投標(biāo)發(fā)布會工程要求：項目安全性項目成本標(biāo)書項目內(nèi)容設(shè)計標(biāo)書形式建造地址文字塔臺樣式圖畫人員分工標(biāo)記塔臺高度數(shù)字建造材料標(biāo)識堅固措施……安全措施……計劃成本……【活動手冊使用說明】本課的活動手冊是學(xué)生制訂標(biāo)書內(nèi)容。學(xué)生制訂標(biāo)書形式可以多種多樣，活動手冊采用大量留白的形式，不給學(xué)生設(shè)置篇幅限制，避免限制學(xué)生思維和活動?；顒邮謨陨项A(yù)留的空間只是為學(xué)生提供一個提示，學(xué)生可以自由使用紙張完成小組標(biāo)書。注意提醒學(xué)生保存此標(biāo)書，作為單元學(xué)習(xí)結(jié)束后要整理完整過程性資料。d《認識工程》教學(xué)設(shè)計【教材簡析】《認識工程》是六年級下冊《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)和認識。本課主要包含三個活動：第一個活動是讓學(xué)生通過搜集、分析資料的方式了解港珠澳大橋的建設(shè)目的、意義，實際建設(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。第二個活動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)過程的相似步驟進行梳理。第三個活動是通過分析每一項工程的建設(shè)過程，讓學(xué)生了解工程與科技進步的關(guān)系。【學(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中表現(xiàn)出一定的表達、傾聽、溝通和調(diào)整的能力。學(xué)生對于港珠澳大橋的認識，大多來源于新聞報道。因此，搜集資料、處理信息是本課的主要學(xué)習(xí)方式。在搜集文獻資料時，學(xué)生應(yīng)重點關(guān)注港珠澳大橋、“中國天眼”、高鐵、鳥巢、空間實驗室等宏大工程的規(guī)劃、建設(shè)歷程及其過程性資料。本課有助于培養(yǎng)學(xué)生搜集和分析處理信息的能力。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.許多發(fā)明創(chuàng)造來源于對生活的觀察，可以在自然界找到原型。2.工程建設(shè)需要運用相關(guān)科學(xué)知識以及技術(shù)的支撐來完成。3.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)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.能根據(jù)工程案例歸納出工程建設(shè)過程的相似步驟。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(biāo)1.認識到工程建設(shè)的艱難，從而產(chǎn)生對建設(shè)者的敬仰之情。2.進一步喚起學(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)、社會與環(huán)境目標(biāo)1.進一步認識到科學(xué)技術(shù)與工程的相互關(guān)系。2.進一步認識到科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的重要作用，人類的好奇心及社會的需求對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的積極促進作用?！窘虒W(xué)重難點】重點：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：根據(jù)四大工程案例分析工程與技術(shù)的關(guān)系?！窘虒W(xué)準備】為學(xué)生準備：港珠澳大橋相關(guān)資料、學(xué)生活動手冊。教師準備：港珠澳大橋文字與視頻等資料，鳥巢、“中國天眼”、高鐵、空間實驗室的照片、技術(shù)簡圖等資料，班級記錄表、教學(xué)課件?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦（一）教師出示上節(jié)課的班級記錄表，引領(lǐng)學(xué)生回顧前知談話：我們先觀察上節(jié)課的班級記錄表，你們能回憶起上節(jié)課的知識嗎？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。實施過程主要包括規(guī)劃、設(shè)計、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？我們帶著問題開始學(xué)習(xí)吧。設(shè)計意圖：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。比較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1.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。2.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？3.教師指導(dǎo)學(xué)生逐一研究，解釋每個問題的指向。問題一：為什么要建造港珠澳大橋？談話：第一個問題指向建造港珠澳大橋的目的和意義，主要從政治、經(jīng)濟、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、建設(shè)施工標(biāo)準等方面進行總結(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：第三個問題指向解決辦法和克服困難的過程，大橋的建造需要巧妙的設(shè)計規(guī)劃和先進的技術(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)劃準備階段和建設(shè)階段的重要時間節(jié)點。4.小組進行資料整理、分析。學(xué)生按照上一環(huán)節(jié)獲得的提示，處理文獻資料。小組內(nèi)學(xué)生補充各自課前搜集到的各種信息。組內(nèi)交流分享，共同完善本組答案。5.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)濟圈概念等資料文獻，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、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：搜集信息，以“限制和挑戰(zhàn)”“解決辦法”兩項內(nèi)容對應(yīng)排列。限制和挑戰(zhàn)解決辦法大橋要經(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，而香港機場不允許有超過88米的建筑物出現(xiàn)在這片水域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，機械會滑出，移走淤泥又會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：我這有新聞報道，大家能從中篩選出建設(shè)施工中的重要節(jié)點嗎？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號墩索塔“中國結(jié)”結(jié)形撐首個節(jié)段（J3節(jié)段）吊裝成功。2015年8月23日，江海直達船航道橋首個“海豚”塔成功吊裝。2015年9月6日，主體工程220座墩臺全線完工。2016年6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收，具備通車試運營條件。6.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。工程團隊不斷突破技術(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)計意圖：本環(huán)節(jié)需要學(xué)生與教師共同從搜集的資料中整理、分析出四個問題的答案。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)論這一活動過程，培養(yǎng)學(xué)生搜集、處理、分析文獻資料并從中獲取信息的科學(xué)探究能力，加強對工程復(fù)雜性、科學(xué)性、系統(tǒng)性的理解。（二）梳理工程建設(shè)過程的相似步驟1.教師引導(dǎo)：通過上一環(huán)節(jié)中的時間線，我們梳理了港珠澳大橋建造的主要過程。對比上節(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。2.小組討論交流：通過建造房屋工程與港珠澳大橋工程的對比，總結(jié)出兩個工程的相同點，即都需要規(guī)劃設(shè)計和施工建造兩大過程。3.教師點撥：通過港珠澳大橋工程案例中的時間點，計算整個工程所用的時間和從開工到竣工所用的時間，然后對所用的時間進行比較分析。預(yù)設(shè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：施工階段在整個工程中所占時間并不是最多的，占用時間最多的是前期的規(guī)劃和設(shè)計階段，如分析工程中的限制和挑戰(zhàn)以及研究相應(yīng)的解決辦法。4.歸納工程建設(shè)過程的相似步驟。（1）明確一個要解決的問題。房屋：解決住房問題，保證住宅安全、適用、衛(wèi)生、經(jīng)濟。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、文化的傳遞提供一個紐帶。（2）在限制條件下進行設(shè)計。限制條件包括時間、費用、可用材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞能力等。（3）制作一個模型，測試這個模型，評估并改進。制作房屋模型，對樓體高度、結(jié)構(gòu)形式進行測試，確保建筑物的堅固性和安全性，從各個方面驗證建筑物的應(yīng)力。談話：以評估港珠澳大橋的四個可選方案為例，取舍原因如下。斜線方案會導(dǎo)致大橋阻水率過高，造成大橋周圍沉積沙土，伶仃洋可能變?yōu)榱尕旰?；西?cè)垂直線方案會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，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)計意圖：通過房屋與港珠澳大橋的對比，引導(dǎo)學(xué)生思考，設(shè)計完成后并不能直接施工，而是要按照設(shè)計制作模型，再對模型進行測試、評估和改進，循環(huán)往復(fù)，直到設(shè)計達到各種限制條件的要求，趨于完美，萬無一失。（4）實施建設(shè)。在實施建設(shè)過程中，要嚴格按照設(shè)計來施工，不可隨意更改。如果遇到設(shè)計中未出現(xiàn)的情況，要重新進行規(guī)劃設(shè)計，確定可行性后再進行施工。5.學(xué)生完成活動手冊記錄。學(xué)生跟隨教師一起完成活動手冊記錄。教師重點提示：要加強對設(shè)計在工程環(huán)節(jié)中的重要性的認識。設(shè)計意圖：教科書呈現(xiàn)了一個工程建設(shè)過程的簡要步驟示意圖，意圖有兩點：一是給學(xué)生提供一個歸納總結(jié)的參考；二是重點強化設(shè)計的往復(fù)過程，通過大橋的多個設(shè)計方案的取舍和改進實例，引起學(xué)生對設(shè)計在工程環(huán)節(jié)中的重要性的認識，指向工程的關(guān)鍵是設(shè)計這一核心概念。（三）了解這些宏大工程與科技進步的關(guān)系1.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：運輸、制造、冶煉、力學(xué)、建筑、電子、燃料、機械、通信等技術(shù)。2.觀察教科書中“天眼”、高鐵、“鳥巢”體育場和“天宮”空間站四大工程的圖片，結(jié)合課前搜集的資料，分析這些工程分別采用了哪些技術(shù)。3.小組研討。師生共同總結(jié)：每一