2022年春新教科版六年級下冊科學(xué)全冊教案

2022年春新教科版六年級下冊科學(xué)教案

第一單元小小工程師

LL了解我們的住房

【教材簡析】

房屋是最貼近學(xué)生生活的建造工程。從住房建造工程入手了解學(xué)習(xí)工程的系統(tǒng)性、

復(fù)雜性等特點(diǎn)，對學(xué)生來說較為合適。

了解我們的住房，首先要了解住房的結(jié)構(gòu)。住房的結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)有很多，從功能分

類有臥室、起居室（客廳）、廚房、衛(wèi)生間、陽臺等；從高度分類有低層、多層、小高

層、高層、超高層等；從樓體結(jié)構(gòu)分類有磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼混框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)

等。了解我們的住房，其次要了解住房中包含的系統(tǒng)。住房中有給排水、電、燃?xì)?、?/p>

暖等必備設(shè)施。完善的設(shè)施建設(shè)需要依靠相應(yīng)的整套系統(tǒng)支持，例如，承重系統(tǒng)、采光

系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。無論是住房結(jié)構(gòu)，還是各種設(shè)施，其整體都是由多項(xiàng)系統(tǒng)整合組成

的。這些系統(tǒng)的建設(shè)與住房整體結(jié)構(gòu)緊密相連并要協(xié)同設(shè)計(jì)。由此可見，住房建設(shè)工程

無論是結(jié)構(gòu)還是設(shè)施都要由無數(shù)系統(tǒng)組成，各項(xiàng)系統(tǒng)相互影響、相互配合、協(xié)調(diào)整合，

需要進(jìn)行科學(xué)的、系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)住宅需求。了解我們的住房，還要了解

住房建造的過程，明確任務(wù)、選址、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收等。

學(xué)生雖然每天居住在房屋中，似乎應(yīng)熟悉房屋，但絕大多數(shù)學(xué)生對其結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、

建造過程并不清楚，因此學(xué)習(xí)本課還是有一定難度的，但學(xué)生對這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)會非常

感興趣，教師可抓住學(xué)生這一興趣點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生搜集相關(guān)資料作為學(xué)習(xí)資源的補(bǔ)充。

鑒于學(xué)生的年齡，只要能大致知道住房的基本結(jié)構(gòu)、必需系統(tǒng)以及建造的主要過程

即可，從整體上對住房工程有一個(gè)初步認(rèn)知，同時(shí)也是為下一課認(rèn)識工程奠定基礎(chǔ)。

【教學(xué)目標(biāo)】

科學(xué)概念目標(biāo)

1.住房都有一定的結(jié)構(gòu)，根據(jù)需求不同，結(jié)構(gòu)也會存在差異。

2.住房由供水、供暖、采光、電路等多個(gè)系統(tǒng)組成。

3.住房需要經(jīng)歷一定的建造過程，每一個(gè)過程都非常重要，需協(xié)同發(fā)揮作用。

科學(xué)探究目標(biāo)

1.能結(jié)合自己家的住房，說出住房基本結(jié)構(gòu)（功能分區(qū)），以及供水、采光、供暖等主

要系統(tǒng)。

2.能通過查閱資料及相互交流，簡述出住房的基本建造過程。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)

1.對了解住房有極強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣。

2.感受同伴溝通交流的重要性，樂于分享。

科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)

1.初步認(rèn)識到人類的需求促進(jìn)社會的進(jìn)步與發(fā)展，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也滿足了人們對

美好生活的向往與追求。

2.初步感受房屋建造的復(fù)雜性、系統(tǒng)性和科學(xué)性。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：了解住房的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。

難點(diǎn)：了解建造住房需要經(jīng)歷一系列很重要的過程。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

為學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生活動手冊。

教師準(zhǔn)備：小區(qū)、城市的供電、供水系統(tǒng)圖紙，班級記錄表、教學(xué)課件。

【教學(xué)過程】

一、聚焦

（一）激發(fā)興趣，導(dǎo)入課題

L出示“中國天眼”、“神舟”飛船、鳥巢、住房等建造工程。提問：這些圖片展示了

什么？

預(yù)設(shè)學(xué)生回答：“中國天眼”、“神舟”飛船、鳥巢、住房。

2.提問：你知道它們是怎么建造出來的嗎？

學(xué)生進(jìn)行小組討論交流。

預(yù)設(shè)學(xué)生回答：先設(shè)計(jì)，再建造。

3.引入：今天我們就從身邊的住房開始來認(rèn)識工程。

（二）聚焦身邊的住房，明確探究問題

1.教師出示教學(xué)課件，展示教科書中住房的圖片。提問：你家住房的基本結(jié)構(gòu)是怎樣的？

你家住房有哪些必需的系統(tǒng)？它需要經(jīng)歷怎樣的建造過程？

2.學(xué)生活動：學(xué)生觀察分析住房的圖片。

3.提問：這些不同的住宅有哪些相同點(diǎn)？

學(xué)生通過比較、分析得出：住房都有門、窗、臥室、廚房等；一些住房還有水、電、煤

氣等。

4.教師幫助學(xué)生匯總：門、窗、臥室、廚房等屬于簡單結(jié)構(gòu)；水、電、煤氣等屬于簡單

系統(tǒng)。

5.提問：住房需要經(jīng)歷怎樣的建造過程？

6.談話：可能你們現(xiàn)在還不知道答案，可以帶著這個(gè)問題開展本課乃至本單元的學(xué)習(xí)，

在單元學(xué)習(xí)中尋找答案。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生從生活住房入手，通過小組之間對資料的比較分析，初步了解住房結(jié)構(gòu)

與系統(tǒng)兩個(gè)詞語的含義，為學(xué)習(xí)本課打好基礎(chǔ)。

二、探索

（一）以你的家為例，說一說住房的基本結(jié)構(gòu)

L觀察住房的照片。

教師出示教學(xué)課件，展示教科書中的房屋示意圖。

學(xué)生活動：將自己家的照片在小組中分享，大家共同觀察。

2.尋找住房的基本結(jié)構(gòu)。

談話：我們可以以自己的家為例，小組交流住房的基本結(jié)構(gòu)。

小組交流后匯報(bào)討論結(jié)果，全班總結(jié)，教師板書記錄學(xué)生總結(jié)出的住房基本結(jié)構(gòu)。

預(yù)設(shè)：學(xué)生有可能將一些設(shè)施歸納為住房結(jié)構(gòu)，如沙發(fā)、燈具、桌椅等。

3.分析匯總住房基本結(jié)構(gòu)。

提問：這些找到的是不是都是住房的結(jié)構(gòu)？哪些是住房建造后存在的？哪些是裝修入住

后添置的？

學(xué)生小組討論。

住房的基本結(jié)構(gòu)包括

學(xué)生匯報(bào)交流：住房的基本結(jié)構(gòu)主要包括房屋的框架、戶型、采光、門窗、承重梁、墻

體、樓板等。地磚、門等是住房建造后存在的。餐桌、窗簾、沙發(fā)等是裝修入住后添置

的。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)中很可能認(rèn)為冰箱、臺燈、煤氣灶、床等家具與電器也是住

房結(jié)構(gòu)。教師應(yīng)從學(xué)生觀察到的房屋布局入手，通過問題引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)觀察相關(guān)房屋結(jié)

構(gòu)。

學(xué)生通過觀察、分析資料，形成對住房結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。在這個(gè)過程中，教師通過層層指導(dǎo)

幫助學(xué)生去除錯(cuò)誤認(rèn)識，理解住房結(jié)構(gòu)的含義。

（二）指出住房所必須具有的系統(tǒng)

L尋找住房設(shè)施。

教師展示教學(xué)課件，播放教材中住房圖片。

談話：請同學(xué)們在圖中找到住房設(shè)施，并將找到的設(shè)施標(biāo)記在學(xué)生活動手冊中。

學(xué)生開展活動。

學(xué)生交流匯報(bào)。

預(yù)設(shè)學(xué)生回答：衛(wèi)生間和廚房都有上下水設(shè)施；各個(gè)房間都有電源、電燈等電器設(shè)施。

2.感受住房系統(tǒng)的作用。

提問：這些水或電是怎么到達(dá)各個(gè)位置的？

學(xué)生匯報(bào)交流。

預(yù)設(shè)學(xué)生回答：它們是通過各自的管道到達(dá)各個(gè)位置的。

小結(jié)：水、電通過水電設(shè)施的相應(yīng)系統(tǒng)到達(dá)相應(yīng)位置。

3.感受住房系統(tǒng)的復(fù)雜性。

（1）了解住房系統(tǒng)。

談話：你們知道住房水電內(nèi)部系統(tǒng)是什么樣子的嗎？

教師出示住房水電系統(tǒng)示意圖，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié)。例如，按房屋的各個(gè)位置有序觀察、

把水電系統(tǒng)分開觀察。

學(xué)生分組觀察示意圖后交流感受。

學(xué)生匯報(bào)交流：通過觀看水電系統(tǒng)示意圖，我們發(fā)現(xiàn)水電系統(tǒng)太復(fù)雜了！

小結(jié)：住房內(nèi)的系統(tǒng)很復(fù)雜，各個(gè)部分都有自己的作用，不可缺少，無法替代。

（2）了解其他工程系統(tǒng)。

教師出示更為復(fù)雜、完整、系統(tǒng)的小區(qū)水電系統(tǒng)示意圖、城市水電系統(tǒng)示意圖，給學(xué)生

更深的震撼。

設(shè)計(jì)意圖：在這個(gè)環(huán)節(jié)中，從日常生活常見的水電設(shè)施入手，進(jìn)而關(guān)注看不見的水電線

路，然后呈現(xiàn)整體水電系統(tǒng)，直至整個(gè)小區(qū)、城市的水電系統(tǒng)。從簡單一步步走向復(fù)雜,

通過層層深入幫助學(xué)生理解系統(tǒng)的含義、作用、價(jià)值和復(fù)雜性。

（三）了解住房建造的過程

1.交流對住房建造過程的認(rèn)識。

談話：你們知道住房的建造過程嗎？請你把自己的想法記錄下來，并與同學(xué)分享。

學(xué)生將自己的想法記錄下來，并進(jìn)行交流分享。

段住房建造的主要過程匕

（班級記錄表）

日期：

1.選址

2.辿計(jì)

3.建造

4.

2.出示住房建造的相關(guān)資料。

提問：我這里有提前整理的資料，你們可以從資料中梳理出房屋建造的過程嗎？

小組交流研討，學(xué)生將搜集的信息記錄在學(xué)生活動手冊中。

3.學(xué)生對比前后認(rèn)識，形成關(guān)于房屋建造過程的認(rèn)識。

教師引導(dǎo)：大家可以將自己原來的想法和學(xué)生活動手冊記錄進(jìn)行比較，修正自己的錯(cuò)誤

認(rèn)識，形成對建造過程的正確認(rèn)識。

4.全班交流建造資料。

全班匯總交流：從不同的信息中交流匯總出相同的房屋建造過程，形成班級記錄表，明

確住房建造所經(jīng)歷的一般過程。

預(yù)設(shè)：住房建造需要經(jīng)歷的主要過程有明確任務(wù)、選址、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收等。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過資料收集、處理、分析了解住房建造的過程，與學(xué)生前概念進(jìn)行比

較、反思，更好地形成正確認(rèn)識，為本單元學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

三、研討

1.一套住房包括哪些基本結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)？

一套住房的基本結(jié)構(gòu)是承重結(jié)構(gòu)與平面布局關(guān)系，承重結(jié)構(gòu)部分輕易不要去動，住房的

基本結(jié)構(gòu)包括門、窗、承重梁、墻體、樓板，需求不同，住房的結(jié)構(gòu)也會存在差異。

系統(tǒng)可以分日常生活中常用的配備，如強(qiáng)、弱電系統(tǒng)，地暖系統(tǒng)（保暖）、新風(fēng)系統(tǒng)（空

氣質(zhì)量與冷暖），智能管控系統(tǒng)等等。一般來說，住房建造由供水、供暖、采光、電路

等多個(gè)系統(tǒng)組成。

2.在住房建造過程中，哪些工作最重要？為什么？

住房建造過程是一項(xiàng)復(fù)雜、整體、協(xié)調(diào)的有機(jī)體，每個(gè)階段工作都有其重要作用與價(jià)值,

必不可少，必須嚴(yán)把整個(gè)工程質(zhì)量關(guān)。不過，核心是設(shè)計(jì)。

四、拓展

談話：大家可以搜集其他工程（如“中國天眼”、“神舟”飛船、高鐵、橋梁、鳥巢等）

建造過程的案例，下節(jié)課與同學(xué)們分享。

設(shè)計(jì)意圖：在本節(jié)課中學(xué)生學(xué)習(xí)了《了解我們的住房》，在下節(jié)課中學(xué)生需要學(xué)習(xí)《認(rèn)

識工程》。學(xué)生提前準(zhǔn)備資料，為下節(jié)課的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。

【板書設(shè)計(jì)】

1.L了解我們的住房

建造住房的過程有：設(shè)計(jì)、建造、評估、改進(jìn)。

設(shè)計(jì)是核心。

學(xué)生活動手冊說明

本課活動手冊有兩項(xiàng)內(nèi)容，分別對應(yīng)探索活動2和探索活動3。

“請?jiān)趫D中標(biāo)出房屋的主要結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)”是用形象的圖片幫助學(xué)生梳理尋找住房的

結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)。學(xué)生對于結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)這些詞匯的理解沒有經(jīng)驗(yàn)支撐，借助這樣的示意圖，

在標(biāo)注過程中理解結(jié)構(gòu)與設(shè)施系統(tǒng)的復(fù)雜性。標(biāo)注后的活動手冊為學(xué)生在生生交流活動

中提供幫助。

“房屋建造的主要過程”欄是記錄自己思考的過程與成果。通過對教師提供或?qū)W生

自己搜集的資料閱讀、分析，學(xué)生進(jìn)行住房建造過程的總結(jié)、梳理與記錄。在個(gè)人記錄

表的基礎(chǔ)上開展全班交流分享，經(jīng)過全班共同研討、分析、匯總后總結(jié)出住房建造過程

的班級記錄表，為第2課的工程建設(shè)過程步驟的梳理和第3課建造塔臺標(biāo)書的制訂做鋪

墊。

參考答案：

房屋的主要結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)：

房屋建造的主要過程：

住房建造需要經(jīng)歷的主要過程有明確任務(wù)、選址、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收等。

1.2.認(rèn)識工程

【教材簡析】

住房建造工程只是諸多工程中的一種。學(xué)生在第1課初步了解工程后，對工程會有

極大的興趣，會產(chǎn)生諸如“還有哪些工程？其他工程建設(shè)過程是什么樣的？這些不同工

程建設(shè)過程有什么共同特點(diǎn)？”等疑問。本課主要圍繞以上疑問開展學(xué)習(xí)。

教科書使用大量篇幅展現(xiàn)了我國具有代表性的偉大工程一一港珠澳大橋。以港珠澳

大橋這一巨型工程與上一課身邊的住房建造工程進(jìn)行對比，呈現(xiàn)出巨型與小型、復(fù)雜與

普通、遠(yuǎn)處與身邊等多角度沖突。基于這樣的沖突進(jìn)行比較、分析、總結(jié)工程建設(shè)過程

中的相似步驟，更能夠加深對工程建設(shè)的理解。

教科書以一幅跨頁的港珠澳大橋圖片襯托出這項(xiàng)工程的宏大與震撼，精選文字資料

闡述明確，指向建設(shè)港珠澳大橋的目的和工程建設(shè)中所面臨的巨大挑戰(zhàn)。讓學(xué)生體會尖

端工程的建造不易，需要通過不斷創(chuàng)新、不斷超越、突破重大難關(guān)等來實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)。

本課還介紹了多項(xiàng)宏大工程，幫助學(xué)生將視角從房屋、橋梁等工程建設(shè)拓展到其他

方面，從更寬廣的角度認(rèn)識工程，多方面理解工程意義和實(shí)施過程，從而深刻認(rèn)識到科

學(xué)技術(shù)與工程的相互作用，使學(xué)生初步構(gòu)建“工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)和技

術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問題和制造產(chǎn)品的活動”這一主要概念。

【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(yùn)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。

科學(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。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)

1.認(rèn)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(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。

科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)

1.進(jìn)一步認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)與工程的相互關(guān)系。

2.進(jìn)一步認(rèn)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(jìn)作用。

【教學(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)生活動手冊。

教師準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)室的

照片、技術(shù)簡圖等資料，班級記錄表、教學(xué)課件。

【教學(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(shí)施過程分哪些步驟？

房屋的主要結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)：

房屋建造的主要過程：

住房建造需要經(jīng)歷的主要過程有明確任務(wù)、選址、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收等。

（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。

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(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？

3.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)問題指向解決辦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：笫四個(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)。

4.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(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：搜集信息，以“限制和挑戰(zhàn)”“解決辦法”兩項(xiàng)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，橋面高度必須在這片水域上修建六七千

超過80米，橋塔高度超過200米，而香港機(jī)場不米長的海底隧道和22.9千

允許有超過88米的建筑物出現(xiàn)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

修建人工島

任何可用的島嶼

建島的海床上有15到20米深的淤泥，機(jī)械會滑

用圓鋼筒圍島

出，移走淤泥又會對海洋造成毀滅性污染

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

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(yàn)收，具備通車試運(yùn)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(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)。

（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(shí)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(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。

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(畫或?qū)懡鉀Q方案)

3.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)行比較分析。

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)的解決辦法。

4.歸納工程建設(shè)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，保證住宅安全、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(jì)，最終確定采

用Y型線路，分別連接香港、珠海和澳門三地。

(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)，確定可行性后再進(jìn)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(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。

（三）了解這些宏大工程與科技進(jìn)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(yùn)輸、制造、冶煉、力學(xué)、建筑、電子、燃料、機(jī)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。

4.教師進(jìn)一步舉例，列舉工程推動技術(shù)發(fā)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)。

5.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了技術(shù)的發(fā)展。

6.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，推動著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展?？梢哉f，科學(xué)技

術(shù)進(jìn)步支持工程的實(shí)施，工程也推動著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展。

三、研討

（一）通過兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對工程有了哪些認(rèn)識？這些認(rèn)識的依據(jù)是什么？

1.工程是一項(xiàng)復(fù)雜、整體、協(xié)調(diào)的工作。

2.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？

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)達(dá)到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？

工程項(xiàng)目包含大量的科學(xué)原理，利用大量的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，不斷推動技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)與工

程是相互促進(jìn)、相輔相成的關(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?

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)知識和技能的工程師去做。最重要的

是設(shè)計(jì)。

四、拓展

收集鐵塔的圖片，觀察鐵塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

【板書設(shè)計(jì)】

1.2.認(rèn)識工程

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

畿力等.

學(xué)生活動手冊說明

本課活動手冊是對課堂活動的記錄，流程圖配合探索活動2使用。雖然教科書中展

示與其相同結(jié)構(gòu)的流程圖，呈現(xiàn)出完整準(zhǔn)確的內(nèi)容，但是兩者并不重復(fù)?；顒邮謨灾械?/p>

流程圖是學(xué)生對比住房建造過程與港珠澳大橋工程建造資料后的梳理記錄。學(xué)生要將第

1課的班級記錄表中相關(guān)內(nèi)容歸納為本課學(xué)習(xí)的工程建設(shè)步驟.在不斷分析、歸納中填

寫流程圖，學(xué)習(xí)理解工程設(shè)計(jì)過程。其中各項(xiàng)箭頭有提示作用，右側(cè)循環(huán)箭頭作用突出,

體現(xiàn)了整體設(shè)計(jì)活動的過程，也是學(xué)生填寫設(shè)計(jì)過程的提示，幫助學(xué)生理解工程設(shè)計(jì)的

閉環(huán)性。最后學(xué)生利用填寫的流程圖開展全班交流，形成最終教科書呈現(xiàn)的完整、準(zhǔn)確、

概括性的班級記錄表。

參考答案：

1.3.建造塔臺

【教材簡析】

從本課開始，學(xué)生將承擔(dān)起工程師的角色。本課的聚焦環(huán)節(jié)給學(xué)生一個(gè)任務(wù)一一在

操場上建造一座塔臺，目的是創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)情境，引發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐活動的積極性。

由于現(xiàn)有條件的限制，在本單元的學(xué)習(xí)中，學(xué)生并沒有涉及真正的塔臺建造，重點(diǎn)圍繞

塔臺設(shè)計(jì)展開學(xué)習(xí)與體驗(yàn)，感悟設(shè)計(jì)的往復(fù)性與復(fù)雜性。

本課作為建造塔臺的起始課，從設(shè)計(jì)塔臺方案開始做起，采用模擬真實(shí)的招投標(biāo)活

動情境展開學(xué)習(xí)。這一方式的運(yùn)用主要是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，真正像工程師一樣工作,

加深對工程的理解。

足球教練訓(xùn)練塔臺類似學(xué)生常見的領(lǐng)操臺。二者區(qū)別在于領(lǐng)操臺是固定的，而塔臺

不固定位置，可以隨需要變換位置。這就需要建造的塔臺具有方便移動、抗風(fēng)、抗震等

多項(xiàng)功能。同時(shí)，工程項(xiàng)目還要求教練員能夠站在上邊指揮訓(xùn)練，其承重性、高度和安

全性也是重要項(xiàng)目要求。圍繞這些要求進(jìn)行工程項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)是本課活動的主要內(nèi)容。

在本課，學(xué)生要模擬前兩課學(xué)習(xí)的工程建造基本過程進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。從選址、材料

選擇、塔臺的設(shè)計(jì)、成本核算、人員分工、時(shí)間分配等各個(gè)方面進(jìn)行工程整體設(shè)計(jì)e過

程中，學(xué)生要考慮各因素之間相互牽制、難以取舍的關(guān)系，也要明確各項(xiàng)因素權(quán)衡的側(cè)

重。例如，塔高、承重、安全是二程項(xiàng)目的核心與重點(diǎn)，美觀、成本等屬于在重點(diǎn)基礎(chǔ)

上的綜合點(diǎn)。達(dá)成二者最大的平衡與優(yōu)化取決于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，取決于技術(shù)難關(guān)的突

破，取決于合理應(yīng)用科學(xué)原理與科學(xué)技術(shù)。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(qiáng)烈的好奇心和參與熱情，學(xué)習(xí)的積極性頗為高漲，這都為本課的學(xué)習(xí)奠

定了堅(jiān)實(shí)的心理基礎(chǔ)。

【教學(xué)目標(biāo)】

科學(xué)概念目標(biāo)

對一項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)。

科學(xué)探究目標(biāo)

1.能夠考慮到建造塔臺所涉及的各個(gè)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(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)

L積極參加設(shè)計(jì)活動，對工程學(xué)習(xí)充滿興趣。

2.樂于表達(dá)與交流，并能夠綜合小組各成員的意見，形成集體的觀點(diǎn)。

科學(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(jì)的重要性。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：理解工程設(shè)計(jì)需要考慮項(xiàng)目要求、安全、成本等多種因素。

難點(diǎn)：考慮建造塔臺所涉及的各個(gè)因素，根據(jù)這些因素整合小組意見設(shè)計(jì)標(biāo)書。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

為學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生活動手冊。

教師準(zhǔn)備：班級記錄表、操場照片、塔臺標(biāo)書、教學(xué)課件。

【教學(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(rèn)識了工程，今天開始我們要像工程師那樣來做一項(xiàng)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

L教師展示工程任務(wù)：學(xué)校要在操場上建造一個(gè)塔臺，供足球教練站在臺上指揮和訓(xùn)練。

現(xiàn)在需征集塔臺的設(shè)計(jì)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。

二、探索

（一）思考有關(guān)建造塔臺的相關(guān)因素

L提問：在做這個(gè)工程時(shí)，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(diǎn)提示討論問題的關(guān)鍵點(diǎn)：建造地址、塔臺樣式、人員分工、塔臺高度、材料選

取、確保堅(jiān)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。

（二）小組合作制訂標(biāo)書

1.教師出示標(biāo)書樣式。

隊(duì)臺文林母節(jié)

日期：L

建K位K龜遣邊上。

使用材料：

生重宏銅管、實(shí)銅譽(yù).輛筋。

外衣:型料由9

栩■也未次.打手。

氐左：移動清整.固定架。

民本預(yù)算材料*3000元.人工米800和。

人員今工；2人購買村料，4人安&,1人卷去。

?同分一】用辿計(jì),3K購關(guān)材制.3K比上,2K測」.上邊4K________

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(xiàng)目，準(zhǔn)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(xiàng)目寫得越細(xì)致、越完整，中標(biāo)機(jī)會就越大。標(biāo)書要表現(xiàn)出小組

對這項(xiàng)工程的詳細(xì)計(jì)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(shí)指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意事項(xiàng)。

（1）在設(shè)計(jì)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(zhǔn)確使用文字、圖畫、標(biāo)注等多種形式表達(dá)。

（3）設(shè)計(jì)中要關(guān)注塔臺設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

（4）提示學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)注競標(biāo)的兩項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)：項(xiàng)目安全性和項(xiàng)目成本。

（三）模擬投標(biāo)發(fā)布會

1.教師創(chuàng)設(shè)工程項(xiàng)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(jìn)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(jìn)行投標(biāo)講解，介紹本組塔

臺設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，闡述如何保證項(xiàng)目安全性和控制項(xiàng)目成本。

2.教師設(shè)計(jì)相互提問與答疑環(huán)節(jié)。

教師引導(dǎo)：每個(gè)小組分別匯報(bào)本組工程設(shè)計(jì)中遇到的問題和解決方案。其他小組可以對

他們進(jìn)行質(zhì)疑與評議，再由匯報(bào)小組進(jìn)行解釋。

學(xué)生匯報(bào)交流。

3.教師進(jìn)行投標(biāo)發(fā)布會總結(jié)。

師生交流總結(jié)：工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目安全性和項(xiàng)目成本的和諧統(tǒng)一。

三、研討

（一）通過參與設(shè)計(jì)塔臺的項(xiàng)目，我們有什么感受？

引導(dǎo)學(xué)生從以下幾個(gè)方面去討論：

各小組分享你們是怎樣平衡各項(xiàng)因素的？

當(dāng)小組內(nèi)有不同想法時(shí)你們又是如何協(xié)調(diào)達(dá)成共識的？

（二）設(shè)計(jì)中遇到了哪些問題？我們計(jì)劃怎么解決？

工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)。

（三）我們對工程又有了怎樣的新認(rèn)識？

建造工程各環(huán)節(jié)都很復(fù)雜，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在其中尤其關(guān)鍵。

【板書設(shè)計(jì)】

1.3.建造塔臺

投標(biāo)發(fā)布會

工程要求：項(xiàng)目安全性項(xiàng)目成本

標(biāo)書項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)計(jì)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(jiān)固措施……

安全措施

計(jì)劃成木...

學(xué)生活動手冊說明

本課的活動手冊是學(xué)生制訂標(biāo)書內(nèi)容。學(xué)生制訂的標(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?/p>

上預(yù)留的空間只是為學(xué)生提供一個(gè)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，作為過程性資料。

參考答案：

叢臺文標(biāo)標(biāo)書

日期7

或&儀1L.龜遣邊上。

使用材料：

生重宏例譽(yù).實(shí)銅譽(yù).弱筋。

外玄:鬢料質(zhì)°

幡也未決.打手。

氐左：移動清行.固定架。

總的詵計(jì)：

民本預(yù)算材科?的3000死.人工+800和。

人員分工；2人購買材料，I人妥家,1人檢企°

時(shí)間分把1周通計(jì)3K購美材制,3K.訖上,2K測*.次遺辱.

1.4.設(shè)計(jì)塔臺模型

【教材簡析】

從本課開始，學(xué)生的學(xué)習(xí)視角從對工程的整體認(rèn)知轉(zhuǎn)換到對工程設(shè)計(jì)這一核心內(nèi)

容。與之相適應(yīng)，單元學(xué)習(xí)內(nèi)容視角也從宏觀到微觀，從整體到局部發(fā)生轉(zhuǎn)變，隨之教

科書的編寫體例也發(fā)生變化，不再沿用四個(gè)板塊的模式，而是采用工程建設(shè)的基本程序

來逐課鋪開。具體到本課的內(nèi)容，是對塔臺模型的設(shè)計(jì)。教科書首先明確“建立模型是

工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計(jì)“，引導(dǎo)學(xué)生知道建

立模型的重要意義。

對于塔臺模型的設(shè)計(jì)，教科書提出了明確的要求，提供了材料清單以及評價(jià)表，從

指導(dǎo)與評估兩個(gè)角度來規(guī)范設(shè)計(jì)方案。在制訂方案環(huán)節(jié)，教科書又設(shè)計(jì)了5個(gè)問題供學(xué)

生思考，引導(dǎo)學(xué)生全面而細(xì)致地考慮設(shè)計(jì)問題，盡可能幫助學(xué)生設(shè)計(jì)出更符合要求的塔

臺模型方案。

盡管本課為學(xué)生設(shè)計(jì)塔臺模型提供了必要的支架，但對于學(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(jì)，在此過程中，學(xué)生

再一次感悟到工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

本課的模型設(shè)計(jì)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(jì)圖紙實(shí)施，單元結(jié)束課也要針對本課設(shè)計(jì)的不足進(jìn)行改進(jìn)。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。

【教學(xué)目標(biāo)】

科學(xué)概念目標(biāo)

L工程設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個(gè)因素及之間的關(guān)聯(lián)。

2.工程設(shè)計(jì)中蘊(yùn)含著一定的科學(xué)知識。

科學(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(jì)出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達(dá)創(chuàng)意。

3.能深入思考，發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題。

4.能反思自己的設(shè)計(jì)，不斷改進(jìn)。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)

1.對工程設(shè)計(jì)抱有極強(qiáng)的興趣。

2.愿意與小組成員合作、交流，共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

3.具有反思意識，能聽取同學(xué)意見并不斷改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)。

科學(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(jì)好塔臺的重要作用。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：認(rèn)識并理解工程設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要綜合考慮各個(gè)因素及其之間的關(guān)聯(lián)。

難點(diǎn)：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(jì)出符合要求

的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達(dá)創(chuàng)意。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

為學(xué)生準(zhǔn)備：塔臺標(biāo)書、學(xué)生活動手冊、記錄表。

教師準(zhǔn)備：班級記錄表、評價(jià)表、三角形與正方形的框架實(shí)物、建筑物圖片、鐵塔圖片、

教學(xué)課件。

【教學(xué)過程】

一、聚焦

（-）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(jì)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(jì)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(jì)制作模型能夠呈現(xiàn)工程師的設(shè)計(jì)，要針對設(shè)計(jì)進(jìn)行測試、評估、改進(jìn)，直

至符合建設(shè)要求，因此制作模型在工程設(shè)計(jì)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(jì)、制作、測試、評估、改進(jìn)塔臺模

型，經(jīng)歷建造塔臺的過程。

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(gè)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(jìn)行總結(jié)交流。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(diǎn)：

①塔臺高度60厘米。

②底部能夠移動。

③堅(jiān)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(jì)作品的關(guān)鍵是達(dá)到堅(jiān)固、美觀、價(jià)廉的平衡。

教師提出對于設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)活動的要求：

①設(shè)計(jì)圖紙清楚明了，有條理，表達(dá)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(jì)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(dá)到的？哪些是重點(diǎn)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(jì)活動的三個(gè)層次。

（1）高度、安全、承重是必須要達(dá)到的要求。

（2）底部能夠移動、具有抗風(fēng)抗震能力、堅(jiān)固耐用是重點(diǎn)考慮的要求。

（3）成本、美觀、設(shè)計(jì)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(shí)物，學(xué)生觀察材料，準(zhǔn)

備開展設(shè)計(jì)活動。

（三）閱讀塔臺模型制作評價(jià)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(jià)表。

塔臺模型制作評價(jià)表

項(xiàng)目1分2分3分

設(shè)計(jì)了文字和圖畫說明，但合理地設(shè)計(jì)了文字和圖畫說明，

設(shè)計(jì)圖及缺少文字和圖畫是說明較混亂、缺乏條理，對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的表述條理清晰，

文字說明設(shè)計(jì)沒有用數(shù)字進(jìn)行定量說明或?qū)γ坎糠质褂玫牟牧线M(jìn)行了加

者沒有關(guān)鍵性的箭頭指示等工和用量的詳細(xì)介紹

有明確的分工且貫徹實(shí)施，為

分工不明確，每有基本的分工，但是分工不

每個(gè)成員安排了相應(yīng)的任務(wù)，

分工合作個(gè)成員不知道各系統(tǒng)，或執(zhí)行分工不徹底，

并且每個(gè)成員都明確自己的任

自應(yīng)該做什么或有未承擔(dān)任務(wù)的成員

務(wù)，能有組織地執(zhí)行

沒有達(dá)到60厘米

塔高基本接近60厘米的高度達(dá)到60厘米的高度

的高度

頂端無法承重或

頂端承重為所有小組的中等

頂端承重頂端承重為所有頂端承重為所有小組中的最大

水平

小組中的最小

能抵御1級（小

抗風(fēng)能力能抵御2級（中等風(fēng)量）風(fēng)吹能抵御激（大風(fēng)量）風(fēng)吹

風(fēng)量）風(fēng)吹

能抵御1級（輕

抗震能力能抵御2級（較強(qiáng)）震動能抵御3a（強(qiáng)）震動

微）震動

結(jié)構(gòu)欠佳、制作結(jié)構(gòu)比較合理、外形較為美

結(jié)構(gòu)合理、外形美觀，或在所

美觀粗糙，或在所有觀，或在所有小組中處于中

有小組中處于最高水平

小組中最差等水平

材料成本材料成本在所有材料成本在所有小組中處于

材料成本在所有小組中最低

統(tǒng)計(jì)小組中最高中等水平

2.學(xué)生閱讀后結(jié)合工程要求，了解細(xì)化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)分值，明確塔臺模型設(shè)計(jì)具體要

求。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在認(rèn)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(diǎn)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(jìn)行塔臺模型的設(shè)計(jì)。

三、制訂方案

（一）依據(jù)評價(jià)表思考問題

教師利用教學(xué)課件出示教科書中的5個(gè)問題，并引導(dǎo)學(xué)生思考。

1.為了盡可能達(dá)到60厘米的塔高，你們的設(shè)計(jì)是如何考慮材料使用的？

2.哪些設(shè)計(jì)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(gè)形狀更穩(wěn)定？

學(xué)生自由發(fā)言，教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察兩個(gè)形狀受力后的變化。教師請學(xué)生親自

感受體驗(yàn)，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(jì)中我們要多設(shè)計(jì)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?。?/p>

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(jì)示意圖，講解抗震基本設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)中思考、交流、討論，共同研究

解決方案。

（二）開展設(shè)計(jì)活動

L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(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。

學(xué)生進(jìn)行全班交流，相互提示交流塔臺模型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。

3.小組設(shè)計(jì)塔臺模型。

教師下發(fā)與活動手冊相同的設(shè)計(jì)方案記錄表，學(xué)生小組開展塔臺模型設(shè)計(jì)活動。教師適

時(shí)指導(dǎo)，隨時(shí)提醒學(xué)生協(xié)同設(shè)計(jì)評價(jià)表中的各個(gè)項(xiàng)目，提示在設(shè)計(jì)塔臺整體結(jié)構(gòu)時(shí)多用

三角形。

（三）展示設(shè)計(jì)成果

1.談話：請各組成員一起來介紹、展示設(shè)計(jì)方案。同學(xué)們一起交流，各組講解盡可能翔

實(shí)、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(jì)方案，全班交流。

四、研討

（一）我們的設(shè)計(jì)方案完備嗎？是否考慮到了各個(gè)因素？

在展示設(shè)計(jì)成果活動中，小組匯報(bào)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(jì)方案。

（二）我們的設(shè)計(jì)方案還有需要調(diào)整的地方嗎？打算怎樣進(jìn)一步調(diào)整？

在展示設(shè)計(jì)成果活動中，在第一個(gè)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(jì)方案中的問題。學(xué)生借鑒其他小組設(shè)計(jì)方案的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，小組研討解決方案，

制訂調(diào)整計(jì)劃，及時(shí)整改設(shè)計(jì)方案，填補(bǔ)出現(xiàn)的漏洞和問題。

【板書設(shè)計(jì)】

1.4.設(shè)計(jì)塔臺模型

工程要求：

L高度、安全、承重是必須要達(dá)到的要求。

2.底部能夠移動、具有抗風(fēng)抗震能力、堅(jiān)固耐用是重點(diǎn)考慮的要求。

3.成本、美觀、設(shè)計(jì)方式、分工等是均衡整合考慮完成的要求。

核心要求：堅(jiān)固、美觀、價(jià)廉的平衡。

學(xué)生活動手冊說明

本課的活動手冊在制訂方案板塊第二步設(shè)計(jì)中使用，在第三步進(jìn)行展示交流。

和上一課相同，本課塔臺設(shè)計(jì)方案也可由學(xué)生自行選用紙張完成，并注意保存。

參考答案：

1.5.制作塔臺模型

【教材簡析】

本課的制作活動是進(jìn)行模型制作，并非工程建設(shè)。模型制作是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的內(nèi)容，

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中具有重要作用。首先，模型要完全按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行制作。制作過程檢驗(yàn)

了設(shè)計(jì)是否合理、科學(xué)、全面，是對設(shè)計(jì)的執(zhí)行、檢驗(yàn)和完善。其次，模型成品為測試

與評估提供了可能。設(shè)計(jì)圖紙是將抽象的設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為形象的圖畫、標(biāo)識等的方案，

模型成品是將其呈現(xiàn)為具象的實(shí)物。設(shè)計(jì)思想、理念、計(jì)劃是否能夠達(dá)到工程目標(biāo)，完

成工程要求，需要依靠對模型進(jìn)行測試與評估。最后，模型是改進(jìn)設(shè)計(jì)完成工程任務(wù)的

重要依據(jù)。不斷反復(fù)測試查找問題、尋求改進(jìn)、突破技術(shù)難關(guān)等都要依靠模型來實(shí)現(xiàn)。

由此可見，模型的制作在工程設(shè)計(jì)中具有重要意義。

學(xué)生制作模型活動，要始終確立完全按照設(shè)計(jì)圖紙實(shí)施的意識。在制作過程中如發(fā)

現(xiàn)問題要經(jīng)過小組研討交流后，先修改圖紙?jiān)賹?shí)施制作。保持設(shè)計(jì)圖紙與建造模型的一

致性，為后面進(jìn)行交流評測做好準(zhǔn)備。

小組內(nèi)合理分工合作是做好模型的保障。模型體積較大，個(gè)人不容易操作實(shí)施，因

此多人配合互助，快速優(yōu)質(zhì)地完成任務(wù)是小組合作能力的突出體現(xiàn)。本課活動形式以動

手操作為主，需要教師深入理解工程的模型制作與手工制作之間的區(qū)別，避免把科學(xué)課

變成手工課甚至美術(shù)課。

【教學(xué)目標(biāo)】

科學(xué)概念目標(biāo)

制作模型是工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

科學(xué)探究口標(biāo)

1.能依照設(shè)計(jì)方案，制作出塔臺模型。

2.能在制作模型的過程中發(fā)現(xiàn)新問題，引發(fā)新思考。

3.能根據(jù)塔臺模型制作評價(jià)表反思所制作模型的優(yōu)劣。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)

1.體驗(yàn)堅(jiān)持完全按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行模型制作。

2.意識并感受到小組合作的重要性，能通過溝通交流形成集體的觀點(diǎn)。

科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)

能認(rèn)識到科學(xué)知識和技能對制作優(yōu)質(zhì)模型的重要性，進(jìn)而認(rèn)識到社會發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)

做支掾。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)方案，制作塔臺模型。

難點(diǎn)：能在制作模型的過程中發(fā)現(xiàn)新問題，引發(fā)新思考。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

為學(xué)生準(zhǔn)備：塔臺設(shè)計(jì)方案、膠帶、吸管、剪刀、紅筆、滾珠、彈簧、鉤碼、學(xué)生活動

手冊。

教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。

【教學(xué)過程】

一、聚焦

1.談話：上節(jié)課每組都按照塔臺模型制作評價(jià)表的要求設(shè)計(jì)了塔臺模型。請大家回顧一

下制作塔臺模型的要求。

教師課件出示塔臺模型制作評價(jià)表，并讓學(xué)生取出設(shè)計(jì)圖紙。

塔臺模型制作評價(jià)表

項(xiàng)目1分2分粉

設(shè)計(jì)了文字和圖畫說明，但合理地設(shè)計(jì)了文字和圖畫說明，

設(shè)計(jì)圖及缺少文字和圖畫是說明較混亂、畿乏條理，對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的表述條理清晰，

文字說明設(shè)計(jì)沒有用數(shù)字進(jìn)行定量說明或?qū)γ坎糠质褂玫牟牧线M(jìn)行了加

者沒有關(guān)鍵性的箭頭指示等工和用量的詳細(xì)介紹

有明確的分工且貫徹實(shí)施，為

分工不明確，植有基本的分工，但是分工不

每個(gè)成員安排了相應(yīng)的任務(wù)，

分工合作個(gè)成員不知道各系統(tǒng)，或執(zhí)行分工不徹底，

并且每個(gè)成員都明確自己的任

自應(yīng)該做什么或有未承擔(dān)任務(wù)的成員

務(wù)，能有組織地執(zhí)行

沒有達(dá)到60厘米

塔高基本接近60厘米的高度達(dá)到60厘米的高度

的高度

頂蝸無法承重或

頂端承重為所有小組的中等

頂端承重頂端承重為所有頂端承重為所有小組中的最大

水平

力煙中的最小

能抵御1級（小

抗風(fēng)能力能抵御2稅（中等風(fēng)量）風(fēng)吹能抵御3級（大風(fēng)■）風(fēng)吹

風(fēng)?）風(fēng)吹

能抵御1級（輕

抗震能力能抵御2級（較強(qiáng)）震動能抵御湖（強(qiáng)）震動

微）震動

結(jié)構(gòu)欠佳、制作結(jié)構(gòu)比較合理、外形較為美

結(jié)構(gòu)合理、外形美觀，或在所

粗糙，或在所有觀，或在所有小組中處于中

有小組中處于最高水平

小組中最差等水平

材料成本材料成本在所有材料成本在所有小組中處于

材料成本在所有小組中最低

統(tǒng)計(jì)小組中最高中等水平

2.學(xué)生匯報(bào)交流：塔臺模型的高度需要達(dá)到60厘米，塔臺模型可以承受一定的重量,

塔臺模型還需要有一定的抗風(fēng)抗震能力。

3.教師提示：我們要按照塔臺設(shè)計(jì)方案制作塔臺模型。

二、制作

（一）思考注意事項(xiàng)

1.提問：在制作模型時(shí)，我們要注意什么？

2.小組討論，全班交流。

學(xué)生可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)說出安全使用工具等注意事項(xiàng)。

教師引導(dǎo)：在拿放材料時(shí)，需要注意什么？在回收材料時(shí)應(yīng)該怎么做呢？

教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié)。例如，輕拿輕放材料、用完材料放回原處、輕聲討論等良好習(xí)

慣。

3.師生共同總結(jié)注意事項(xiàng)：

（1）安全：剪刀、尺子等工具的使用。

（2）輕聲：小組制作討論、拿放材料。

（3）干凈：材料歸位、收拾物品。

（二）動手制作

1.明確要求。

（1）教師提供制作塔臺模型的材料。

教師出示制作塔臺模型的材料：吸管、膠帶、剪刀、紅筆、滾珠、彈簧、鉤碼等。

提問：我們來看這些材料，它們是做什么用的？你可以說說嗎？

學(xué)生小組討論可以說出：吸管是用來制作塔臺模型的，膠帶是加固用的，剪刀可以剪膠

帶或吸管。

預(yù)設(shè)：學(xué)生說不出滾珠、彈簧的用處。

提問：大家還記得在設(shè)計(jì)塔臺時(shí)，我們是如何保證塔臺能抵御大風(fēng)或一定級別地震的

嗎？

預(yù)設(shè)：學(xué)生根據(jù)提示可以回答出滾珠、彈簧或鉤碼是用來抵御大風(fēng)或地震的。

教師提示：使用的材料都會計(jì)入塔臺模型成本中，大家要在達(dá)到制作要求的基礎(chǔ)上盡量

節(jié)約成本。

（2）理解插圖及關(guān)鍵提示。

教師引導(dǎo)：在制作過程中，還會遇到哪些問題呢？我們一起來看教科書第13頁，小組

討論，說說教科書對你們