资源简介

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第五单元《小小建筑师》大单元整体教学设计
教材版本 人教鄂教版 单元（或主题）名称 小小建筑师
单元主题 在人教鄂教版三年级上册科学教材中，第五单元以“小小建筑师”为主题，旨在通过一系列生动有趣的活动，引导学生走进建筑的世界，了解建筑的基本元素、设计原理、构造过程以及建筑与人类生活的紧密联系。这一单元不仅激发了学生对科学的兴趣，还培养了他们的观察力、想象力和创造力，以及解决实际问题的能力。
课标要求 核心概念 建筑基础知识：理解建筑物的基本构成（如基础、墙体、屋顶等）及其功能。 设计与规划：初步掌握建筑设计的基本步骤，包括需求分析、草图设计、材料选择等。 结构稳定性：认识不同结构（如梁、柱、拱形等）在支撑和稳定性方面的作用。 学习内容 探究不同建筑物的特点和功能。 学习简单的建筑材料及其特性。 设计并制作简单的模型建筑，体验建筑过程。 讨论建筑安全与环境保护的重要性。 学业要求 能够识别并描述建筑物的主要部分及其功能。 能够根据给定的条件，设计并绘制简单的建筑草图。 通过实践活动，理解结构稳定性对于建筑安全的意义。 培养对科学探索的兴趣，形成尊重自然、保护环境的责任感。
教材分析 本单元内容设计由浅入深，从认识建筑的基本组成开始，逐步引导学生进入建筑设计与实践的领域。教材通过图文并茂的形式，展现了多种类型的建筑物，并穿插了丰富的实践活动，如制作纸桥、搭建小屋等，让学生在动手做中学习和理解知识。此外，教材还注重培养学生的创新思维和环保意识，鼓励他们思考如何在建筑设计中融入可持续发展理念。
学情分析 三年级学生正处于好奇心旺盛、动手能力强、喜欢探索未知的年龄阶段。他们对周围的世界充满了好奇，特别是与日常生活紧密相关的建筑领域。然而，由于年龄和认知水平的限制，他们在理解建筑复杂概念和进行复杂设计时可能会遇到困难。因此，在教学过程中，教师需要采用直观、生动的教学方法，激发学生的学习兴趣，同时适时提供指导和帮助，确保每位学生都能在活动中获得成长。
单元目标 科学观念 树立正确的建筑观念，理解建筑与人类生活的紧密联系。 认识到不同建筑结构在支撑和稳定性方面的差异及其重要性。 科学思维 培养观察、比较、分类、归纳等科学思维能力。 学会从多角度思考问题，提出并解决建筑设计中的实际问题。 探究实践 通过实践活动，掌握简单的建筑设计和制作技能。 能够在团队合作中完成建筑模型的制作，体验科学探究的乐趣。 态度责任 培养对科学探索的积极态度和持久兴趣。 树立环保意识，关注建筑对环境的影响，倡导绿色建筑理念。
单元结构化活动 1. 建筑初印象：展示不同类型的建筑物图片，引导学生观察并讨论它们的特点和功能。 2. 建筑基础知识讲座：讲解建筑物的基本构成和常见结构类型。 3. 设计小能手：分组进行建筑设计，绘制草图并讨论设计思路。 4. 动手做建筑师：利用废旧材料制作简单的建筑模型，体验建筑过程。 5. 结构稳定性挑战赛：通过搭建纸桥等活动，探索不同结构对稳定性的影响。 6. 绿色建筑论坛：讨论建筑与环境的关系，提出绿色建筑的建议和想法。
达成评价 过程性评价：观察学生在实践活动中的参与度、合作精神和创新能力。 作品展示与评价：通过学生制作的建筑模型，评价其设计创意、结构稳定性和美观度。 口头报告与讨论：鼓励学生分享设计思路、遇到的问题及解决方案，评估其科学思维和表达能力。 自我反思：引导学生反思学习过程中的收获与不足，提出改进建议，促进自我成长。
第十五课《建筑中的材料》教学设计
一、教学目标
科学观念：
学生能够识别并描述常见的建筑材料，如木材、砖块、混凝土、玻璃、塑料等，理解它们的基本物理和化学性质。
科学探究：
通过观察、实验、讨论等方法，学生能够比较不同材料的强度、耐久性、保温性等特点，初步掌握科学探究的基本流程。
科学态度：激发学生对建筑科学的兴趣，培养好奇心、探究欲和实事求是的科学态度。
科学、技术、社会与环境（STSE）联系：理解建筑材料的选择对环境保护、经济效益及人类生活的影响，树立可持续发展的观念。
二、教学重难点
教学重点：
认识并理解常见建筑材料的基本特性。
通过实验活动，亲身体验不同材料性质的差异。
教学难点：
如何引导学生将理论知识与实际应用相结合，理解建筑材料选择与建筑性能之间的关系。
培养学生运用批判性思维，分析不同情境下建筑材料选择的合理性。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 情境设计：播放一段简短的动画视频，展示从古至今建筑材料的演变过程，从原始的洞穴、树枝搭建的小屋，到现代高楼大厦使用的钢筋混凝土、玻璃幕墙等。引导学生思考：“为什么随着时间的推移，人们使用的建筑材料会发生变化？”以此激发学生的好奇心和探索欲。 通过生动的视觉材料，创设情境，引发学生对建筑材料的初步兴趣，为后续学习做好铺垫。
（二）探究活动 活动一：材料大发现 分组发放不同种类的建筑材料样本（如木块、砖块、混凝土块、玻璃片、塑料片等），让学生观察、触摸、比较。 活动二：硬度测试 使用简单的工具（如铅笔、刻刀）对不同材料进行划痕测试，比较它们的硬度。 活动三：承重实验 设计简单的承重实验，如使用不同材料搭建桥梁模型，测试其承重能力。 活动四：保温隔热探究 利用温度计测量不同材料包裹下的温度变化，探究其保温隔热性能。 活动五：环保材料探索 讨论并介绍一些环保建筑材料（如再生塑料、竹材等），引导学生思考环保材料的重要性。 通过直观感受，初步认识各种材料的外观、质地等基本特征。 通过实验，让学生直观感受材料的硬度差异，培养实验操作能力。 通过实践，让学生理解材料的强度与承重能力的关系，培养解决实际问题的能力。 通过对比实验，理解材料保温隔热性能的差异，增强科学探究意识。 培养学生的环保意识，理解建筑材料选择对环境的影响，促进可持续发展观念的形成。
（三）生活应用 组织学生参观当地的建筑工地或博物馆，观察实际建筑中的材料使用，并邀请建筑师或工程师进行讲座，分享建筑材料选择与建筑设计的关系。 通过实地考察和专家讲解，将课堂知识与实际生活紧密联系，加深学生对建筑材料重要性的认识，同时提升他们的学习兴趣和探究欲。
（四）知识总结 回顾本单元学习的各种建筑材料及其特性，强调材料选择对建筑结构、性能及环境的影响。引导学生思考，在未来的建筑设计中，如何综合考虑各种因素，选择合适的建筑材料。 通过总结，帮助学生巩固所学知识，形成系统的知识体系，同时培养他们的综合分析和决策能力。
作业设计
（一）、填空题
1. 常见的建筑材料有木材、砖块、______、玻璃和塑料等。
答案：混凝土
材料的硬度可以通过______或______等方法进行测试。
答案：划痕；刻划
保温隔热性能好的材料常用于建筑的______部分。
答案：外墙或屋顶
环保材料的使用有助于减少______污染，促进______发展。
答案：环境；可持续
（二）、选择题
1. 下列哪种材料不属于传统建筑材料？
A. 木材 B. 砖块 C. 玻璃 D. 塑料薄膜
答案：D
2. 哪种材料的承重能力通常较强？
A. 玻璃 B. 塑料 C. 木材 D. 混凝土
答案：D
3. 保温隔热性能最好的材料可能是？
A. 砖块 B. 玻璃 C. 泡沫塑料 D.钢材
答案：C
（三）、判断题
1. 所有建筑材料都适合用于建筑外墙的保温隔热。（）
答案：错
硬度越高的材料，其承重能力一定越强。（）
答案：错（还需考虑材料的韧性、结构等因素）
环保材料的使用可以减少对自然资源的消耗，降低环境污染。（）
答案：对
4. 木材因其可再生性，被视为一种理想的环保建筑材料。（）
答案：对
（四）、简答题
1. 请简述选择建筑材料时需要考虑的主要因素有哪些？
答案：选择建筑材料时，需要考虑材料的强度、耐久性、保温隔热性能、防火性、成本、环保性以及对施工条件的要求等因素。
2. 为什么在现代建筑中，混凝土成为广泛使用的建筑材料之一？
答案：混凝土具有强度高、耐久性好、成本相对较低、易于加工成各种形状等优点，能够满足现代建筑对结构安全、功能多样、经济合理的需求，因此成为广泛使用的建筑材料之一。
（五）、实验操作题
题目：设计一个实验，探究不同厚度纸张的承重能力。
实验材料：多张相同大小的纸张（如A4纸）、书本或重物若干、尺子、笔等。
实验步骤：
1. 将多张纸张分别折叠成不同厚度的结构（如单层、双层、四层等）。
2. 将折叠好的纸张放置在平稳的桌面上，确保它们稳定不滑动。
3. 逐一在纸张上放置书本或重物，直到纸张无法承受重量发生变形或断裂为止。4. 记录每种厚度纸张的最大承重量，并比较它们的承重能力。
实验结论：通过实验可以得出结论，纸张的厚度与其承重能力成正比，即纸张越厚，其承重能力越强。
第十六课《建筑中的结构》教学设计
一、教学目标
科学观念 ：
理解建筑结构的基本概念，如承重结构、支撑结构、稳定性等，认识到不同结构在建筑设计中的作用。
科学探究：
能够通过观察、比较、实验等方法，探究不同结构对建筑物稳定性和承载力的影响，培养初步的科学探究能力。
科学态度：
形成尊重事实、乐于探索的科学态度，培养团队合作精神和创新意识。
科学、技术、社会与环境：
认识建筑结构在日常生活中的应用价值，理解其对环境的影响，培养可持续发展的观念。
二、教学重难点
重点 ：
掌握建筑结构的基本类型（如梁柱结构、拱形结构、三角形结构等）及其特点，理解结构稳定性与承载力的关系。
难点 ：
通过实验和模型制作，深入理解不同结构在实际应用中的优劣，并能初步设计简单的建筑结构模型。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 活动设计：播放一段简短的动画或视频，展示古今中外的著名建筑，如长城的坚固、埃菲尔铁塔的优雅、故宫的宏伟等，引导学生观察并思考：“这些建筑为什么能够屹立不倒？它们采用了哪些特别的结构来保持稳定？”以此激发学生的好奇心和探究欲。 **设计意图**：通过直观的视觉冲击，将学生引入建筑结构的探索之旅，为后续学习铺垫情感基础，同时培养学生的观察力和问题意识。 通过直观的视觉冲击，将学生引入建筑结构的探索之旅，为后续学习铺垫情感基础，同时培养学生的观察力和问题意识。
（二）探究活动 活动一：认识建筑结构 活动内容：展示图片或实物模型，介绍常见的建筑结构类型（梁柱结构、拱形结构、三角形结构等），引导学生观察并总结各活动二：稳定性实验 活动内容：分组进行，每组提供不同形状（如长方形、三角形、圆形）的纸板或木块，让学生在桌面上尝试搭建尽可能高的结构，并测试其稳定性。 活动三：承重挑战 活动内容：利用纸板、吸管等材料，设计并制作一个能承载最多书本的结构模型。各小组展示作品，并测试其承重能力。 活动四：拱形结构的魅力 活动内容：引导学生观察桥梁、隧道等拱形结构建筑，讨论其优点，并尝试用纸条或塑料管制作拱形结构，测试其抗压能力。 活动五：小小建筑师 活动内容：假设学生是小小建筑师，要求他们根据所学知识，设计一座小型建筑（如房屋、桥梁）的结构图，并说明采用的结构类型及其理由。 帮助学生建立对建筑结构的初步认识，为后续探究活动提供知识基础。 通过动手操作，让学生直观感受不同形状对结构稳定性的影响，理解三角形结构的稳定性原理。 培养学生创新思维和动手能力，同时加深对结构承重能力的理解。 通过实例分析，让学生认识到拱形结构在分散压力、提高承载能力方面的优势。 综合应用所学知识，培养学生的工程设计能力和语言表达能力，同时激发他们对未来成为工程师的梦想。
（三）生活应用 讨论话题：引导学生思考并讨论建筑结构在日常生活中的应用，如房屋、桥梁、塔楼等，以及这些结构如何影响我们的生活质量和安全性。 强化学生将科学知识应用于生活实践的意识，理解科学技术对社会发展的贡献。
（四）知识总结 回顾本单元所学内容，强调建筑结构的基本概念、类型、稳定性与承载力的关系，以及这些知识在日常生活中的应用。 帮助学生构建完整的知识体系，巩固学习成果，同时培养学生的归纳总结能力。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 建筑中常见的结构类型有_____、_____和_____等。
答案：梁柱结构、拱形结构、三角形结构
2. 三角形结构因其_____特性，在建筑中常被用作_____。
答案：稳定性强；支撑结构
3. 拱形结构能够有效_____压力，提高建筑物的承载能力。
答案：分散
建筑物的稳定性取决于其_____和_____。
答案：结构设计；材料选择
（二）、选择题
1. 下列哪种结构在受到外力时最不易变形？（ ）
A. 长方形 B. 三角形 C. 圆形
答案：B
古代桥梁中常采用哪种结构来增强承载能力？（ ）
A. 梁柱结构 B. 拱形结构 C. 框架结构
答案：B
3. 下列哪项不是建筑结构稳定性的影响因素？（ ）
A. 结构形状 B. 材料质量 C. 建筑颜色
答案：C
（三）、判断题
1. 所有的建筑都必须采用三角形结构才能保证稳定。（ ）
答案：错
2. 拱形结构能够分散压力，使建筑物更加坚固。（ ）
答案：对
3. 建筑物的结构设计只需考虑美观性，无需考虑其稳定性。（ ）
答案：错
4. 承重结构是建筑物中用于支撑和传递荷载的部分。（ ）
答案：对
（四）、简答题
1. 请简述三角形结构在建筑设计中的优势。
答案：三角形结构因其稳定性强，在受到外力时不易变形，因此在建筑设计中常被用作支撑结构，如屋顶的桁架、桥梁的支架等，以增强建筑物的整体稳定性。2. 拱形结构是如何提高建筑物的承载能力的？
答案：拱形结构能够将受到的垂直压力转化为向两侧的推力，并通过拱脚传递给地基，从而有效分散压力，提高建筑物的承载能力。同时，拱形结构还能形成较大的内部空间，增加建筑物的使用效率。
（五）、实验操作题
题目：设计并制作一个能够承受一定重量的纸桥模型。
材料：A4纸、剪刀、胶水、尺子、书本等。
步骤提示：
1. 构思桥的设计方案，包括桥型（如梁桥、拱桥）、结构类型（如三角形支撑、拱形结构）等。
2. 使用A4纸和剪刀裁剪出所需的形状和部件。
3. 利用胶水将部件组装成桥模型。
4. 在桥面上逐一增加书本，测试其承载能力，并记录结果。
答案要点：
设计时应考虑结构的稳定性和承重能力，可结合三角形和拱形结构的优点进行设计。
制作过程中注意细节处理，如连接处的牢固性、结构的对称性等。
测试时应逐步增加重量，观察并记录桥模型的变形情况和最大承重能力。
第十七课《设计制作建筑模型》教学设计
一、教学目标
科学素养：
理解建筑的基本结构与功能，认识不同建筑材料的特点与用途，掌握简单的建筑模型制作原理。
创新思维：
鼓励学生发挥想象力，设计独具特色的建筑模型，培养创新思维和问题解决能力。
动手实践：
通过亲手制作建筑模型，提升学生的手眼协调能力、精细操作能力和空间想象力。
团队合作：
在小组活动中学会沟通协作，共同完成任务，培养团队精神和集体荣誉感。
审美情趣：
欣赏建筑之美，提升审美能力和艺术鉴赏力，激发对生活的热爱和对美好事物的追求。
二、教学重难点
教学重点：
理解建筑的基本构造元素（如墙、柱、梁、屋顶等）及其功能。
掌握使用简单工具和材料制作建筑模型的基本步骤和技巧。- 培养学生的创新思维，鼓励设计个性化建筑模型。
教学难点：
如何将抽象的建筑概念转化为具体的模型设计，并准确表达设计意图。
在制作过程中，如何确保模型的稳定性和美观性，同时兼顾创意与实用性。
引导学生有效沟通与合作，共同完成小组任务。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 动设计：播放一段介绍世界各地著名建筑的短视频，如中国的长城、法国的埃菲尔铁塔、美国的自由女神像等，引导学生观察不同建筑的形态、色彩与结构特点，激发学生探索建筑奥秘的兴趣。随后，提出问题：“如果你是一位小小建筑师，你会设计一座怎样的建筑？它有哪些独特之处？”引导学生展开想象，为接下来的设计活动做铺垫。 通过直观的视觉体验，激发学生对建筑的兴趣，同时引出本单元的主题——设计制作建筑模型，为后续的教学活动设置悬念和期待。
（二）探究活动 活动1：建筑知识小讲堂 内容：教师简要介绍建筑的基本构造元素、常见建筑材料及其特点、建筑设计的基本原则等。 活动2：设计草图绘制 内容：学生分组讨论，确定小组要设计的建筑主题，并绘制初步的设计草图。 活动3：材料选择与准备 内容：根据设计草图，小组讨论并选择合适的制作材料（如卡纸、塑料瓶、吸管、黏土等），并准备相应的工具（剪刀、胶水、尺子等）。 活动4：动手制作模型 内容：学生在小组内分工合作，按照设计草图制作建筑模型。教师巡回指导，解决学生在制作过程中遇到的问题。 活动5：模型展示与评价 内容：各小组展示完成的建筑模型，介绍设计理念和制作过程，其他同学和教师进行点评。 为学生构建必要的知识基础，为后续的设计制作活动提供理论支持。 培养学生的团队合作能力和初步的设计规划能力，将想象转化为具体的设计方案。 让学生了解不同材料的特点，学会根据设计需求选择合适的材料，培养资源利用意识。 通过动手实践，提升学生的动手能力和空间想象力，同时培养耐心和细致的工作态度。 通过展示与评价，增强学生的自信心和表达能力，同时学习他人的优点，反思自己的不足，促进共同进步。
（三）生活应用 鼓励学生将所学的建筑知识应用于日常生活中，如参与家庭装修方案的讨论、设计自己的小屋模型、关注社区公共设施的建设等，让科学学习贴近生活，增强学习的实用性和趣味性。 通过生活应用，让学生感受到科学知识的价值，培养他们的社会责任感和公民意识，同时加深对建筑艺术的理解和热爱。
（四）知识总结 回顾建筑的基本构造元素及其功能。 总结建筑模型制作的基本步骤和技巧。 强调创新思维和团队合作的重要性。 通过知识总结，帮助学生巩固所学内容，形成系统的知识体系；同时，强调创新思维和团队合作的价值，为学生的全面发展奠定基础。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 建筑的基本构造元素包括墙、柱、______和屋顶。
答案：梁
2.制作建筑模型时，常用的材料有卡纸、塑料瓶和______等。
答案：黏土（或吸管等，答案不唯一）
在设计建筑模型时，首先要做的是______。
答案：绘制设计草图
团队合作中，最重要的是______。
答案：沟通与协作
（二）、选择题
1. 下列哪项不属于建筑的基本构造元素？（ ）
A. 墙 B. 窗 C. 柱 D. 屋顶
答案：B
制作建筑模型时，下列哪种材料最适合表现透明的窗户？（ ）
卡纸 B.塑料薄膜 C. 黏土 D. 木板
答案：B
下列哪项不是评价建筑模型好坏的标准？（ ）
稳定性 B. 美观性 C. 价格高低 D. 创意性
答案：C
、判断题
1. 建筑模型只能使用纸质材料制作。（ ）
答案：错
2. 在设计建筑模型时，不需要考虑其功能需求。（ ）
答案：错
3. 团队合作中，每个人的意见都应该被尊重。（ ）
答案：对
制作建筑模型的过程比结果更重要，因为它能锻炼我们的能力。（ ）
答案：对
（四）、简答题
1. 简述建筑模型制作的基本步骤。
答案：建筑模型制作的基本步骤包括确定设计主题、绘制设计草图、选择材料和工具、动手制作模型、最后进行展示与评价。
2. 为什么说团队合作在制作建筑模型中很重要？
答案：团队合作在制作建筑模型中很重要，因为它不仅可以集思广益，产生更多创意和想法，还能培养同学们的沟通协作能力，共同面对和解决制作过程中遇到的问题，确保任务顺利完成。
（五）、实验操作题
题目：设计并制作一个以“未来学校”为主题的建筑模型。
要求：
1. 模型需包含教学楼、图书馆、操场等基本设施。
2. 体现未来元素，如绿色建筑、智能科技等。
3. 使用合适的材料和工具进行制作，确保模型稳定且美观。
答案提示：
本题为开放性题目，答案不唯一。学生可根据自己的想象和设计能力，结合所学知识，选择合适的材料和工具，制作出具有创意和实用性的“未来学校”建筑模型。在制作过程中，应注重团队合作，共同讨论设计方案，分工合作完成制作任务。最后，通过展示与评价，分享制作经验和心得，共同进步。
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