资源简介

青岛版六年级科学下册专用工具教学设计
【落实课标点】
12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造。
12.1.2举例说出工具在生产和生活中的应用，知道使用工具可以更加便利、快捷和精确。
【教学目标】
科学观念：
1.通过观察专用工具实物，理解其结构特点与功能实现的关系，知道核桃夹的杠杆原理等科学知识在工具中的应用。
2.了解完成某些任务需要专用工具，认识科技发展与社会需求的关联性，举例说出生活常见专用工具。
科学思维：
1.运用比较分析法，通过观察核桃夹等专用工具，推理其结构设计（如凹槽防滑、支点位置）与破壳功能之间的逻辑对应关系。
2.基于“结构决定功能”的思维模型，尝试解释不同场景专用工具的差异化设计原理。
探究实践：
1.能通过控制变量实验，对比使用普通工具（如手锤）与专用工具（核桃夹）处理核桃的效率差异，用表格记录破壳完整度、操作便捷性等数据。
2.通过工具改良设计活动，针对现有核桃夹的不足（如费力、易滑脱），提出至少1种结构优化方案。
态度责任：
1.在观察使用工具的实验中表现出严谨求实的科学态度，如准确测量支点距离、规范记录施力数据。
2.通过案例讨论（如罐头启盖器设计），体会专用工具研发中的人文关怀，初步形成“科技创新服务人类需求”的社会责任感。
【教学准备】
1.教师准备：各种核桃夹；核桃若干；手锤；PE菜板；小盘（标上组号）；垃圾桶；专用工具若干；教学课件。
2.学生准备：每人准备至少1种专用工具（实物或图片），并了解其结构和功能，做好向全班同学推销自己所带专用工具的准备。
【教学过程】
一、情境·问题
师：今天老师给大家带来了些礼物，想请大家吃核桃。（展示一个核桃）
师：但是吃核桃可不是一件容易的事儿，因为它有一层厚厚的壳用手很难打开。
师：怎样轻松地打开核桃，又使核桃尽量完整呢？（出示课件，板书：轻松、尽量完整）
生交流。
师：这时候我们就需要借助工具。（板书：工具）
【设计意图】本环节通过“情境冲突→问题生成→工具引入”的三步设计，将课标要求的科学观念建立（工具与需求关联）、科学思维启动（功能需求分析）、探究实践铺垫（后续实验方向）和社会责任启蒙（科技服务人类）融为一体，实现“四维目标协同推进”的深度学习开篇。
二、探究·实践
（一）活动一：用锤子开核桃（普通工具）。
1.设计实验方案。
师：今天老师也给每个小组准备了一种开核桃的工具——手锤，你想不想亲自试一试！你觉得我们用手锤开核桃的时候应该注意什么？
生交流。
出示温馨提示：
（1）使用手锤砸核桃的时候在菜板上砸。注意安全，不要砸伤手或碰到其他同学。
（2）开完核桃后，小组长把核桃仁放在小盘子里不要吃核桃，送到讲桌上。
（3）实验结束后，把实验材料放回工具箱，把核桃壳放入垃圾桶。
2.小组合作探究。
小组分工合作，进行开核桃实验并填写实验记录单一。教师巡视指导。
3.展示交流。
师：实验结束了，现在是我们展示实验结果的时候了。哪个小组先来展示一下。
一个小组展示后，再让结果不同的汇报一下并说出理由。
师：我们一起来对比一下各小组开的核桃，你觉得哪个小组的核桃更完整？
你们是在用手锤开核桃的时候是怎么操作的？有什么密诀分享给大家吗？
生交流。
4.师生小结：尽管我们使用手锤能轻松的打开核桃，但是我们得的核桃并不完整。
（二）活动二：用核桃夹开核桃（专用工具）。
1.再次提出问题：怎样轻松地打开核桃，又使核桃尽量完整呢？
生交流：用核桃夹。
2.认识核桃夹的结构和各部分的功能。
师：你用过核桃夹吗？
生交流。
师：我们来看一下真正的核桃夹是什么样子的。（课件出示核桃夹的结构图）
师：你为什么觉得核桃夹开核桃的效果会更好呢？
师生交流。（课件出示核桃夹各部分的功能）
师：独特的结构决定了它独特的功能。核桃夹就是专门为开核桃设计制造的工具，像这样的工具我们把它称为专用工具。（板书：专用工具）
3.设计实验方案
师：术业有专攻，专用工具干专业的事儿！如何正确使用核桃夹，才能让我们得到更完整的核桃呢？
我们还是请教一下AI吧！（手机打开豆包并投屏，语音提出问题）
师：大家学会了吗？下面就请各小组按照刚才的方法用核桃夹开核桃。
看看专用工具是不是真的好用。完成后把核桃仁拿到讲桌上来，然后请小组讨论填写实验记录单二及后面的问题。最后同样用坐姿告诉大家，你们组的研究结束了。
4.小组合作探究。
小组合作探究并讨论填写实验记录单二及后面的问题，教师巡回指导。
5.成果展示。
师：哪个小组来说一下你们的研究成果？
生展示实验单，交流：通过实验我们小组发现，核桃夹开核桃的效果更好。
6.小结：完成某些任务需要专用工具。（出示板书）
（三）认识更多核桃夹。
1.交流：
师：通过实验，我们发现尽管核桃夹这种专用工具夹核桃的本领优于普通工具。但是同学们在使用这个核桃夹的时候还是发现了它的一些缺陷。你觉得我们可以怎样改进这个核桃夹。
生交流。
师：今天老师还给大家带来了一种核桃夹（出示2号核桃夹），大家来观察这个核桃夹与刚才的核桃夹相比结构上有哪些变化？它能起到什么作用？
2.展示：由于2号核桃夹增加了漏斗，核桃受力更均匀，核桃壳也不易飞溅；2号核桃夹还增加了复位簧，这样可以让握把有时复位，便于再次使用。
3.创新设计：针对核桃夹的其他缺陷，你还有什么改进措施？
师生交流。
4.小结：专用工具也会随着人们的需求不断更新完善。
（四）生活中的专用工具。
师：其实在我们的生活中还有许多专用工具。
生交流。重点说出他们的名称和功能。
小结：使用专用工具可以让我们的生活更加便利、快捷和精确。（出示板书：便利、快捷、精确）
【设计意图】本环节通过“锤子vs核桃夹”对比实验，揭示专用工具结构（凹槽、杠杆）与功能（完整破壳）的适配性，渗透“人类需求驱动工具迭代”认知；引导分析实验数据（完整度、安全性），推理结构设计逻辑，培养工程思维；探以“开核桃”任务贯穿“发现问题-实验验证-改良优化”全流程，落实工具设计与工程实践能力；强调实验操作规范及工具改良中的人文关怀（如防飞溅设计），深化“科技服务社会”的责任意识，实现科学探究与价值观的有机融合。
三、反思·评价
（一）科普剧场：推销我的专用工具。
课前老师布置大家每人准备一种专用工具，下面我们就进行一场“专用工具展销会”，让大家都来推销一下自己的专用工具，重点说一下你所推销的专用工具的作用及优点。
1.每小组评选一位最佳推销员，在全班内交流。
2.评选“最佳推销员”。
（二）通过这节课的学习你有什么收获？还有哪些问题和困惑？
师生交流小结。
【设计意图】本环节通过列举生活案例，深化“专用工具结构决定功能”认知，落实课标“技术与工程领域”要求；以“展销会”形式展示工具，分析其功能与设计优点，培养工程表达与批判性思维；通过“收获与困惑”总结，引导学生关联生活（如家庭工具改良建议），强化“观察-应用-创新”的科学实践链。（注：活动设计覆盖“工具认知→功能分析→价值认同”三阶目标，落实深度学习与素养渗透）
四、拓展·迁移
师：生活中，我们也可以针对遇到的困难，发明或者改进某一种专用工具。
PPT出示：我们爱吃的水果罐头很难打开，很希望有一个开罐头的专用工具；实验室里的烧瓶清洗时很费劲，我也希望有一个清洗烧瓶的专用工具；刚从树上采下来的，没有开口的松子，也需要有一个开松子神器。
师：同学们，很多发明和创意离我们并不遥远，当我们留心生活中的小困难，并想办法去解决它的时候，我们就能成为一名小小发明家。
【设计意图】本环节迁移“结构决定功能”原理，引导学生针对生活问题（如开罐头）提出工具设计思路；培养创新意识与工程思维，落实“运用技术解决真实问题”的课标要求；从课堂工具认知延伸至生活场景应用，践行“发现问题→设计优化”的工程流程；激发“以科技创新服务生活”的社会责任感，呼应课标“体会技术改善生活”的价值导向。
开核桃能力大比拼！
第（ ）小组
实验记录单一
我的工具 轻松程度 （请在合适的选项后面打√） 完整程度 （请在合适的选项后面打√）
手锤 轻 松（ ） 较轻松（ ） 不轻松（ ） 完 整（ ） 较完整（ ） 不完整（ ）
实验记录单二
我的工具 轻松程度 （请在合适的选项后面打√） 完整程度 （请在合适的选项后面打√）
核桃夹 轻 松（ ） 较轻松（ ） 不轻松（ ） 完 整（ ） 较完整（ ） 不完整（ ）
对比两次实验结果，我们小组发现，（ ）开核桃的效果更好。我们还发现这种核桃夹还有些缺点，比如：

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