资源简介

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基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 四年级上册
单元名称 第6单元《技术与生活》
单元主题 技术解码生活——工程思维与创新实践
课时安排 3课时
一、单元主题
“技术解码生活——工程思维与创新实践”
围绕技术产品设计原理（刹车系统）、技术应用（发酵技术）、技术与社会关系三大核心，引导学生理解技术如何解决生活问题，培养工程思维与社会责任感。
二、单元大情景
“未来工程师训练营”
学生化身“生活工程师”，通过三阶段任务破解技术奥秘：
1.任务一：安全卫士（《刹车的学问》）
→ 探究刹车原理，设计防滑装置模型。
2.任务二：食品科学家（《面团长大了》）
→ 实验验证酵母发酵条件，制作创意面点。
3.任务三：技术观察员（《技术产品与生活》）
→ 调研技术产品双面性，设计“未来智能生活”方案。
最终成果：举办“技术博览会”展示创新作品。
三、课程标准分析
核心概念 13.工程设计与物化
学习内容 13.2 工程的关键是设计（5-6年级）
13.3 工程是设计方案物化的结果（3-4年级）
学段目标 （3-4年级） ①能提出满足限制条件的设计方案； ②会制作实物模型并改进； ③理解科技产品对人类生活的便利性。
四、单元教材分析
本单元包含《刹车的学问》《面团长大了》《技术产品与生活》三课，围绕“技术解决生活问题”的核心主题，引导学生从工程设计、生物技术应用和社会影响三个维度理解技术与生活的联系。
《刹车的学问》主要通过自行车和汽车的刹车系统，探究刹车结构的组成（控制部分、传动部分、制动部分）及工作原理。分析刹车片的作用，设计对比实验验证摩擦力对制动效果的影响，理解“安全设计”的工程思维。
《面团长大了》主要探究面团发酵的科学原理，包括酵母菌的作用（将糖转化为二氧化碳和酒精）、温度对发酵的影响，以及发酵食品（馒头、面包等）的制作。观察面团膨胀过程，对比冷热水对发酵速度的影响，理解微生物技术在生活中的应用。
《技术产品与生活》主要分析古今技术产品（如木拱廊桥、太阳能灯、智能手机）如何改善生活，讨论技术产品的环保性与创新性。调查校园中的技术产品，设计“未来环保材料”方案，思考技术对社会的影响。
三课以“技术解决实际问题”为主线，形成递进式能力培养链：
1.工程设计基础（《刹车的学问》）：从机械原理切入，培养学生系统性设计思维和安全意识。
2.生物技术应用（《面团长大了》）：通过生物发酵原理，强化观察实验能力，体现技术在食品生产中的转化。
3.技术与社会互动（《技术产品与生活》）：从产品功能拓展到社会影响，引导学生反思技术的创新与责任。
三课之间通过“机械→生物→社会”的进阶学习，学生将：
（1）掌握“问题—设计—优化”的工程思维路径；
（2）理解技术对生活的多维度影响（安全、健康、便利）；
（3）形成“观察现象→探究原理→创新应用”的科学实践能力。
五、教学目标
科学观念 1. 理解刹车中的摩擦力、酵母发酵原理；
2. 列举技术产品的利弊。
科学思维 1. 通过对比实验优化设计方案；
2. 用系统分析法评估技术影响。
探究实践 1. 制作刹车模型并测试性能；
2. 设计面团发酵对比实验。
态度责任 1. 认识技术创新的社会价值；
2. 培养安全操作与环保意识。
六、学情分析
1.年龄特点：四年级学生具象思维为主，对动手实验兴趣浓厚，但抽象理解（如微生物发酵）需借助可视化实验。
2.认知基础：已知“力改变物体运动”（三下），但对技术系统性设计缺乏经验。
3.学习难点：理解酵母发酵的生化原理；平衡技术便利性与负面影响。
七、活动设置
（一）活动1：刹车工程师（《刹车的学问》）
1.主题：破解“摩擦力制动”密码
2.目标：通过实验归纳摩擦力大小的影响因素。
3.达成方式：
（1）实验：对比粗糙/光滑路面小车制动距离（科学+数学数据统计）。
（2）工程制作：用橡皮、砂纸设计轮胎防滑贴（劳动教育）。
（二）活动2：发酵实验室（《面团长大了》）
1.主题：酵母的“魔法”
2.目标：验证温度、糖分对发酵的影响。
3.达成方式：
（1）对比实验：4组面团（常温/冷藏/加糖/无糖）观察膨胀率（科学探究）。
（2）制作“发酵日记”绘本（美术+语文）。
（三）活动3：技术辩论赛（《技术产品与生活》）
1.主题：智能手机是帮手还是干扰？
2.目标：辩证分析技术产品的社会影响。
3.达成方式：
（1）社会调查：采访家人对手机使用的观点（德育）。
（2）设计“未来教室智能设备”方案（工程+信息技术）。
教学方法
1.问题链驱动：
例：刹车实验中提问“为何下坡需低速？→摩擦生热→轮胎磨损”，引发因果推理。
2.项目式学习（PBL）：
以“设计校园安全自行车”为总项目，分解为刹车优化、材料选择子任务。
3.情境模拟法：
角色扮演“食品质检员”，检测面团发酵合规性（渗透食品安全教育）。
九、学习方法
1.实验记录法：
使用《发酵变量记录表》对比温度、糖分的影响。
2.原型迭代法：
刹车模型设计遵循“草图→制作→测试→改进”流程。
3.批判性讨论：
针对“技术依赖症”开展小组辩论，培养辩证思维。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
过程性评价 60% 实验记录单、小组协作评分表
成果性评价 40% 创新设计方案、模型功能性测试
（二）分活动评价表
活动1：刹车的学问
结构认知 准确识别自行车刹车系统的控制/传动/制动部件 1星：识别≤1类部件
2星：识别2类部件
3星：完整识别3类部件并说明功能
模型制作 小组合作完成刹车模型，体现结构联动 1星：独立完成单部件
2星：合作组装基础模型
3星：模型可演示制动原理
原理理解 用箭头图解释力的传递路径 1星：画出单环节传递
2星：画出完整传递路径
3星：标注关键部件作用原理
活动2：面团长大了
发酵观察 连续3天记录面团体积、气味、纹理变化 1星：记录1天基础数据
2星：记录3天数据
3星：数据+现象描述（如气泡）
原理关联 解释酵母作用与面团膨胀的关系 1星：提及“酵母产生气体”
2星：说明“气体使面团膨胀”
3星：关联发酵方程式
应用迁移 设计控制变量实验（如温度对发酵影响） 1星：提出单一变量
2星：设计对比组
3星：预测结果并验证
活动3：技术产品与生活
古今对比 对比木拱廊桥与现代桥梁的结构差异 1星：列举1项差异
2星：分析2项差异原因
3星：总结材料/工艺演进规律
问题解决 针对生活问题（如防烫）设计技术方案 1星：提出基础方案
2星：方案含结构草图
3星：说明原理并测试可行性
社会责任 分析技术产品对环境的影响（如塑料替代方案） 1星：指出1项影响
2星：提出改进建议
3星：设计可持续替代方案
十一、作业设计
活动1：刹车的学问
基础作业 绘制自行车刹车系统结构图，标注三大部件 1星：画出部件无标注
2星：标注1-2类部件
3星：完整标注+功能说明
提升作业 用橡皮筋、纸板模拟刹车传动，记录力传递效果 1星：完成模型组装
2星：演示力的传递
3星：优化模型提升制动效率
拓展作业 调研汽车ABS系统，对比其与自行车刹车的异同 1星：列举1项差异
2星：分析2项原理差异
3星：用流程图解释ABS工作过程
活动2：面团长大了
基础作业 记录面团发酵前后体积、气味、触感的变化 1星：记录1项特征
2星：记录2项特征
3星：记录3项特征+对比描述
提升作业 设计实验探究糖/盐对发酵速度的影响 1星：设置单一变量组
2星：记录两组数据
3星：分析数据得出结论
拓展作业 制作创意发酵食品，记录菌种与条件的关系 1星：完成制作
2星：记录关键步骤
3星：分析失败原因或优化方案
活动3：技术产品与生活
基础作业 列举3种古代技术产品及其现代替代品 1星：列举1组
2星：列举2组
3星：列举3组+功能对比
提升作业 为校园设计“防雨书包架”，提交设计草图并说明结构 1星：画出基础草图
2星：标注核心部件
3星：说明材料选择与防水原理
拓展作业 撰写报告分析智能手机的利与弊，提出“减少依赖”的创新方案 1星：指出1利1弊
2星：提出1项改进
3星：设计“专注模式”功能原型
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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