资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
单元基本信息
单元主题 抗风暴房屋
课标要求 一、核心概念 工程设计与物化 二、学习内容（分课） 13.1工程需要定义和界定 ①描述简单的设计问题，包括材料、时间或成本等限制条件。 13.2工程的关键是设计 ②借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事等方式说明自己的设计思路。 ③根据需求和限制条件，比较多种可能的解决方案，并初步判断其合理性。 13.3工程是设计方案物化的结果 ④利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理。 ⑤知道制作过程应遵循一定的顺序，制作简单的实物模型；尝试发现实物模型的不足，改进并展示。 三、学业要求 能提出满足一定限制条件的简单设计问题和多种设计方案。 能利用具体形象思维进行设计，并用简单草图说出设计思路。 能使用常见的工具和材料制作简单实物模型，能发现实物模型的不足。 具有实物制作的兴趣，乐于表达、讲述自己的想法。
单元课时设计 3课时
一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值）
主题名称 抗风暴房屋
单元设计意图 一、本单元主题的提出 本单元以沿海地区大风、暴雨等真实灾害场景为背景，围绕“如何建造抵抗风暴的房屋”这一真实工程问题展开，源于生活安全需求，贴合学生认知经验。主题以“明确问题—设计方案—制作模型—测试改进—安全防护”为主线，从防御房屋结构设计，延伸到极端天气自我保护，兼具科学性、实践性与安全教育价值，引导学生用工程思维解决真实安全问题。 二、本单元对《课程标准》的落实 本单元严格落实2022版义务教育科学课程标准要求，紧扣工程设计与物化这一核心概念，立足3-4年级学段目标，引导学生经历完整工程实践流程，落实结构与功能、稳定与变化的跨学科概念；通过设计与制作抗风暴房屋模型、绘制极端天气防护科普画等探究实践活动，培养学生科学思维、模型建构与技术工程实践能力，同时融入防灾减灾、生命安全与社会责任教育，达成科学观念、探究实践、态度责任的核心素养培育目标，实现工程实践与科学探究、安全教育的有机融合。 三、该单元在整套教材中的关系和作用 1.承接作用：承接低年级材料特性、简单结构、工具使用等基础内容，是对“结构与稳定性”知识的综合应用与工程化提升。 2.引领作用：作为技术与工程领域的典型单元，为后续复杂工程实践、建筑与环境、灾害防护等内容奠定方法基础与思维范式。 3.整合作用：融合科学、技术、安全、生活四大领域，打通知识学习与生活应用，实现“做中学、用中学、创中学”，全面培养科学核心素养。 4.育人价值：将工程素养与生命安全教育结合，提升学生避险自救能力，体现科学课程的实用性与人文性。
主题学情分析 三年级学生好奇心强，喜欢动手制作，对房屋、极端天气有生活经验；能使用简单工具，能画出简单示意图并借助常见材料完成简易模型制作。但学生对房屋结构、抗风原理、重心、稳定性等科学概念理解较浅，工程设计意识薄弱，缺乏方案规划、模型测试与迭代改进的经验，同时在安全操作工具、小组合作探究、数据记录与分析等方面能力有待提升。结合学生以形象思维为主的认知特点，本单元以模型制作和模拟实验为主要活动，贴合其认知水平与实践能力，能有效激发探究兴趣并落实工程实践素养。
开放性学习环境 1.指导性预习：阅读+问题+检测； 2.大单元大概念大任务课堂学习：问题+探究+讲述+整合+实战； 3.现代教育新技术：PPTX+微视频+网络+师生互助
二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）
单元学习目标 一、科学观念 1.知道大风、暴雨属于灾害性天气，了解风暴对房屋的破坏作用。 2.理解房屋结构与抗风暴功能相适应，掌握圆形、重心偏低、厚墙体等抗风结构原理。 3.认识阻尼器等建筑抗风装置，了解常见极端天气及危害。 二、科学思维 1.能抽象房屋关键结构特征，建立模型，具备初步的模型建构思维。 2.能分析结构优缺点，结合实验数据推理、评估，优化设计方案。 3.理解工程设计需兼顾需求、材料、成本等多重条件。 三、探究实践 1.能完成抗风暴房屋的设计、绘图、选材、制作全流程。 2.会用工具加工材料，开展模拟风力测试，记录并分析数据。 3.能搜集极端天气防护资料，绘制科普画，掌握自救方法。 四、态度责任 1.树立安全意识和防灾避险意识，珍爱生命。 2.养成严谨、动手实践、不断改进的工程态度。 3.关注生活中的科学与工程，乐于用所学解决实际问题。
三、学习活动/任务设计（指向学习目标，强调学生的活动与体验）
第1课时 任务1 名称：分析抗风暴房屋的设计需求 结合沿海大风暴雨灾害情境，讨论房屋抵御风暴需要满足的安全、稳固、防风等需求，同时考虑材料、时间、成本等限制条件，记录自己的想法。 设计意图：引导学生界定工程问题，建立需求意识，理解工程设计需兼顾功能与条件限制。
任务2 名称：绘制抗风暴房屋结构简图 根据设计提示确定房屋形状、大小、墙体层数，画出房屋结构简图，标注各部分长度、厚度等尺寸，完成图文模型绘制。 设计意图：落实模型建构方法，用图示表达设计思路，建立结构特征与抗风效果的初步关联。
任务3 名称：拟定材料清单与交流改进方案 根据简图选择木板、铁板等制作材料，列出所需工具与材料，小组交流设计方案，预判制作中可能出现的问题并提出改进建议。 设计意图：培养规划与合作交流能力，基于结构特点反思不足，形成可实施的制作方案。
第2课时 任务4 1.名称：按设计方案加工制作模型 使用剪刀、美工刀、小型木工锯等工具，对木板、铁板等材料进行切割、连接，规范完成抗风暴房屋模型制作，注意工具使用安全。 设计意图：提升动手操作与工具使用能力，落实“工程是设计方案物化结果”的核心概念。
任务5 名称：模拟风力检测模型抗风暴效果 用鼓风机模拟 6—9 级风力，对着模型吹30秒，分等级记录房屋模型的晃动、变形、损坏情况，完成实验数据记录。 设计意图：通过模拟实验获取证据，理解风对建筑的作用，培养实证与记录能力。
任务6 名称：评价模型并提出改进措施 对比检测结果，分析模型在结构、连接、重心等方面的不足，结合结构与功能相适应的原理，讨论并写出具体改进建议。 设计意图：经历“测试—分析—改进”的工程迭代过程，发展工程思维与反思能力。
第3课时任务7 名称：搜集极端天气防护知识 选择台风、暴雨、高温等一种极端天气，通过查阅资料、咨询交流等方式，整理该天气的危害、自我保护与救助方法并做好记录。 设计意图：掌握信息搜集方法，建立极端天气安全防护意识，理解科学与生活安全的联系。
任务8 名称：绘制极端天气防护科普画 用简笔画形式呈现极端天气的危害场景、正确防护措施与自救方法，图文结合完成科普画创作。 设计意图：提升表达与创意设计能力，将安全知识转化为直观可视的科普作品。
任务9 名称：分享科普画并总结防护要点 展示并介绍自己的科普画，与同学交流极端天气应对做法，总结大风、暴雨、高温等天气下的自我保护原则。 设计意图：强化安全责任意识，提升表达交流能力，落实珍爱生命、科学避险的责任态度。
四、单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价内容 第 22 课 设计抗风暴房屋模型 需求分析评价：能否结合沿海风暴环境，准确说出抗风暴房屋的安全、稳固、防风等核心需求，并合理考虑材料、时间等限制条件。 设计方案评价：简图绘制规范、结构完整，能标注长度、厚度等关键尺寸，房屋形状、重心、墙体设计符合抗风暴原理，体现结构与功能相适应。 材料与规划评价：材料选择合适、清单清晰，能预判制作问题并提出合理改进建议，小组交流积极、表达清晰。 第 23 课 制作抗风暴房屋模型 制作实践评价：能规范、安全使用剪刀、美工刀等工具，按设计方案完成模型制作，连接牢固、结构完整，动手操作规范有序。 模拟测试评价：能正确使用鼓风机模拟 6—9 级风力，准确观察并如实记录模型在不同风力下的晃动、变形、损坏情况，数据记录完整。 反思改进评价：能基于测试结果分析模型不足，从形状、重心、厚度、连接等方面提出具体可行的改进建议，体现工程迭代思维。 第 24 课 极端天气防护科普画 信息搜集评价：能围绕一种极端天气，完整、准确搜集危害、防护、自救等关键信息，内容科学无误。 科普创作评价：科普画主题明确、画面整洁，能直观呈现极端天气场景与正确应对措施，图文结合、创意合理。 交流与安全意识评价：能清晰地介绍作品内容，准确总结极端天气自我保护方法，树立珍爱生命、科学避险的责任意识。
评价指标 第22课 设计抗风暴房屋模型 1.知道风暴具有破坏性，理解房屋结构与抗风暴能力息息相关，掌握圆形截面、重心偏低、加厚墙体等抗风结构原理，建立结构适配功能的科学认知。（科学观念） 2.能抽象房屋关键结构特征，建立图文模型；学会对比分析、推理结构优劣，结合实例分析抗风原理，培养工程设计与逻辑推理思维。（科学思维） 3.能围绕抗风需求完成方案设计、绘图选材，合理规划制作细节；主动交流方案，预判问题并提出改进办法，完成完整的设计探究流程。（探究实践） 4.体会建筑设计的科学性与实用性，感受传统建筑智慧，树立安全防护意识，养成严谨思考、乐于探究的科学态度。（态度责任） 第23课：制作抗风暴房屋模型 1.理解结构与功能相适应，知晓模拟实验、风洞测试的科学意义，了解阻尼器的减震抗风作用，建立工程安全与科学验证的观念。（科学观念） 2.能对比优选设计方案，依据测试数据分析模型不足，开展推理与评估，养成严谨、客观的工程思维。（科学思维） 3.能安全使用工具制作模型，规范开展风力模拟测试，记录数据并优化方案，完成完整的工程实践流程。（探究实践） 4.树立安全操作意识，培养精益求精、不断改进的科学态度，感受科技在建筑工程中的实用价值。（态度责任） 第3课时： 极端天气防护科普画 1.认识常见极端天气及其危害，掌握极端天气避险、自救与互救的科学方法，树立科学防护的观念。（科学观念） 2.能梳理防护知识、归纳避险要点，学会有条理地整理信息，培养安全避险的逻辑思维。（科学思维） 3.能通过多种渠道搜集防护资料，绘制科普画、制作自救手册，完成科普创作与知识分享实践。（探究实践） 4.树立珍爱生命、安全第一的意识，养成主动避险、科学防护的习惯，增强自我保护与社会责任感。（态度责任）
评价方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示，学生互评：赞赏性评价和质疑性评价 5.使用评价量化表，延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五、单元作业设计
第1课时：设计抗风暴房屋模型 一、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1. 抗风暴房屋的横截面设计成矩形，比圆形更能减小风的作用力。（ ） 2. 房屋整体下粗上细，上部少用重材料，能让重心偏下，更稳固。（ ） 3. 增加墙体厚度，可以提高房屋对风暴的抵御能力。（ ） 4. 把几幢高楼顶部连接起来，不能增强整体的抗风暴能力。（ ） 5. 建立模型就是把物体的关键特征抽象出来进行描述。（ ） 6. 客家圆楼坚固，抗风暴性能好，和圆形结构有关。（ ） 7. 设计抗风暴房屋，只需要考虑抗风需求，不用管材料和成本。（ ） 二、选择题（每题只有一个正确答案） 1. 下列形状，最适合做抗风暴房屋横截面的是（ ） A. 正方形 B. 圆形 C. 长方形 2. 高层建筑顶部开洞，主要作用是（ ） A. 方便采光 B. 让风顺利通过，减小风力 C. 节省建筑材料 3. 设计抗风暴房屋时，下列做法不能提升稳固性的是（ ） A. 选用轻薄易损坏的材料 B. 加厚墙体 C. 让房屋重心偏低 4. 下列不属于抗风暴房屋设计限制条件的是（ ） A. 材料 B. 时间 C. 房屋颜色 5. 工程师设计抗风暴建筑，核心是增强建筑的（ ） A. 美观性 B. 稳定性 C. 轻便性 第2课时： 制作抗风暴房屋模型 一、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1. 使用美工刀、木工锯等锋利工具时，要注意安全，防止割伤自己和他人。（ ） 2. 测试模型抗风暴效果时，鼓风机和房屋的距离不会影响实验结果。（ ） 3. 物体的结构与功能是相适应的，特定功能需要对应的结构来实现。（ ） 4. 工程师会制作按比例缩小的模型，进行风洞实验测试抗风效果。（ ） 5. 阻尼器能减少高楼在风暴、地震中的晃动，提升建筑稳定性。（ ） 6. 测试完模型抗风效果后，不用分析数据，直接就能确定设计是否合理。（ ） 7. 制作模型时，要对材料进行裁剪、拼接等简单加工处理。（ ） 二、选择题（每题只有一个正确答案） 1. 检测模型抗风暴效果时，我们用（ ）模拟大风。 A. 电风扇 B. 鼓风机 C. 嘴吹 2. 风洞实验的主要作用是（ ） A. 美化建筑模型 B. 模拟不同等级风暴，检测抗风效果 C. 缩短建造工期 3. 摩天大楼安装阻尼器，主要是为了（ ） A. 抗风抗震，减少晃动 B. 增加大楼重量 C. 让大楼更美观 4. 工程师正式建造房屋前做缩小模型，主要目的是（ ） A. 节省材料成本 B. 提前检测缺陷，避免建造失误 C. 方便展示设计 5. 下列不属于模型制作工具的是（ ） A. 剪刀 B. 美工刀 C. 铅笔盒 6. 每次用鼓风机测试模型抗风效果，时长一般为（ ） A. 10秒 B. 30秒 C. 60秒 第3课时：极端天气防护科普画 练习题 一、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1. 台风、暴雨、高温都属于极端天气。（） 2. 大风天气里，我们应该尽量待在室内，减少外出。（） 3. 大风天气外出，可以多走高层建筑之间的狭长通道。（） 4. 高温中暑后，要尽快转移到阴凉通风的地方休息。（） 5. 搜集极端天气防护知识，只能通过上网搜索这一种途径。（） 6. 遇到极端天气伤害时，要保持镇静，采取正确措施自救。（） 7. 大风天气外出，要小心高空坠物，保障自身安全。（） 二、选择题（每题只有一个正确答案） 1. 下列不属于极端天气的是（） A. 晴天 B. 台风 C. 沙尘暴 2. 大风天气外出，下列做法正确的是（） A. 靠近广告牌、大树下行走 B. 尽量不骑自行车 C. 随意走狭窄通道 3. 高温天气中暑，不合适的做法是（） A. 立刻晒太阳 B. 物理降温 C. 及时就医 4. 搜集防护信息不可以用的方式是（） A. 查阅书籍 B. 咨询专业人士 C. 随意编造 5. 面对极端天气，最重要的是（） A. 做好自我防护，珍爱生命 B. 随意外出 C. 不用采取措施 【参考答案】 第1课时：设计抗风暴房屋模型 一、判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. × 二、选择题 1. B 2. B 3. A 4. C 5. B 第2课时：制作抗风暴房屋模型 一、判断题 1. √ 2. × 3. √ 4. √ 5. √ 6. × 7. √ 二、选择题 1. B 2. B 3. A 4. B 5. C 6. B 第3课时：极端天气防护科普画 一、判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. √ 7. √ 二、选择题 1. A 2. B 3. A 4. C 5. A
六、单元教学结构图
七、反思性教学改进（实施后填写）
实施后填写
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
第24课时教学设计
课题 极端天气防护科普画
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析 本课属于安全教育与科学实践结合的课程，围绕极端天气防护展开，引导学生认识常见极端天气及危害，学习避险、自救与互救方法，通过搜集资料、绘制科普画、分享交流等实践，将安全知识转化为实操技能，树立珍爱生命、科学防护的意识，落实安全教育与实践能力培养。
2.学习者分析 三年级学生对台风、暴雨、高温等天气有生活体验，具备基本安全意识，但对极端天气危害认知不全面，缺乏系统防护知识和自救技能。学生喜欢动手创作、分享交流，适合用绘画、实践的方式学习安全知识。
3.学习目标确定 科学观念：认识常见极端天气及其危害，掌握极端天气避险、自救与互救的科学方法，树立科学防护的观念。 科学思维：能梳理防护知识、归纳避险要点，学会有条理地整理信息，培养安全避险的逻辑思维。 探究实践：能通过多种渠道搜集防护资料，绘制科普画、制作自救手册，完成科普创作与知识分享实践。 态度责任：树立珍爱生命、安全第一的意识，养成主动避险、科学防护的习惯，增强自我保护与社会责任感。
4.学习重点难点 重点： 1.认识常见极端天气，掌握对应的防护、自救方法。 2.搜集防护资料，完成极端天气防护科普画创作。 难点： 1.准确梳理防护要点，用科普画清晰传递安全知识。 2.将防护知识内化，养成主动避险、科学自救的习惯。
5.学习评价设计 评价内容评价指标表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆知识掌握熟知极端天气类型，掌握防护、自救方法。能基本能不能资料搜集能用多种途径，准确搜集防护相关信息。能基本能不能科普创作科普画内容准确，清晰呈现危害与防护措施。能基本能不能交流分享主动分享作品，清晰讲解自我保护方法。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：新知导入教师活动1 1.播放导入视频 师：同学们，遇到这些危险天气的时候，我们该怎么做才能保护好自己？ 2.揭示主题 师：今天这节课，我们就一起来学习极端天气防护知识，亲手画科普画，把安全本领记牢。接下来，我们进入第24课——极端天气防护科普画。 课件板书：极端天气防护科普画学生活动1 生小组讨论，组内交流。 了解本课主题。 活动意图说明：通过视频导入，激发学生的兴趣，引出本课教学主题。环节二：任务与要求 教师活动2 师：我们经历过哪些极端天气？这些极端天气会给我们带来怎样的影响？我们应该采取怎样的行动保护自身安全？ 小贴士：我们要珍爱生命，保护自己，及时防护，远离危险。 师：查阅资料并绘制科普画，介绍在遇到某一种极端天气时，我们要如何保护自身安全。自己或他人不幸受到极端天气带来的伤害时，应当如何及时自救或救助？ 查阅并记录： 极端天气自我保护与救助 1.我要介绍的极端天气：___________ 2.用简笔画画出这种天气可能给人带来的影响和可以采取的措施。 师：在查资料时，围绕明确的问题。可以通过多种途径获取目标信息，如使用搜索引擎、阅读相关书籍、咨询专业人士等。 ★技能训练 我们可以通过哪些途径搜集极端天气自我保护与救助的相关信息？ 师：与他人分享自己的科普画。并谈谈极端天气来临时，我们应该如何做好自我保护。学生活动2 小组讨论，组内交流汇报。 学习掌握查资料的方法。 生：可以上网搜索安全知识、看科普书籍、问老师和家长、看安全教育宣传片。 生：极端天气很危险，我们要提前做好防护。遇到极端天气，优先待在室内，不靠近危险物品，学会正确自救，还要帮助身边的人。活动意图说明：引导学生认识极端天气危害，掌握避险自救方法，学会搜集信息、制作科普作品，树立珍爱生命、科学防护的安全意识，落实责任教育。环节三：总结与提升教师活动3 出示思维导图 师生一起总结。学生活动3 小组讨论，归纳总结。 活动意图：梳理极端天气类型与防护要点，明确科学避险、正确自救方法，强化珍爱生命、安全防护的责任意识。
7.板书设计 极端天气防护科普画 1.常见极端天气 台风、暴雨、高温、大雾、干旱、寒潮、沙尘暴、霾 2.防护原则 珍爱生命 → 及时防护 → 远离危险 3.防护做法（举例） 台风 / 大风：待室内、防高空坠物、不走窄通道 暴雨：防积水、防触电、远离危房、河道 高温：防暑降温、中暑移阴凉、及时就医
8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 一、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1. 台风、暴雨、高温都属于极端天气。（） 2. 大风天气里，我们应该尽量待在室内，减少外出。（） 3. 大风天气外出，可以多走高层建筑之间的狭长通道。（） 4. 高温中暑后，要尽快转移到阴凉通风的地方休息。（） 5. 搜集极端天气防护知识，只能通过上网搜索这一种途径。（） 6. 遇到极端天气伤害时，要保持镇静，采取正确措施自救。（） 7. 大风天气外出，要小心高空坠物，保障自身安全。（） 二、选择题（每题只有一个正确答案） 1. 下列不属于极端天气的是（） A. 晴天 B. 台风 C. 沙尘暴 2. 大风天气外出，下列做法正确的是（） A. 靠近广告牌、大树下行走 B. 尽量不骑自行车 C. 随意走狭窄通道 3. 高温天气中暑，不合适的做法是（） A. 立刻晒太阳 B. 物理降温 C. 及时就医 4. 搜集防护信息不可以用的方式是（） A. 查阅书籍 B. 咨询专业人士 C. 随意编造 5. 面对极端天气，最重要的是（） A. 做好自我防护，珍爱生命 B. 随意外出 C. 不用采取措施 参考答案 一、判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. √ 7. √ 二、选择题 1. A 2. B 3. A 4. C 5. A 作业布置： 1.完善自己的科普画，并尝试将它张贴在社区的宣传栏内，向社区群众介绍极端天气下正确的自救和救助方法。 2.查阅相关资料，制作一份暴雨灾害自救手册，并与同学们分享和交流。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑