资源简介

《像工程师那样》教学设计
第1课时
核心概念：
12.技术、工程与社会
13.工程设计与物化
跨学科概念：
1.物质与能量
2.结构与功能
3.系统与模型
4.稳定与变化
内容要求:
12.1②知道工程以科学和技术为基础，知道工程通常由多个系统组成。
12.3④初步认识技术与工程对科学发展的促进作用。
13.1①定义简单的实际工程问题，分析限制条件，提出验收标准。
13.2②尝试使用合适的方法，对选定的设计方案进行模拟分析和预测。
13.2③依据不同来源的证据、限制条件等因素，从需求层面优化设计方案。
13.3④知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等过程；利用工具制作实物模型，尝试应用科学原理指导制作过程，根据实际反馈结果，对模型进行有科学依据的迭代改进，最终进行展示。
学情分析：
六年级学生已经在低年级完成气球小车、降落伞、LED手环等多轮小型工程制作，具备基础的画图设计、手工组装经验。已经学习热传导、热对流、热辐射等热传递知识，能够理解热量散失、材料保温的基本原理。具备基础测温、记录数据、简单百分比计算能力，可以完成保温效果测算。
学习目标：
1.科学观念：说出被动式节能屋四项核心保温技术：墙体屋顶保温层、三层中空窗户、密封缝隙、余热回收新风系统。
2.科学思维：能读懂任务书，严格按照尺寸约束绘制节能小屋设计图，标注结构、材料、窗户位置。
3.探究实践：会利用温度计开展对比实验，准确记录温度变化，计算保温效果数值。能根据第一轮测试数据找到保温短板，完成二代、三代小屋迭代升级。
4.责任态度：关注绿色建筑、低碳生活，体会工程师用技术解决能源问题的社会价值。
重点与难点：
重点：理解迭代是工程设计的核心。掌握被动式房屋保温技术，完成节能小屋模型制作与保温测试。
难点：根据温度测试数据精准分析热量流失位置，针对性迭代改进。在严格尺寸限制内平衡结构、窗户、保温层三者关系，达成保温目标。
学习方法：案例分析法、小组合作探究、对比实验法、数据分析法、迭代改进法。
教学准备：
学生材料：铅笔、草稿本、卡纸、剪刀、胶带。
教师材料：课件、保温材料（泡沫、棉花、纸板、锡纸）、尺子、评价量表。
教学课时：1课时
教学过程：
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境发现思维 1.冬天取暖、夏天制冷都会消耗大量能源。能不能建造几乎不用暖气、空调就能舒适居住的房子？2.阅读教材故事：工程师菲斯特的设想，介绍被动式节能屋。3.出示被动屋结构图，梳理四大核心技术： ①墙体、屋顶增设保温层 ②三层保温玻璃窗 ③严格密封，减少缝隙散热 ④热回收新风系统4.引出课题：化身工程师，制作被动式节能小屋。 快速建立概念，点明本节课工程实践目标。
探究活动发展思维 活动一：明确工程任务与约束条件1.布置核心任务：小组制作被动式节能小屋模型；2.统一硬性要求：底座尺寸21cm×21cm、仅限生活常见材料、禁止明火尖锐结构，评判标准：同等条件下降温越少，保温效果越好；3.小组讨论：房子哪些地方最容易流失热量。4.小组填写工程笔记 ，列出需要研究的问题清单。活动二：前期研究，构思节能方案节能技术大搜索：结合热传递知识梳理可用技术 双层窗户、保温隔热材料、铝箔热反射、加强房屋气密性等2.简易对比实验，记录各类材料保温效果；3.归纳保温手段：加厚保温层、双层窗户、密封缝隙、锡纸反射热量。4.小组头脑风暴，初步构思小屋结构。活动三：绘制图纸，小组敲定最终方案，明确步骤1.绘图要求：标注长宽尺寸、材料、墙体、窗户、保温结构；2.小组用评价表（易得性、密封性、稳固性）选定最优方案。3.组织学生交流工程步骤。明确工程步骤：明确问题—设计方案—实施计划—检验作品—改进完善—发布成果，明确改进完善过程中的迭代：每次只改动一处，改完重新测试，用数据判断效果。 划定规则，避免后续设计、制作偏离要求。用实验作为设计依据，杜绝凭空设计。落实方案设计环节，培养择优筛选思维。建立“工程必须遵守标准”的认知，清晰后续测评规则。
应用新知提升思维 1.全课总结，学生交流，明确工程步骤：明确问题—前期研究—设计方案—实施制作—检验测试—迭代优化；2.作业：完善小组设计图纸；提前规划小组分工，准备制作材料。下节课依据图纸制定实施计划，开始搭建模型。
板书设计 像工程师那样明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果保温技巧：加厚保温层、双层窗、密封缝隙、热反射锡纸工程核心：不断优化、实事求是
教学反思

展开更多......

收起↑