资源简介

苏教版五年级上册专项学习《像工程师那样》教学设计
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 系统与模型 结构与功能稳定与变化 物质与能量
单元结构 课题模块内容活动概述像 工 程 师 那 样 工程师这样做以港珠澳大桥为真实工程案例，了解大桥建设中遇到的各类矛盾与限制条件，学习工程师面对复杂问题时权衡利弊、取舍优化的思考方式，初步感知完整工程任务需要综合多方条件、不能单一判断。学做工程师以 “制作达标桥梁模型” 为实践任务，完整经历工程师六大工程流程：明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果。通过小组合作完成桥梁设计、制作、测试、迭代改进与成果展示，逐步掌握工程实践方法，建立工程思维。两大模块内在逻辑：模块一为理论认知铺垫，通过真实工程案例帮助学生建立工程师的思考方式，打破学生“设计只看外观、只看单一优点”的片面思维，掌握工程权衡的核心逻辑；模块二为实践能力落地，将模块一学到的工程思维、权衡方法，迁移运用到自主桥梁制作中，实现“先学思维、再练实操，从看懂工程师做法，到会做工程师工作”的递进式学习，达成知行合一的学习目标。
学习内容 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12.2技术与工程改变了人们的生产和生活。13.1工程需要定义和界定13.2工程的关键是设计13.3工程是设计方案物化的结果
内容要求 12.1 ②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。12.2 ③知道技术对提高生产效率和工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。13.1 ①定义简单工程问题，包括材料、时间或成本等限制条件，提出验收标准。13.2 ②利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。13.3 ④利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示。
科学观念：
知道“权衡利弊”是工程设计中比较重要的方法，理解先围绕清单开展前期调研，再利用评估表权衡利弊，最终形成最优选择。
科学思维：
能对照工程任务的验收标准和限制条件，利用评估表权衡利弊，进行多标准决策，最终确定限制条件下的最优选择。
探究实践：
能根据项目要求开展前期调研，搜集桥的类型优缺点、不同形状的不同承受力等信息；能按照工程笔记完成明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善和发布成果等实践过程。
责任态度：
在阅读工程故事和桥梁模型制作过程中，对工程实践活动保持兴趣；愿意在动手前先调查、先实验，再权衡利弊进行选择；能在小组合作中承担分工，并根据检验结果主动改进作品。
学情分析 五年级学生具备丰富的生活观察经验，在日常生活中见过各类桥梁结构，对桥梁的外形、功能有直观感性认知，同时在中低年级的科学学习中，参与过多次手工制作、简单结构搭建、对比探究类活动，掌握了三角形结构稳定的基础科学知识，具备基本的小组合作、动手操作和简单对比判断的能力。但学生原有认知较为零散、生活化，缺乏系统化的工程思维，面对多种设计方案时难以综合多方面条件对比取舍，制作作品时缺少提前规划、数据检测、迭代改进的意识，往往只注重最终成品效果。教学中可以充分利用学生已有的生活经验、结构认知和动手能力，通过真实工程案例引导学生提炼工程思维，再借助完整的桥梁工程实践任务，帮助学生将碎片化的旧认知整合、升级为规范、系统、严谨的工程师探究与实践能力，达成本课全新的工程素养学习目标。
学业要求 1、能说出技术与工程的基本特点及其对提高生产效率或工作效率的作用。2、能举例说出常用的发明方法，能说出一些工程中的主要系统和中国的一些大科学工程；能简要说明技术与工程对科学发展的促进作用，能尝试利用仪器设备进行观测和记录。3、能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。4、能以事实为依据作出判断。5、能提出满足一定限制条件的简单工程问题，知道验收标准，了解设计方案中各种因素间的关系。6、能基于所学科学知识，应用创造性思维的基本方法提出多种设计方案，基于批判性思维评价并优化设计方案。7、能制作实物模型，并基于证据改进实物模型的设计和制作。8、乐于尝试多种设计方案，初步具有质疑、创新的态度；知道技术与工程需要实事求是，能如实记录相关信息和正确对待作品的缺陷。
教学策略 本节课整体采用情境案例教学、任务驱动教学、小组合作探究、对比择优分析、实操迭代改进的综合教学策略。以港珠澳大桥真实工程情境贯穿课堂导入与思维建构，用完整的桥梁设计制作核心任务驱动学生全程自主探究学习；依托小组合作模式，让学生分工完成设计、制作、测试、记录等工作；通过多方案对比分析，引导学生掌握权衡利弊的工程核心思维；结合作品实测检验、问题分析、二次改进的迭代实操方式，让学生在试错、调整、优化的过程中深度体验工程师的工作流程与工作思路，稳步落实本课知识目标、能力目标与素养目标，保障课堂教学高效落地
学习评价 一、我会选1.工程师在建设港珠澳大桥时需要同时满足通航、航空限高、海洋生态保护等多重要求，这体现了工程设计的哪一核心特点（ ）。A.条件具有限制性 B.设计可以随意更改 C.成品无需检测 D.工程不需要考虑成本2.工程师对比多种施工方案，综合考虑成本、工期、生态、安全选出最优方案，用到的核心工程思维是（ ）。A.模仿照搬 B.权衡利弊 C.追求速度 D.闭门造车 3.在桥梁结构设计中，能够有效提升桥梁稳定性和承重能力的结构是（ ）。A.三角形结构 B.四边形结构 C.不规则结构 D.任意多边形结构4.下列不属于完整工程师工程实践流程的是（ ）。A.明确问题 B.随意制作 C.改进完善 D.检验评估5.桥梁模型制作完成后，承重不达标、结构容易变形，这类问题大多属于（ ）。A.结构设计问题 B.材料过期问题 C.环境问题 D.运输磕碰问题6.关于工程设计，下列说法正确的是（ ）。A.最优方案是各方面条件综合最合适的方案B.工程设计只需要好看即可C.设计方案确定后不需要修改完善D.工程设计只需要考虑成本，不用考虑安全二、我会连将工程行为和对应的工程环节用直线连起来①根据测试数据修改桥梁结构 明确问题②研读任务要求，找出造桥限制条件 改进完善③绘制桥梁图纸，对比不同桥型优缺点 设计方案三、我会判1.实施计划阶段就是按照设计图纸，小组分工完成作品制作。（）2.检验作品只需要看外观好不好看，不需要记录实测数据。（）3.发布成果需要把设计、测试、改进过程完整展示介绍。（）
课时建议 1 启动 工程师这样做+学做工程师任务页 1课时
2 方案 明确问题+设计方案 1课时
3 实施 实施计划＋检验作品 1课时
4 结束 改进完善+发布成果 1课时
总课时 4课时

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