资源简介

课 时 教 案 A
主备人： AAA 审核组长：AAA
课题 像工程师那样 课型 新授课
课 时 教 学 目 标 科学观念 知道工程设计的一般流程：明确问题—前期调研—设计方案—实施计划—检验作品—改进完善—发布成果。 知道“建立模型”是工程设计中常用的方法，可以用图画、符号、网格图或小模型代替真实对象进行方案测试。 科学思维 能分析小空间种菜面临的问题，将复杂问题分解为可解决的小问题。 能借助模型对设计方案进行预演、比较和优化，培养“先想再做”的工程思维。 探究实践 能围绕“迷你菜园”任务开展前期调研，了解不同蔬菜的生长周期、植株高矮和采收方式。 能用网格图和蔬菜标签建立菜园布局模型，通过摆放、比较、调整形成优化方案。 能完成至少一份工程笔记。 态度责任 在动手之前先调查和规划，不盲目动手，初步养成工程设计的习惯。 在小组合作中承担任务，对长周期种植任务保持责任感。
教 学 重 点 难 点 重点：理解“建立模型”在工程设计中的作用，能用网格图和标签表达设计方案
难点：理解模型不是设计结果的简单呈现，而是设计过程中帮助发现问题、优化
方案的工具。
教 学 设 计 思 路 一、从工程师梅尔改良菜园的真实故事引入，理解“建立模型”的方法和价值。
二、发布“迷你菜园”工程挑战任务，引导学生经历明确问题与前期调研环节。
三、学生借助网格图和蔬菜标签建立模型，完成方案设计并优化调整。
教 学 准 备 教师 课件、网格图模板、蔬菜标签、工程笔记模板。
学生 学生： 铅笔、彩笔、剪刀；课前搜集蔬菜种植资料
课时板书 (场地) 设计
像工程师那样——建立模型 一、工程师梅尔的故事 问题：小空间种菜，传统方式浪费面积 方法：测量→画网格→用标签摆放→调整方案 关键词：先想后做 · 模型试错 · 发现问题 二、工程挑战：迷你菜园设计 限制条件：空间有限、产量要求、光照遮挡、连续采收 三、工程实践流程 明确问题 → 前期调研 → 设计方案 → 实施计划 → 检验作品 → 改进完善 → 发布成果 工程笔记（记录思考与改进的证据）
教 学 资 料 补 充
梅尔·巴塞洛缪的“一米菜园”故事： 梅尔是一名土木工程师，他曾用传统方法种菜，挖沟、撒种、间苗，既费力又浪费种子和土地。他想到：能不能用工程思维重新规划菜园？他测量了手臂可及的距离（约45厘米），把菜园分成若干个1米×1米的正方形网格，每个网格种不同蔬菜。他用纸片剪成植物形状，在网格上先“摆一摆”，模拟植物长大后是否互相遮挡，再调整位置和品种。最终形成了“一米菜园”的经典设计——用小空间种出高产量的蔬菜。
课 时 教 案 B1
教 师 主 导 与 学 生 主 体 活 动 设 计 二次备课
一、工程师的故事——认识“建立模型”（约10分钟） 1. 情境导入 教师出示小阳台图片：“很多人想在家里种菜，但空间太小，传统种菜方式挖沟撒种太浪费，怎么办？” 学生自由发言。 教师引出人物：“有一位叫梅尔的土木工程师，他也遇到了这个问题。我们来看看他是怎么解决的。” 2. 阅读工程师故事 学生阅读教材中梅尔改良菜园的故事。 教师引导梳理：梅尔做了哪些事？（测量可及距离→画网格→剪植物标签→在网格上摆放→观察遮挡→移动调整→确定方案） 追问：“这些动作有什么共同点？都发生在什么时候？”（都发生在真正种菜之前） “在动手之前先用模型试一试，有什么好处？”（低成本、可调整、能提前发现问题） 3. 提炼工程方法——建立模型 教师：“梅尔用的方法就是‘建立模型’。用网格图、标签代替真实的菜地和蔬菜，在动手前先‘试种’一遍。模型让我们能提前发现问题、比较方案、优化设计。” 二、工程挑战——发布任务（约5分钟） 教师发布“迷你菜园”工程挑战： 空间限制：一个长60厘米、宽40厘米的种植箱。 任务要求：①选择2—3种蔬菜。②布局合理（高矮搭配、光照不遮挡）。③考虑连续采收（不同生长周期的蔬菜搭配）。 验收标准：布局合理、蔬菜搭配多样、设计方案清晰。 “能不能直接动手种？”（不能，要先设计） “要完成这个设计，我们需要先了解什么？”（蔬菜种类、生长周期、植株高矮……引出调研环节） 三、明确问题与前期调研（约8分钟） 1. 完成工程笔记1——明确问题 师生共同梳理：我们的工程任务是？限制条件是？成功的标准是？ 学生填写工程笔记1。 2. 前期调研 教师出示常见蔬菜资料卡（含青菜、生菜、小番茄、辣椒、香菜、菠菜等）： 蔬菜名称 生长周期 植株高矮 采收方式 生菜 30—40天 矮（约20cm） 摘叶多次采收 小番茄 60—80天 高（约60cm以上） 果实采收 青菜 30—40天 矮（约25cm） 整株采收 香菜 40—50天 矮（约20cm） 摘叶多次采收 学生阅读资料，完成工程笔记2——前期调研，记录蔬菜的关键信息。 四、设计方案——用模型辅助设计（约15分钟） 1. 认识建模材料 教师出示网格图（长60cm×宽40cm，每个方格代表10cm×10cm）和蔬菜标签（不同大小代表不同植株高矮）。 “网格图模拟什么？标签模拟什么？”（种植箱；蔬菜） 2. 小组合作建模 小组讨论：选择哪2—3种蔬菜？怎样布局？ 学生在网格图上摆放蔬菜标签，注意高矮搭配（高的放北边、矮的放南边，避免遮挡阳光）。 教师巡视指导，引导学生思考：高植物会不会挡住矮植物的阳光？同一种菜集中种还是分散种？怎样保证连续采收？ 3. 展示与调整 请2—3个小组展示初步模型，全班互相提出改进建议。 各小组根据建议调整方案，最终方案用铅笔在网格图上固定绘制。 完成工程笔记4——设计方案（画出最终布局图，标注蔬菜名称和位置） 五、总结与布置（约7分钟） 1. 总结本课 教师：“今天我们当了一回‘小工程师’，经历了哪些环节？” 学生回顾：明确问题→前期调研→设计方案（建立模型）→调整优化。 “最重要的工程方法是什么？”（建立模型——先想后做） 2. 布置下阶段任务 “下节课我们要按照今天的设计方案，用真实材料制作种植箱模型，并制定种植管理计划。请大家课后进一步完善设计图。”
课 时 教 案 C
作 业 设 计
必做——完善设计方案： 根据课堂讨论和同学建议，回家后完善你的“迷你菜园”设计图（用网格纸），标注蔬菜名称、位置，并用文字说明这样布局的理由（如“高的番茄放北边，矮的生菜放南边，这样不会挡光”）。 选做——家庭访谈： 问问家人：如果家里要种菜，他们想种什么蔬菜？把他们的想法记录下来，看看是否合理。
教 学 反 思 (优点、不足、努力方向)

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