资源简介

苏教版 小学科学 二年级上册 《像工程师那样》（第二课时）（教学设计）
课题 专项学习 像工程师那样（第二课时） 课时安排 2课时（本设计为第二课时）
教材分析 《像工程师那样》第二课时承接第一课时“明确问题→设计方案”的成果，带领学生走完工程实践的后四步：实施计划→检验作品→改进完善→发布成果。全课以各组的雨水收集装置设计图为线索：学生按图领料、动手制作，在模拟降雨中检验作品，对照收集、连接、储存三部分分析成败并动手改进，最后发布成果、互评互鉴。这既是本专项学习的收官，也是全册教材的收官——四个单元学到的材料、工具知识与观察、比较、合作的方法，在真实的工程任务中汇成一次完整的物化实践；学生的工程学习由此走完螺旋上升第一阶段，迈向“把设计做出来、把作品改到更好”的新台阶。 本课依据《义务教育科学课程标准（2022年版2025年修订）》核心概念13“工程设计与物化”（1～2年级）的相关要求设计：学习内容13.2“工程的关键是设计”——学会使用简单的工具，对生活中常见的材料进行简单的加工处理；学习内容13.3“工程是设计方案物化的结果”——制作简单的实物模型并展示，尝试通过观察发现作品中存在的问题，并提出改进方案；同时呼应学习内容13.1“工程需要定义和界定”——通过观察，提出并描述简单的制作问题，学会使用简单的草图，说出自己的思路。本课时重点落实学习内容13.2与13.3，渗透“系统与模型”“结构与功能”两个跨学科概念，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四维核心素养。 教材以“做—验—改—讲”为活动主线：制作环节给出先用工字钉扎孔、再用剪刀沿线剪裁的工具使用方法，把工程安全规范做进具体动作；检验环节创设模拟降雨情境，用量杯和黑板汇总表让组与组的比较公平可见；改进环节引导学生对照三部分结构找问题、想办法，体会“好作品是改出来的”；发布环节让每组介绍材料的用法、最得意之处与改进设想，在展示与评价中培养表达与反思能力。
核心 素养目标 科学观念：知道工程师解决问题的六步——明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果；知道装置收集雨水多不多，与集水口大小、连接是否牢固不漏水、储存是否稳定有关。 科学思维：能根据检验结果，把发现的问题对应到收集、连接、储存三部分，分析成功或失败的原因；能针对问题提出可行的改进办法，初步体会“问题找准了，办法就有了”。 探究实践：会在塑料瓶上先扎孔再剪裁，会用胶带缠紧连接处，会按设计图组装装置；能参与公平的模拟降雨检验，如实读数、如实记录，动手改进自己的作品并上台发布介绍。 态度责任：使用工字钉、剪刀守规则——不对人、不含嘴里、传递剪刀握住刀身，养成安全使用工具的习惯；发布成果时大胆表达，评价同伴时先说优点再提建议；体会好作品是一遍遍改出来的，做事有始有终。
重点 和难点 教学重点：按设计图制作雨水收集装置，参与公平的模拟降雨检验，根据结果提出并实施改进。 教学难点：把检验发现的问题与收集、连接、储存三部分一一对应起来，找准原因（集水口小、连接处漏水、装置不稳），并想出可行的改进做法。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
导入新课 1. 出示上节课各组的雨水收集装置设计图，回顾提问：我们要解决的问题是什么？装置分成哪三部分？ 2. 学生回答：给科学教室绿化角收集雨水，把落在室外的雨水尽可能多地收进走廊的储水桶，方便取用；装置有收集、连接、储存三部分。 3. 师揭题：设计图画好了，今天我们就像工程师那样，把它变成真正的作品，还要检验它、改进它、发布它。（板书课题：像工程师那样） 4. 出示学习任务：①按设计图制作雨水收集装置；②用模拟降雨检验作品；③分析成败、改进完善；④发布我们的成果。 5. 材料清单与分发说明。学生分组材料（按设计图领用）：大小不一的塑料瓶若干、方形塑料盒1个、圆形塑料盒1个、塑料袋1个、铁丝1根、软管1根、胶带1卷、剪刀1把、工字钉1小盒（钉尖已做钝化处理）、抹布1块、回收盒1个；检验材料：教师用喷壶1把、每组量杯1个、黑板汇总表1张。分发说明：由小组长带着设计图到材料台，对照设计单上标注的材料逐一领取，回组清点对不对、够不够；工字钉、剪刀是工具，先看老师的示范再动手；剪刀传递时刀尖朝自己、握住刀身递过去；量杯轻拿轻放，检验时才取出来；喷壶由老师操作，各组不抢不碰。 从复习设计图切入，让“实施计划”接在“设计方案”后面自然发生，工程六步的路线图一目了然；领料规则、工具安全示范、喷壶使用权限前置说明，为动手制作和公平检验做好常规准备。【达成学习目标3、4】
讲授新课 【环节一】实施计划：按图制作 6．出示工程师解决问题路线图：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果。指一指：前两步上节课已经走完，今天从第三步——实施计划走起。 7．小组长带着设计图到材料台领料，对照设计单上标注的材料逐一领取；回到座位全组清点：材料对不对、够不够，缺了、多了举手报告老师。 8．教师示范关键本领——先扎孔、再剪裁：把塑料瓶放平在桌面上，用左手轻轻按住瓶身，右手拿工字钉沿着要剪的线扎出一圈小孔，孔与孔挨得近一些；扎孔的手指不放在下针的位置，扎完一排小孔再换下一段；然后用剪刀从小孔处下剪，沿线慢慢剪开。先扎后剪，剪刀听话，剪得又直又安全。随后示范剪刀的拿法与传递方法：传递时刀尖朝自己，握住刀身递过去。 9．【材料与操作说明】制作三步走：①做收集部分——把大塑料瓶沿线剪开，取上半截倒扣过来，就是一只口大身浅的集水盘（漏斗），集水口朝上摆放；②做连接部分——把软管一端插进集水盘的瓶口，另一端对准储水桶口，再用胶带把两个连接处一圈一圈缠紧；③做储存部分——把储水桶放平稳，可以坐在方形塑料盒（或圆形塑料盒）当底座里，需要时用铁丝捆扎固定。分工提示：有人扶瓶、有人扎孔剪裁、有人组装连接；每完成一部分，就对照设计图检查一次，确认再做下一部分。 10. 学生分组制作，教师巡视：帮剪裁困难的小组扶稳瓶子；发现不按图施工的小组，提醒先看图再动手；对进度快的小组追问“连接处缠紧了吗？储水桶放稳了吗？”；提醒剪下的瓶片碎料随时放进回收盒，桌面保持整洁。装置组装好的小组先做组内小试：用小水杯倒一点水到集水口，看看水能不能顺着软管流进储水桶、有没有渗漏、装置稳不稳，发现问题马上调整；调整不了的举手请老师帮忙，不要硬掰软管。 11. 【师生问答链】师：为什么要先用工字钉扎孔、再用剪刀剪？生：扎过小孔的地方好下剪，剪得直，也安全。师：软管两头怎么装？生：一头插在集水盘的瓶口上，一头对准储水桶口，用胶带缠紧，水就不会从缝里溜走。师：储水桶怎么放得稳？生：把它放进方盒当底座，或者用铁丝把它固定住。 12. 【知识归纳】实施计划就是照着设计图把作品做出来：先扎孔、再剪裁，连接处缠紧，储存处放稳；小组分工合作、对照图纸检查，才能又快又好；图纸改了，作品也跟着改，图纸和作品要一致。 13. 【安全与常规提示】工字钉不对人、不含嘴里，用完一根收一根，插回钉盒；剪刀不对人挥、不含嘴里，传递时刀尖朝自己、握住刀身递过去，走动前先把剪刀放回筐里；剪开的塑料瓶边缘比较锋利，手不伸进瓶里抠刮，移动时捧瓶身、不掐边口；碎料、废瓶片放进回收盒，桌面有水渍先用抹布擦干再操作。 14. 【评价要点】能按设计图分工制作出装置，扎孔剪裁和剪刀传递动作规范（达成学习目标3、4）。 【环节二】检验作品：模拟降雨 15. 过渡：作品做好了，它到底能不能收集雨水？能收集多少？真正的雨要等好几天，雨天检验不好等待，我们在教室里用模拟降雨来检验——这是工程师解决问题的第四步：检验作品。检验就看三样：收集到的水多不多、水有没有漏掉、装置稳不稳。 16. 宣布检验规则：检测台设在教室后方，各组装置按组号轮流上台；老师站在集水口正上方同一高度，用喷壶给每一组的装置喷同样多的水；检测员用量杯量出各组装置收集到的雨水，把结果记在黑板汇总表上；台下同学当观察员，盯住三件事——水从哪里进来、往哪里流、有没有漏出来。各组等候时安静观察，不催不喊。 17. 【记录单·样例】黑板汇总表（教师课前画好表格）：第一列组号，第二列收集水量，第三列观察发现。样例：第一组——半量杯多——连接处渗水；第二组——快一杯——水全流进了桶里；第三组——小半杯——集水盘小，水溅出去了一些；第四组——一杯多——储水桶稳稳的，一滴没漏。 18. 各组轮流上台检验：装置摆上检测台，老师说开始，老师统一喷水，喷够同样多的水即停；检测员小心把装置里收集到的水倒进量杯，放在平的桌面上看刻度，声音响亮地向全班报数，让每一条走廊上的耳朵都听得见，教师把数字写进汇总表；量杯里的水倒回本组储水桶，不洒在台面上。 19. 【师生问答链】师：怎样比才公平？生：每组喷的水要一样多，量的时候方法也要一样。师：量杯怎么读数？生：放在平的桌面上，眼睛平着看刻度。师：你们组收集得怎么样？生：我们收集得少，软管和瓶口连接的地方漏水了，桌子上湿了一片。 20. 【知识归纳】检验作品要做到公平：喷的水一样多、量的方法一样、结果记在大家都看得见的汇总表上；检验会告诉我们作品好在哪儿、问题在哪儿，是改进的依据。 21. 【评价要点】能按规则公平检验，如实报数、如实记录，能说出本组装置的一个检验发现（达成学习目标2、3）。 【环节三】分析成败：找问题、改一改 22. 对着汇总表找规律：师生一起从多到少读一读各组的水量，再问一问——收集多的小组，作品好在哪儿？收集少的小组，问题出在哪儿？小组讨论后汇报，教师归纳贴卡：收集多的小组——集水口大、连接不漏水、储水桶稳；收集少的小组——集水口小、连接处漏水、装置倒了。水量的大小，正好对上收集、连接、储存三个部分。 23. 【师生问答链】师：收集多的小组，集水口什么样？生：又大又敞，像大漏斗，水都接住了。师：漏水的小组，水从哪里溜走的？生：软管和瓶口没有缠紧，水从缝里钻出来。师：装置倒了的组怎么办？生：给储水桶加配重，把它放进底座里，放稳了就不倒了。 24. 改进完善：各组对照自己的问题动手改——集水口小的，换更大的集水口（换更大的塑料瓶上截，或把塑料袋撑开绑成大大的集水面）；连接处漏水的，用胶带把连接处一圈压一圈缠紧，再试一试；储水桶不稳的，给储水桶加配重（放进装了水的瓶子、盒子当底座）。每组把改了哪一处、用了什么办法画在设计图背面，这叫改进记录。改好的小组请老师再做一次小喷检验，比一比改前改后。教师说明：课后还可以继续改进，好作品是一遍一遍改出来的。 25. 【知识归纳】改进完善就是根据检验发现的问题动手改：对照收集、连接、储存三部分逐条找原因——集水口要大、连接要牢不漏水、储存要稳；问题找准了，办法就有了。 26. 【师生问答链】师：改过以后再喷一次，水还漏吗？生：不漏了，胶带缠紧了，桶里的水变多了。师：你们组的装置现在稳吗？生：稳，桶底下加了配重，怎么碰都不歪。师：还有想继续改的地方吗？生：想让集水口再大一点，接得更多。 27. 【变式训练】下面各组的问题出在三部分的哪一部分？该怎么改？①第一组水量很少，水大多从集水盘边上溅了出去；②第二组桌上有一摊水，桶里的水却不多；③第三组喷水时装置一歪，水洒了一半。参考答案要点：①问题在收集部分——集水口小而浅，水接不住，换更大更深的集水口；②问题在连接部分——连接处漏水，用胶带一圈压一圈缠紧；③问题在储存部分——装置不稳，给储水桶加配重、放进底座。判断时按收集、连接、储存的顺序逐条对照，先找准位置再想办法。 28. 【开放性问题】如果想让收集到的雨水用起来更方便，你还有什么好主意？参考要点：在储水桶外壁贴上自己画的刻度线，一眼看出存了多少水；给储水桶加一个盖子，挡灰尘、防蚊虫；在桶身低处扎一个小孔，插上一小段软管当“水龙头”，平时用夹子夹住，浇花时松开；把装置做得小一点，放在窗台边，下雨时搬出去淋一淋。想法只要说得清道理、找得到材料，就是好主意。 29. 【评价要点】能把本组问题对应到三部分并说出改进办法，动手改进后有明显变化（达成学习目标2、3）。 【环节四·发布成果与课堂小结】 30. 发布成果：各组代表带着装置上台介绍——我们的收集、连接、储存三部分分别用了什么材料；最得意的地方是哪里；还想怎么改。代表介绍时组员可以站在旁边补充，一人说不完大家帮着说；台下同学听完鼓掌，可以举手提问，台上同学要想办法回答。 31. 【师生问答链】师：你们组最得意的地方是什么？生：我们的集水口最大，接的水最多。师：还想怎么改？生：想给储水桶贴上刻度，再想想让它更稳。师：工程师的作品也不是一次就做到最好，敢发布、敢改进，才会越做越好。 32. 【知识归纳】工程师解决问题的六步：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果；头脑风暴帮助我们找到好点子；好作品是改出来的。 33. 【作品评价】从集水量、结构稳定性、操作便捷性三方面自评互评：每人先给本组装置涂星，再听别的组评一评。评价量规样例（三档）：集水量——☆基本完成：能接到一些雨水，但不多；☆☆良好：接到的水比较多，损失很少；☆☆☆优秀：接到的水多，在各组中数一数二。结构稳定性——☆基本完成：装置能立住，轻轻一碰就歪；☆☆良好：装置比较稳，喷水检验时基本不倒；☆☆☆优秀：装置很稳，底座牢固，连接处不漏水。操作便捷性——☆基本完成：取水时要搬动整个装置，不太方便；☆☆良好：取水比较方便，取水口能打开；☆☆☆优秀：储水桶取放方便，取水口大小合适，接水倒水都顺手。互评时既要说出好在哪里，也要给一条建议。 34. 【板书生成】板书随活动逐步生成：课题下先写六步流程“明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果”，并在前两步旁标注“上节课”；检验时在黑板右侧生成各组汇总表（组号、收集水量、观察发现），数字由检测员报、教师写；改进环节在汇总表旁贴“换大集水口、胶带缠紧、加配重”三张办法卡，指名学生上台贴；发布与小结时写最后一行“好作品是改出来的”。 35. 【评价要点】发布时能说清三部分材料、最得意之处与改进方向，能参与自评互评并说出评星理由（达成学习目标1、4）。 实施计划环节让学生真正动起手来，先扎孔再剪裁的工具方法把工程安全规范做进动作里；模拟降雨检验用水一样多、量法一样、当场报数，把“公平”做实；分析成败引导学生把现象对应到三部分结构，改进完善让问题当场解决、当场见效，学生第一次尝到“改出来的好作品”的甜头；发布成果与涂星互评让表达、倾听、反思一起生长，六步流程的完整板书为整段工程学习画上句号。【达成学习目标1、2、3、4】
板书设计 像工程师那样 六步：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果 实施：先扎孔、再剪裁；连接缠紧；储存放稳 检验：水一样多、量法一样——公平 收集多：口大、不漏、桶稳 收集少：口小、漏水、倒了 改进：换大集水口、胶带缠紧、加配重 发布：说材料、说得意、说改进 好作品是改出来的
作业布置 1.（基础作业）把工程师解决问题的六步按顺序说给家人听，说一说你们组的装置在检验中接了多少水、后来怎么改的。 2.（提升作业）下雨天在家长陪同下观察屋檐、雨棚的雨水往哪里流、最后存到哪里，对照自己组的装置想一条新改进，画在设计图背面。 3.（拓展作业）在家长陪同下，用废旧塑料瓶做一个浇花小喷壶（在瓶盖上扎几个小孔），体验“设计—制作—使用—改进”，把感受讲给同学听。
教学反思 先扎孔、再剪裁的示范到位，全课无一例剪刀伤害；但有两个组扎孔时瓶子打滑，下次示范要加上“垫抹布、压住再扎”的动作要领，并在材料筐里常备抹布。 模拟降雨检验人气最高，检测员报数、教师记录的做法让比较公平可信；但个别组等不及顺序想抢先，改为检验前抽签定顺序、观察员持任务单“盯三件事”后秩序井然。 分析成败时学生能指出“漏水”“倒了”，但说不清原因，教师追问“水从哪里钻出来”“歪向哪一边”后，表达变得具体、改进办法也跟着具体了；低年级的追问要把大问题拆成看得见的小问题。 发布成果时个别内向学生不敢上台，安排组员陪同介绍、教师在旁追问补充后人人有话说；互评涂星受欢迎，但有学生不好意思给三星以下的星，要引导“提出建议才是真帮忙”，让评价真正服务于改进。
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