青島版三年級科學(xué)下冊第七單元《走近工程師》教學(xué)設(shè)計?一、單元主題走近工程師二、單元目標(biāo)1.科學(xué)知識目標(biāo)學(xué)生了解工程師的工作內(nèi)容和特點(diǎn)，知道工程師在解決實際問題中發(fā)揮的重要作用。認(rèn)識一些常見的工程領(lǐng)域，如建筑工程、機(jī)械工程、電子工程等，并了解這些領(lǐng)域的基本任務(wù)和成果。理解工程設(shè)計的基本步驟和方法，包括明確問題、設(shè)計方案、制作模型、測試改進(jìn)等。2.科學(xué)探究目標(biāo)能夠通過觀察、調(diào)查、采訪等方式，收集有關(guān)工程師和工程領(lǐng)域的信息，并進(jìn)行整理和分析。針對一個簡單的問題，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識和技能，設(shè)計解決方案，并制作模型進(jìn)行測試和優(yōu)化。在探究過程中，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流的科學(xué)探究能力。3.科學(xué)態(tài)度目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對工程師職業(yè)的興趣和尊重，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作精神，在合作探究中學(xué)會傾聽他人意見，樂于分享自己的想法。引導(dǎo)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，勇于面對探究過程中的困難，積極尋求解決問題的方法。4.科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展和人們生活的影響，認(rèn)識到工程師的工作與社會進(jìn)步息息相關(guān)。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會問題，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)知識為改善社會生活貢獻(xiàn)力量的意識。引導(dǎo)學(xué)生在工程實踐中關(guān)注環(huán)境保護(hù)，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。三、單元內(nèi)容分析本單元圍繞"走近工程師"這一主題，編排了《工程師的工作》《工程設(shè)計》《工程中的材料》《工程與環(huán)境》四課內(nèi)容。1.《工程師的工作》通過介紹工程師的工作場景、任務(wù)和成果，讓學(xué)生初步了解工程師是做什么的，他們在不同領(lǐng)域如何運(yùn)用科學(xué)知識和技術(shù)解決實際問題，激發(fā)學(xué)生對工程師職業(yè)的興趣。2.《工程設(shè)計》詳細(xì)闡述工程設(shè)計的基本步驟，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會提出問題、明確設(shè)計要求、制定設(shè)計方案、制作模型并進(jìn)行測試改進(jìn)。這是本單元的重點(diǎn)內(nèi)容，通過實際操作讓學(xué)生體驗工程設(shè)計的過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。3.《工程中的材料》介紹工程中常用的材料及其特性，使學(xué)生明白材料的選擇對工程的質(zhì)量和性能有著重要影響。學(xué)生在了解材料知識的基礎(chǔ)上，能夠根據(jù)設(shè)計需求合理選擇材料，進(jìn)一步完善工程設(shè)計。4.《工程與環(huán)境》探討工程建設(shè)與環(huán)境之間的相互關(guān)系，讓學(xué)生認(rèn)識到工程活動既要滿足人類社會發(fā)展的需求，又要注重環(huán)境保護(hù)，樹立可持續(xù)發(fā)展的理念。四、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)了解工程師的工作內(nèi)容和工程設(shè)計的基本步驟。能夠根據(jù)實際問題設(shè)計簡單的解決方案，并制作模型進(jìn)行測試。認(rèn)識工程中常用材料的特性及其在工程中的應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生在工程設(shè)計過程中，能夠創(chuàng)造性地提出解決方案，并通過測試不斷優(yōu)化設(shè)計。培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識與實際工程相結(jié)合，解決實際問題的能力。讓學(xué)生理解工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，樹立可持續(xù)發(fā)展的意識。五、教學(xué)方法1.講授法通過講解，向?qū)W生傳授工程師的工作、工程設(shè)計步驟、工程材料等方面的知識，使學(xué)生對單元內(nèi)容有一個系統(tǒng)的了解。2.演示法在講解工程設(shè)計過程和展示工程成果時，運(yùn)用演示的方法，讓學(xué)生更直觀地觀察和理解，如展示工程設(shè)計的流程圖、模型制作過程等。3.探究法組織學(xué)生開展探究活動，讓學(xué)生通過自主觀察、調(diào)查、實驗、討論等方式，探究工程師的工作特點(diǎn)、工程設(shè)計方法、材料特性等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。4.小組合作法安排學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，共同完成工程設(shè)計任務(wù)、調(diào)查采訪工程師等活動。在小組合作中，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和交流能力。六、教學(xué)準(zhǔn)備1.教師準(zhǔn)備收集工程師工作場景、工程成果的圖片、視頻資料。準(zhǔn)備工程設(shè)計所需的工具和材料，如紙張、剪刀、膠水、積木、塑料瓶等。制作教學(xué)課件，包括文字、圖片、動畫等，輔助教學(xué)。聯(lián)系當(dāng)?shù)毓こ處煟才艑W(xué)生進(jìn)行采訪活動。2.學(xué)生準(zhǔn)備預(yù)習(xí)本單元內(nèi)容，思考自己感興趣的問題。準(zhǔn)備筆記本、筆等學(xué)習(xí)用品。七、教學(xué)過程第1課工程師的工作1.教學(xué)目標(biāo)學(xué)生通過觀察、討論、采訪等活動，了解工程師的工作內(nèi)容和特點(diǎn)。激發(fā)學(xué)生對工程師職業(yè)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生尊重工程師的意識。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：了解工程師的工作領(lǐng)域和任務(wù)。難點(diǎn)：體會工程師工作的創(chuàng)造性和重要性。3.教學(xué)方法講授法、演示法、探究法4.教學(xué)過程導(dǎo)入新課播放一段城市建設(shè)的視頻，展示高樓大廈、橋梁道路等工程建設(shè)場景。提問：這些偉大的工程是誰設(shè)計和建造的呢？引出工程師這個職業(yè)。講授新課介紹工程師的定義：工程師是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)知識解決實際問題的專業(yè)人員。展示不同領(lǐng)域工程師的工作圖片，如建筑工程師、機(jī)械工程師、電子工程師等，引導(dǎo)學(xué)生觀察并討論他們的工作內(nèi)容有什么不同。結(jié)合圖片，講解不同領(lǐng)域工程師的主要任務(wù)：建筑工程師：設(shè)計和建造房屋、橋梁、道路等建筑物。機(jī)械工程師：設(shè)計和制造各種機(jī)械設(shè)備，如汽車、飛機(jī)、機(jī)床等。電子工程師：研發(fā)和設(shè)計電子設(shè)備，如手機(jī)、電腦、電視等。以某一項具體工程為例，如建造一座橋梁，介紹工程師在工程中的工作流程：前期調(diào)研：了解橋梁的選址、用途、交通流量等需求。設(shè)計方案：運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理等知識，設(shè)計橋梁的結(jié)構(gòu)、形狀、材料等。施工指導(dǎo)：監(jiān)督施工過程，確保按照設(shè)計要求進(jìn)行建造。檢測驗收：對橋梁進(jìn)行檢測，確保其質(zhì)量和安全性。探究活動組織學(xué)生分組采訪一位工程師（可以是線上采訪或邀請本地工程師到課堂）。采訪提綱：工程師的工作領(lǐng)域、日常工作內(nèi)容、印象最深刻的項目、在工作中遇到的困難及解決方法等。各小組整理采訪資料，在全班進(jìn)行交流分享。課堂小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)工程師的工作特點(diǎn)和重要性。鼓勵學(xué)生向工程師學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。課后作業(yè)收集更多工程師的故事，下節(jié)課分享。第2課工程設(shè)計1.教學(xué)目標(biāo)學(xué)生理解工程設(shè)計的基本步驟，能夠按照步驟設(shè)計簡單的工程作品。通過設(shè)計活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握工程設(shè)計的基本步驟。難點(diǎn)：能夠根據(jù)設(shè)計要求提出合理的設(shè)計方案，并進(jìn)行優(yōu)化。3.教學(xué)方法講授法、演示法、探究法、小組合作法4.教學(xué)過程導(dǎo)入新課展示一些設(shè)計精美的工程作品圖片，如鳥巢、水立方等，引導(dǎo)學(xué)生欣賞并思考這些作品是如何設(shè)計出來的。引出本節(jié)課的主題工程設(shè)計。講授新課講解工程設(shè)計的基本步驟：明確問題：確定要解決的問題是什么，有什么具體要求。設(shè)計方案：思考解決問題的方法，制定多種設(shè)計方案。制作模型：選擇合適的材料和工具，按照設(shè)計方案制作模型。測試改進(jìn)：對模型進(jìn)行測試，根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)合一個簡單的問題，如設(shè)計一個"環(huán)保小推車"，詳細(xì)演示每個步驟：明確問題：設(shè)計一輛能夠方便收集垃圾且環(huán)保的小推車。設(shè)計方案：討論小推車的結(jié)構(gòu)，如車身形狀、輪子數(shù)量和大小、把手設(shè)計等。考慮材料選擇，如使用廢舊塑料瓶制作車身，用硬紙板制作隔板等。畫出設(shè)計草圖。制作模型：學(xué)生分組，根據(jù)設(shè)計草圖制作小推車模型。測試改進(jìn)：在教室里模擬垃圾收集場景，測試小推車的性能，如是否容易推行、能否裝下足夠的垃圾等。根據(jù)測試中發(fā)現(xiàn)的問題，如輪子不夠靈活、車身容易變形等，對設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。小組活動給出一個新的設(shè)計任務(wù)，如設(shè)計一個"多功能書架"。學(xué)生分組進(jìn)行工程設(shè)計，按照四個步驟完成設(shè)計任務(wù)。教師巡視各小組，及時給予指導(dǎo)和幫助。成果展示與交流各小組展示自己制作的多功能書架模型，并介紹設(shè)計思路和過程。其他小組進(jìn)行評價，提出優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)建議。課堂小結(jié)總結(jié)工程設(shè)計的重要性和基本步驟。鼓勵學(xué)生在今后的生活中運(yùn)用工程設(shè)計的方法解決實際問題。課后作業(yè)根據(jù)課堂交流的建議，對多功能書架模型進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。第3課工程中的材料1.教學(xué)目標(biāo)學(xué)生認(rèn)識一些工程中常用的材料，了解它們的特性和用途。能夠根據(jù)工程需求選擇合適的材料。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握常見工程材料的特性和用途。難點(diǎn)：根據(jù)具體工程要求合理選擇材料。3.教學(xué)方法講授法、演示法、實驗法4.教學(xué)過程導(dǎo)入新課展示一些由不同材料制成的工程物品，如woodenchair（木椅）、steelbridge（鋼橋）、plasticwaterpipe（塑料水管）等，讓學(xué)生觀察并猜測它們分別是用什么材料制作的。引出本節(jié)課要學(xué)習(xí)的工程中的材料。講授新課介紹幾種常見的工程材料：木材：具有質(zhì)輕、強(qiáng)度較高、容易加工等特點(diǎn)，常用于建筑結(jié)構(gòu)、家具制造等。鋼材：強(qiáng)度高、韌性好、可焊性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械制造、橋梁等領(lǐng)域。塑料：質(zhì)輕、耐腐蝕、絕緣性好，常用于制造塑料制品、電子設(shè)備外殼等。混凝土：由水泥、沙石、水等混合而成，具有較高的強(qiáng)度和耐久性，是建筑工程中常用的材料。通過簡單的實驗，展示材料的特性：比較木材、鋼材、塑料的硬度：用鐵釘在三種材料上刻畫，觀察痕跡，了解它們的硬度差異。測試塑料的柔韌性：將塑料條彎曲，觀察其是否容易變形，了解塑料的柔韌性。檢驗混凝土的強(qiáng)度：用小錘子輕輕敲擊混凝土塊，感受其堅硬程度。結(jié)合實際工程案例，講解材料選擇的原則：根據(jù)工程的功能要求選擇材料，如建造橋梁需要選擇強(qiáng)度高的鋼材。考慮材料的成本，在滿足工程要求的前提下，盡量選擇價格合理的材料。關(guān)注材料的環(huán)保性能，優(yōu)先選擇可回收、無污染的材料。小組討論給出一些工程場景，如建造一個兒童游樂設(shè)施、制作一個籃球架等，讓學(xué)生分組討論應(yīng)該選擇哪些材料，并說明理由。各小組匯報討論結(jié)果，全班交流。課堂小結(jié)總結(jié)常見工程材料的特性和用途，強(qiáng)調(diào)材料選擇對工程的重要性。鼓勵學(xué)生在生活中關(guān)注材料的應(yīng)用，了解更多材料知識。課后作業(yè)觀察生活中的工程物品，記錄它們使用的材料，并思考還有哪些材料可以替代。第4課工程與環(huán)境1.教學(xué)目標(biāo)學(xué)生了解工程建設(shè)對環(huán)境的影響，包括正面和負(fù)面的影響。樹立工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的意識。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：認(rèn)識工程與環(huán)境的相互關(guān)系。難點(diǎn)：理解如何在工程建設(shè)中實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例分析法4.教學(xué)過程導(dǎo)入新課播放一段關(guān)于大型工程建設(shè)前后環(huán)境變化的視頻，如水庫建設(shè)、城市地鐵建設(shè)等。引導(dǎo)學(xué)生觀察視頻，思考工程建設(shè)對環(huán)境產(chǎn)生了哪些影響。講授新課講解工程建設(shè)對環(huán)境的正面影響：改善基礎(chǔ)設(shè)施，如道路、橋梁建設(shè)方便了人們的出行。促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)繁榮，為環(huán)境保護(hù)提供資金支持。一些生態(tài)修復(fù)工程有助于恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。重點(diǎn)介紹工程建設(shè)對環(huán)境的負(fù)面影響：破壞自然景觀，如開山修路、建設(shè)高樓大廈改變了地形地貌。造成環(huán)境污染，如施工過程中的揚(yáng)塵、噪音污染，工程廢棄物對土壤、水體的污染等。影響生態(tài)平衡，如工程建設(shè)可能導(dǎo)致動植物棲息地破壞，生物多樣性減少。通過具體案例分析，加深學(xué)生對工程與環(huán)境關(guān)系的理解：以某煤礦開采為例，分析其對土地、水資源和生態(tài)的破壞，以及采取的治理措施。探討城市軌道交通建設(shè)中如何減少噪音、振動對周邊居民的影響。小組討論提出問題：在進(jìn)行工程建設(shè)時，如何做到既滿足人類需求又保護(hù)環(huán)境？學(xué)生分組討論，從工程設(shè)計、施工過程、運(yùn)營管理等方面提出自己的想法和建議。各小組選派代表發(fā)言，全班交流。課堂小結(jié)總結(jié)工程與環(huán)境的相互關(guān)系，強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)在工程建設(shè)中的重要性。鼓勵學(xué)生在今后關(guān)注工程建設(shè)中的環(huán)境問題，積極參與環(huán)保行動。課后作業(yè)調(diào)查本地正在進(jìn)行的一項工程，了解其對環(huán)境的影響及采取的環(huán)保措施，寫一篇小報告。八、教學(xué)評價1.過程性評價觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，包括參與討論的積極性、小組合作中的貢獻(xiàn)、提問和回答問題的情況等，及時給予鼓勵和指導(dǎo)。檢查學(xué)生的課堂筆記、設(shè)計草圖、模型制作等學(xué)習(xí)成果，評價學(xué)生對知識的掌握和實踐能力的發(fā)展。對學(xué)生的采訪活動進(jìn)行評價，看學(xué)生是否能夠按照采訪提綱進(jìn)行有效采訪，并整理出有價值的資料。2.終結(jié)性評價進(jìn)行單元測試，考查學(xué)生對本單元科學(xué)知識的理解和掌握程度。對學(xué)生的工程設(shè)計作品進(jìn)行綜合評價，從設(shè)計思路、創(chuàng)新性、實用性、團(tuán)隊協(xié)作等方面打分。根據(jù)學(xué)生的課后作業(yè)完成情況，如調(diào)查報告、改進(jìn)后的模型等，評價學(xué)生對知識的運(yùn)用和拓展能力。九、教學(xué)資源拓展1.推薦書籍《工程師爸爸給孩子講的365個發(fā)明故事》：通過有趣的故事介紹發(fā)明創(chuàng)造的過程，激發(fā)學(xué)生對工程和科學(xué)的興趣。《身邊的工程科學(xué)》：以圖文并茂的方式講解生活中常見工程的科學(xué)原理，幫助學(xué)生理解工程與科學(xué)的關(guān)系。2.網(wǎng)絡(luò)資源中國科普網(wǎng)（[網(wǎng)址]）：提供豐富的科普知識，包括工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展和