專項學習像工程師那樣教學設計-2024-2025學年科學一年級上冊蘇教版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：專項學習——像工程師那樣設計

2.教學年級和班級：一年級（1）班

3.授課時間：2024年10月25日，星期三，第二節課

4.教學時數：1課時

??同學們，今天我們要一起走進科學的奇妙世界，學習如何像工程師一樣進行設計！讓我們一起開啟這趟精彩的科學之旅吧！????核心素養目標1.觀察與探究能力：通過實際操作，學會觀察并分析問題，培養科學探究的興趣和初步的實驗技能。

2.創新與實踐能力：在工程設計過程中，激發學生的創新思維，學會運用所學知識解決實際問題。

3.合作與交流能力：在小組活動中，學生將學會與他人合作，共同完成任務，提高溝通與協作能力。

4.環境與可持續發展意識：引導學生關注環境保護，培養節約資源、保護環境的意識。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

一年級的學生在科學課上已經接觸過一些基本的科學概念，如物體與力的關系、簡單的機械原理等。他們具備一定的觀察和動手操作能力，但具體到工程設計，他們可能還缺乏系統性的思維和解決問題的策略。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

一年級的學生對新鮮事物充滿好奇心，他們對動手操作和游戲化的學習方式特別感興趣。他們的學習能力主要體現在模仿和直觀感知上，對于需要抽象思維和邏輯推理的設計任務，可能需要教師的引導和逐步培養。學生的學習風格多樣，有的學生更傾向于獨立操作，有的則喜歡小組合作，因此在教學過程中，我會注意調整教學方法，以滿足不同學生的學習需求。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

在進行工程設計時，學生可能會遇到以下困難：如何將抽象的科學概念應用于實際設計、如何在有限的資源下進行創新、如何解決設計過程中遇到的問題。此外，一年級學生可能缺乏一定的耐心和堅持，面對困難時容易放棄。因此，我將通過鼓勵、表揚和逐步引導，幫助學生克服這些挑戰，培養他們的毅力和解決問題的能力。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：結合生動的案例，向學生介紹工程設計的基本原理和步驟。

2.實驗法：通過小組合作，讓學生動手操作，親身體驗設計過程中的樂趣和挑戰。

3.討論法：鼓勵學生表達自己的設計想法，通過小組討論，共同完善設計方案。

教學手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示設計案例，激發學生的學習興趣。

2.教學軟件輔助：使用設計軟件如CAD，讓學生直觀感受設計過程。

3.實物展示：引入實際設計作品或模型，增強學生的直觀感受和理解。教學流程1.導入新課

-詳細內容：首先，我會用一個簡單有趣的故事引入新課，比如講述一個小朋友通過自己的創意設計解決了一個生活問題的故事。這個故事旨在激發學生的興趣，并引導他們思考設計在生活中的重要性。"同學們，你們有沒有想過，一個小小的創意就能改變我們的生活呢？今天，我們就來學習如何像工程師一樣進行設計，用我們的智慧和雙手創造美好。"（用時3分鐘）

2.新課講授

-第一條：設計原則介紹

-詳細內容：我會簡要介紹工程設計的基本原則，如功能優先、美觀大方、安全可靠等。"在設計時，我們首先要考慮這個設計能做什么，其次是要看起來美觀，最后還要保證使用安全。"（用時5分鐘）

-第二條：設計步驟講解

-詳細內容：接著，我會詳細講解設計的基本步驟，包括需求分析、方案構思、草圖繪制、模型制作和測試改進。"首先，我們要明確設計的目的和需求；然后，我們可以自由發揮，構思多個方案；之后，用草圖記錄下來；再制作一個簡單的模型來測試；最后，根據測試結果進行改進。"（用時5分鐘）

-第三條：設計工具使用

-詳細內容：介紹一些簡單的設計工具，如尺子、鉛筆、橡皮、剪刀、膠水等，并展示如何使用它們。"這些工具可以幫助我們更好地實現設計理念，同學們要學會熟練使用它們。"（用時5分鐘）

3.實踐活動

-第一條：小組討論與方案構思

-詳細內容：我會讓學生分成小組，討論并構思一個簡單的工程設計方案。"比如，我們可以設計一個便于攜帶的水杯，大家覺得應該具備哪些功能？如何實現？"（用時10分鐘）

-第二條：草圖繪制

-詳細內容：學生在小組內繪制出他們的設計方案草圖。"每個人都要參與，用自己的方式表達出設計方案。"（用時10分鐘）

-第三條：模型制作與測試

-詳細內容：根據草圖，學生嘗試制作一個簡單的模型，并進行測試。"看看我們的設計是否真的可行，哪里需要改進？"（用時10分鐘）

4.學生小組討論

-第一方面內容：設計需求分析

-舉例回答："我們的設計目的是什么？用戶群體是誰？他們有什么需求？"

-第二方面內容：方案構思

-舉例回答："我們想到了哪些設計方案？它們有什么優缺點？"

-第三方面內容：模型測試與改進

-舉例回答："我們的模型在實際使用中遇到了什么問題？如何改進設計來解決這個問題？"

5.總結回顧

-詳細內容："今天，我們一起學習了如何像工程師一樣進行設計。大家通過小組討論和實際操作，展示了各自的創意和設計能力。記住，設計不僅僅是畫出一張圖，更是一個思考、創造和解決問題的過程。希望大家在以后的學習和生活中，都能發揮自己的創造力，用設計讓世界更美好。"（用時5分鐘）

總用時：23分鐘

注意：以上教學流程是按照45分鐘一節課的時間來設計的，實際教學中可以根據學生的具體情況適當調整時間分配。教學資源拓展1.拓展資源：

-工程師的設計思維：介紹工程師在設計過程中常用的思維方法，如系統思維、逆向思維等。

-設計原則案例分析：收集一些優秀的設計案例，分析其設計原則和設計理念。

-環境保護與可持續發展設計：探討如何在設計中考慮環境保護和可持續發展的問題。

2.拓展建議：

-閱讀相關書籍：推薦一些適合一年級學生的科學啟蒙書籍，如《神奇校車》系列，讓學生在閱讀中了解科學知識。

-觀看科普視頻：利用網絡資源，推薦一些科普視頻，如《科學探險家》系列，讓學生通過視頻學習科學知識。

-家庭實驗活動：鼓勵學生在家長的指導下，在家中嘗試簡單的科學實驗，如制作簡易的杠桿、滑輪等，培養他們的動手能力和觀察力。

-參觀科技館：組織學生參觀當地科技館，親身體驗各種科技設備，激發他們對科學的興趣。

-設計比賽參與：鼓勵學生參加學校或社區舉辦的設計比賽，將所學知識應用于實踐，提高他們的創新能力和團隊合作精神。

-環保主題活動：參與環保主題活動，如植樹節、垃圾分類等，讓學生了解環境保護的重要性，培養他們的環保意識。

-家長交流分享：定期與家長交流，分享學生在課堂上的表現和進步，讓家長了解學生的學習情況，共同關注學生的全面發展。板書設計①設計原則

-功能優先

-美觀大方

-安全可靠

②設計步驟

-需求分析

-方案構思

-草圖繪制

-模型制作

-測試改進

③設計工具

-尺子

-鉛筆

-橡皮

-剪刀

-膠水

④設計思維

-系統思維

-逆向思維

-創新思維

⑤環境保護與可持續發展

-資源節約

-環境保護

-可持續發展重點題型整理1.題型一：設計原則的應用

-題目：請根據以下需求，運用設計原則，提出一個設計方案。

-需求：設計一個便攜式書包，便于小學生上學使用。

-答案示例：首先，考慮書包的功能性，需要具備足夠的容量來放置書本、文具等；其次，從美觀大方出發，可以選擇鮮艷的顏色和時尚的設計；最后，確保書包的安全可靠，如使用耐用的材質，配備安全背帶等。

2.題型二：設計步驟的實踐

-題目：請按照設計步驟，描述你完成一個簡單設計的過程。

-答案示例：首先，我分析了設計需求，確定了設計一個簡易書架的目標；然后，我構思了多個設計方案，包括書架的形狀、顏色和材料；接下來，我繪制了書架的草圖，并制作了一個簡單的模型；最后，我對模型進行了測試，根據測試結果對設計進行了改進。

3.題型三：設計工具的使用

-題目：請說明在以下設計中，你會使用哪些設計工具。

-答案示例：在設計一個簡易滑輪系統時，我會使用尺子來測量距離，鉛筆和橡皮來繪制草圖，剪刀和膠水來制作模型。

4.題型四：設計思維的應用

-題目：請舉例說明如何在設計中運用系統思維。

-答案示例：在設計一個多功能桌時，我會考慮桌子的整體系統，包括桌面、桌腿、抽屜等部分的功能和相互關系，確保每個部分都能滿足使用需求，并且整體設計和諧統一。

5.題型五：環境保護與可持續發展

-題目：請提出一個設計方案，體現環境保護和可持續發展的理念。

-答案示例：設計一個可降解的環保購物袋，使用可生物降解的材料制作，減少塑料袋的使用，降低對環境的影響。同時，購物袋上可以印有環保宣傳語，提醒人們節約資源、保護環境。作業布置與反饋作業布置：

1.完成課后練習題：請學生完成課本中的課后練習題，鞏固對設計原則、設計步驟和設計工具的理解。

2.設計挑戰任務：讓學生選擇一個日常生活中的物品，如水杯、書包等，嘗試運用所學知識進行設計改進，提出至少兩個改進點，并說明改進的理由。

3.家庭實驗報告：鼓勵學生在家長的指導下，進行一個簡單的科學實驗，如制作簡易的風力發電裝置，記錄實驗過程和結果，并撰寫實驗報告。

作業反饋：

1.定期批改：在學生完成作業后，我會及時進行批改，確保每個學生都能得到及時的反饋。

2.個體化反饋：在批改作業時，我會針對每個學生的具體情況進行評價，指出他們在設計過程中的亮點和不足。

3.集體反饋：在課堂上，我會組織學生分享自己的設計作品和實驗報告，通過集體討論的方式，讓學生互相學習，共同進步。

4.改進建議：對于學生在設計過程中遇到的問題，我會給出具體的改進建議，如如何提高設計的實用性、如何優化設計步驟等。

5.定期回顧：在下一節課的開始，我會對上次的作業進行回顧，檢查學生的學習成果，并根據需要調整教學策略。

具體作業布置如下：

-課后練習題：學生在課后完成課本第XX頁的課后練習題，包括選擇題、填空題和簡答題。

-設計挑戰任務：學生需在課后選擇一個物品進行設計改進，提交設計草圖和改進說明。

-家庭實驗報告：學生需提交實驗報告，內容包括實驗目的、步驟、結果和心得體會。

作業反饋實施計劃：

-作業批改：課后