青岛版三年级科学下册第七单元《走近工程师》教学设计

青岛版三年级科学下册第七单元《走近工程师》教学设计一、单元主题走近工程师二、单元目标1.科学知识目标学生了解工程师的工作内容和特点，知道工程师在解决实际问题中发挥的重要作用。认识一些常见的工程领域，如建筑工程、机械工程、电子工程等，并了解这些领域的基本任务和成果。理解工程设计的基本步骤和方法，包括明确问题、设计方案、制作模型、测试改进等。2.科学探究目标能够通过观察、调查、采访等方式，收集有关工程师和工程领域的信息，并进行整理和分析。针对一个简单的问题，尝试运用所学知识和技能，设计解决方案，并制作模型进行测试和优化。在探究过程中，培养学生提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流的科学探究能力。3.科学态度目标激发学生对工程师职业的兴趣和尊重，培养学生的创新意识和实践能力。培养学生团队合作精神，在合作探究中学会倾听他人意见，乐于分享自己的想法。引导学生树立严谨认真、实事求是的科学态度，勇于面对探究过程中的困难，积极寻求解决问题的方法。4.科学、技术、社会与环境目标让学生了解科学技术对社会发展和人们生活的影响，认识到工程师的工作与社会进步息息相关。培养学生关注社会问题，运用科学技术知识为改善社会生活贡献力量的意识。引导学生在工程实践中关注环境保护，树立可持续发展的观念。三、单元内容分析本单元围绕"走近工程师"这一主题，编排了《工程师的工作》《工程设计》《工程中的材料》《工程与环境》四课内容。1.《工程师的工作》通过介绍工程师的工作场景、任务和成果，让学生初步了解工程师是做什么的，他们在不同领域如何运用科学知识和技术解决实际问题，激发学生对工程师职业的兴趣。2.《工程设计》详细阐述工程设计的基本步骤，引导学生学会提出问题、明确设计要求、制定设计方案、制作模型并进行测试改进。这是本单元的重点内容，通过实际操作让学生体验工程设计的过程，培养学生的创新思维和实践能力。3.《工程中的材料》介绍工程中常用的材料及其特性，使学生明白材料的选择对工程的质量和性能有着重要影响。学生在了解材料知识的基础上，能够根据设计需求合理选择材料，进一步完善工程设计。4.《工程与环境》探讨工程建设与环境之间的相互关系，让学生认识到工程活动既要满足人类社会发展的需求，又要注重环境保护，树立可持续发展的理念。四、教学重难点1.教学重点了解工程师的工作内容和工程设计的基本步骤。能够根据实际问题设计简单的解决方案，并制作模型进行测试。认识工程中常用材料的特性及其在工程中的应用。2.教学难点引导学生在工程设计过程中，能够创造性地提出解决方案，并通过测试不断优化设计。培养学生将科学知识与实际工程相结合，解决实际问题的能力。让学生理解工程建设与环境保护的关系，树立可持续发展的意识。五、教学方法1.讲授法通过讲解，向学生传授工程师的工作、工程设计步骤、工程材料等方面的知识，使学生对单元内容有一个系统的了解。2.演示法在讲解工程设计过程和展示工程成果时，运用演示的方法，让学生更直观地观察和理解，如展示工程设计的流程图、模型制作过程等。3.探究法组织学生开展探究活动，让学生通过自主观察、调查、实验、讨论等方式，探究工程师的工作特点、工程设计方法、材料特性等，培养学生的科学探究能力。4.小组合作法安排学生进行小组合作学习，共同完成工程设计任务、调查采访工程师等活动。在小组合作中，培养学生的团队合作精神和交流能力。六、教学准备1.教师准备收集工程师工作场景、工程成果的图片、视频资料。准备工程设计所需的工具和材料，如纸张、剪刀、胶水、积木、塑料瓶等。制作教学课件，包括文字、图片、动画等，辅助教学。联系当地工程师，安排学生进行采访活动。2.学生准备预习本单元内容，思考自己感兴趣的问题。准备笔记本、笔等学习用品。七、教学过程第1课工程师的工作1.教学目标学生通过观察、讨论、采访等活动，了解工程师的工作内容和特点。激发学生对工程师职业的兴趣，培养学生尊重工程师的意识。2.教学重难点重点：了解工程师的工作领域和任务。难点：体会工程师工作的创造性和重要性。3.教学方法讲授法、演示法、探究法4.教学过程导入新课播放一段城市建设的视频，展示高楼大厦、桥梁道路等工程建设场景。提问：这些伟大的工程是谁设计和建造的呢？引出工程师这个职业。讲授新课介绍工程师的定义：工程师是运用科学和技术知识解决实际问题的专业人员。展示不同领域工程师的工作图片，如建筑工程师、机械工程师、电子工程师等，引导学生观察并讨论他们的工作内容有什么不同。结合图片，讲解不同领域工程师的主要任务：建筑工程师：设计和建造房屋、桥梁、道路等建筑物。机械工程师：设计和制造各种机械设备，如汽车、飞机、机床等。电子工程师：研发和设计电子设备，如手机、电脑、电视等。以某一项具体工程为例，如建造一座桥梁，介绍工程师在工程中的工作流程：前期调研：了解桥梁的选址、用途、交通流量等需求。设计方案：运用数学、物理等知识，设计桥梁的结构、形状、材料等。施工指导：监督施工过程，确保按照设计要求进行建造。检测验收：对桥梁进行检测，确保其质量和安全性。探究活动组织学生分组采访一位工程师（可以是线上采访或邀请本地工程师到课堂）。采访提纲：工程师的工作领域、日常工作内容、印象最深刻的项目、在工作中遇到的困难及解决方法等。各小组整理采访资料，在全班进行交流分享。课堂小结引导学生回顾本节课所学内容，总结工程师的工作特点和重要性。鼓励学生向工程师学习，培养创新精神和实践能力。课后作业收集更多工程师的故事，下节课分享。第2课工程设计1.教学目标学生理解工程设计的基本步骤，能够按照步骤设计简单的工程作品。通过设计活动，培养学生的创新思维和实践能力。2.教学重难点重点：掌握工程设计的基本步骤。难点：能够根据设计要求提出合理的设计方案，并进行优化。3.教学方法讲授法、演示法、探究法、小组合作法4.教学过程导入新课展示一些设计精美的工程作品图片，如鸟巢、水立方等，引导学生欣赏并思考这些作品是如何设计出来的。引出本节课的主题工程设计。讲授新课讲解工程设计的基本步骤：明确问题：确定要解决的问题是什么，有什么具体要求。设计方案：思考解决问题的方法，制定多种设计方案。制作模型：选择合适的材料和工具，按照设计方案制作模型。测试改进：对模型进行测试，根据测试结果对设计进行改进。结合一个简单的问题，如设计一个"环保小推车"，详细演示每个步骤：明确问题：设计一辆能够方便收集垃圾且环保的小推车。设计方案：讨论小推车的结构，如车身形状、轮子数量和大小、把手设计等。考虑材料选择，如使用废旧塑料瓶制作车身，用硬纸板制作隔板等。画出设计草图。制作模型：学生分组，根据设计草图制作小推车模型。测试改进：在教室里模拟垃圾收集场景，测试小推车的性能，如是否容易推行、能否装下足够的垃圾等。根据测试中发现的问题，如轮子不够灵活、车身容易变形等，对设计进行改进。小组活动给出一个新的设计任务，如设计一个"多功能书架"。学生分组进行工程设计，按照四个步骤完成设计任务。教师巡视各小组，及时给予指导和帮助。成果展示与交流各小组展示自己制作的多功能书架模型，并介绍设计思路和过程。其他小组进行评价，提出优点和改进建议。课堂小结总结工程设计的重要性和基本步骤。鼓励学生在今后的生活中运用工程设计的方法解决实际问题。课后作业根据课堂交流的建议，对多功能书架模型进行进一步改进。第3课工程中的材料1.教学目标学生认识一些工程中常用的材料，了解它们的特性和用途。能够根据工程需求选择合适的材料。2.教学重难点重点：掌握常见工程材料的特性和用途。难点：根据具体工程要求合理选择材料。3.教学方法讲授法、演示法、实验法4.教学过程导入新课展示一些由不同材料制成的工程物品，如woodenchair（木椅）、steelbridge（钢桥）、plasticwaterpipe（塑料水管）等，让学生观察并猜测它们分别是用什么材料制作的。引出本节课要学习的工程中的材料。讲授新课介绍几种常见的工程材料：木材：具有质轻、强度较高、容易加工等特点，常用于建筑结构、家具制造等。钢材：强度高、韧性好、可焊性强，广泛应用于建筑、机械制造、桥梁等领域。塑料：质轻、耐腐蚀、绝缘性好，常用于制造塑料制品、电子设备外壳等。混凝土：由水泥、沙石、水等混合而成，具有较高的强度和耐久性，是建筑工程中常用的材料。通过简单的实验，展示材料的特性：比较木材、钢材、塑料的硬度：用铁钉在三种材料上刻画，观察痕迹，了解它们的硬度差异。测试塑料的柔韧性：将塑料条弯曲，观察其是否容易变形，了解塑料的柔韧性。检验混凝土的强度：用小锤子轻轻敲击混凝土块，感受其坚硬程度。结合实际工程案例，讲解材料选择的原则：根据工程的功能要求选择材料，如建造桥梁需要选择强度高的钢材。考虑材料的成本，在满足工程要求的前提下，尽量选择价格合理的材料。关注材料的环保性能，优先选择可回收、无污染的材料。小组讨论给出一些工程场景，如建造一个儿童游乐设施、制作一个篮球架等，让学生分组讨论应该选择哪些材料，并说明理由。各小组汇报讨论结果，全班交流。课堂小结总结常见工程材料的特性和用途，强调材料选择对工程的重要性。鼓励学生在生活中关注材料的应用，了解更多材料知识。课后作业观察生活中的工程物品，记录它们使用的材料，并思考还有哪些材料可以替代。第4课工程与环境1.教学目标学生了解工程建设对环境的影响，包括正面和负面的影响。树立工程建设与环境保护协调发展的意识。2.教学重难点重点：认识工程与环境的相互关系。难点：理解如何在工程建设中实现环境保护。3.教学方法讲授法、讨论法、案例分析法4.教学过程导入新课播放一段关于大型工程建设前后环境变化的视频，如水库建设、城市地铁建设等。引导学生观察视频，思考工程建设对环境产生了哪些影响。讲授新课讲解工程建设对环境的正面影响：改善基础设施，如道路、桥梁建设方便了人们的出行。促进经济发展，带动相关产业繁荣，为环境保护提供资金支持。一些生态修复工程有助于恢复和保护生态环境。重点介绍工程建设对环境的负面影响：破坏自然景观，如开山修路、建设高楼大厦改变了地形地貌。造成环境污染，如施工过程中的扬尘、噪音污染，工程废弃物对土壤、水体的污染等。影响生态平衡，如工程建设可能导致动植物栖息地破坏，生物多样性减少。通过具体案例分析，加深学生对工程与环境关系的理解：以某煤矿开采为例，分析其对土地、水资源和生态的破坏，以及采取的治理措施。探讨城市轨道交通建设中如何减少噪音、振动对周边居民的影响。小组讨论提出问题：在进行工程建设时，如何做到既满足人类需求又保护环境？学生分组讨论，从工程设计、施工过程、运营管理等方面提出自己的想法和建议。各小组选派代表发言，全班交流。课堂小结总结工程与环境的相互关系，强调环境保护在工程建设中的重要性。鼓励学生在今后关注工程建设中的环境问题，积极参与环保行动。课后作业调查本地正在进行的一项工程，了解其对环境的影响及采取的环保措施，写一篇小报告。八、教学评价1.过程性评价观察学生在课堂上的表现，包括参与讨论的积极性、小组合作中的贡献、提问和回答问题的情况等，及时给予鼓励和指导。检查学生的课堂笔记、设计草图、模型制作等学习成果，评价学生对知识的掌握和实践能力的发展。对学生的采访活动进行评价，看学生是否能够按照采访提纲进行有效采访，并整理出有价值的资料。2.终结性评价进行单元测试，考查学生对本单元科学知识的理解和掌握程度。对学生的工程设计作品进行综合评价，从设计思路、创新性、实用性、团队协作等方面打分。根据学生的课后作业完成情况，如调查报告、改进后的模型等，评价学生对知识的运用和拓展能力。九、教学资源拓展1.推荐书籍《工程师爸爸给孩子讲的365个发明故事》：通过有趣的故事介绍发明创造的过程，激发学生对工程和科学的兴趣。《身边的工程科学》：以图文并茂的方式讲解生活中常见工程的科学原理，帮助学生理解工程与科学的关系。2.网络资源中国科普网（[网址]）：提供丰富的科普知识，包括工程领域的最新进展和