新版沪科技版(五四制)科学二年级上册第4单元 小小工程师-纸桥《1 制作纸桥并发现问题》教学设计

新版沪科技版(五四制)科学二年级上册第4单元小小工程师——纸桥《1制作纸桥并发现问题》教学设计（一）单元定位本单元属于2026版义务教育科学课程标准中“工程与技术”学习领域“技术与工程实践”核心主题，面向二年级（五四制）学生设置，核心目标是让学生初步感知“设计-制作-测试-改进”的工程闭环，建立“问题导向的技术改进”基本认知。单元共设置3课，分别为《制作纸桥并发现问题》《改进纸桥》《我们的小桥展示会》，形成从问题发现到优化迭代再到成果展示的完整工程实践链条，符合低年级学生“做中学、玩中学”的认知规律。（二）本课地位本课是单元起始课，承担着激发工程实践兴趣、建立桥梁结构基本认知、完成首次制作测试并梳理核心问题的功能，是后续改进活动的前提和基础。教材设置了“认桥梁-做纸桥-测纸桥-找问题”四个递进活动，弱化原理性知识的灌输，突出学生的动手体验与问题发现，符合低年级工程实践的启蒙要求。（三）新课标对应要求本课严格对接2026版新课标低年级段工程与技术领域学业要求：“能识别常见技术产品的基本结构，能利用身边的简单材料设计制作简易模型，能在测试中发现产品的不足，愿意与同伴合作完成制作任务”；同时对接科学核心素养中“科学探究”“科学态度”的培养要求，引导学生在动手实践中提升观察能力、问题表述能力与合作交流能力，树立“问题是改进的起点”的工程思维。（一）认知基础二年级学生已在一年级下册《常见的材料》单元学习过纸的基本特性，知道纸质地柔软、可折叠、易裁剪，能识别生活中常见的梁桥、拱桥等桥梁形态，但对桥梁结构与功能的对应关系没有系统认知，不知道“改变纸的折叠方式可以提升承重能力”的科学原理，对“统一测试标准才能公平对比”的工程逻辑没有概念。（二）能力基础学生已掌握简单的折叠、裁剪、粘贴技能，能独立完成简易手工制作，但精细化操作能力不足，折叠、对齐的准确度较低；小组合作时容易出现分工混乱、争抢操作权的情况，准确描述问题的能力较弱，多数学生只能笼统表述物品“坏了”“不好用”，无法对应到具体结构的具体问题。（三）兴趣与心理特点7-8岁学生对动手制作类活动兴趣浓厚，有强烈的“当小工程师”的角色代入欲，但抗挫能力较弱，若制作的纸桥承重效果差容易产生挫败感，需要教师正向引导，建立“发现问题比一次做好更重要”的评价导向，避免以“承重多少”作为唯一评价标准。（一）知识与技能1.能准确说出桥的2个基本结构：桥墩、桥面，知道桥墩的作用是支撑桥面，桥面的作用是承载重物；2.知道普通70gA4纸通过折叠、卷曲等方式改变形状后，承重能力会发生变化；3.能在统一测试标准下完成纸桥承重测试，准确记录硬币放置数量，能说出自己制作的纸桥存在的3个以上具体问题。（二）过程与方法1.经历“观察桥梁结构-设计简易纸桥-动手制作-统一测试-梳理问题”的完整工程实践过程，初步感知工程活动的基本流程；2.通过小组讨论、全班分享的形式，能用清晰的语言表述自己制作过程中的发现和纸桥存在的具体问题，学会用简单的符号、数字记录测试数据和问题；3.能通过对比不同小组的纸桥测试结果，初步发现纸桥的结构、制作工艺与承重能力的关联。（三）情感态度价值观1.对工程制作活动产生浓厚兴趣，愿意动手尝试不同的纸桥设计方案，敢于表达自己的想法；2.能接纳自己和他人的制作不足，意识到问题是改进的基础，不会因为纸桥承重低产生挫败感；3.养成小组合作分工的意识，愿意倾听同伴的想法，服从小组分工安排，共同完成制作测试任务。1.掌握桥的基本结构，明确纸桥制作、测试的统一标准；2.完整经历纸桥的设计、制作、测试过程，准确梳理纸桥存在的具体问题。1.能对应纸桥的具体结构描述问题，避免笼统表述“桥不好”“桥坏了”；2.小组内分工明确，所有成员都能参与到制作测试的过程中，不出现个别成员包揽所有操作的情况。（一）教师准备1.教学资源：常见桥梁实拍PPT（包含小区人行梁桥、公园石拱桥、跨江斜拉桥等学生熟悉的桥梁，标注桥面、桥墩结构）、纸桥制作测试示范视频、实物展台、测试成绩公示板；2.实验器材：标准70gA4纸100张、第五套一元硬币（单枚重量6.1g，重量统一）100枚、统一规格桥墩教具（每组2个，高度10cm，宽度5cm，测试时固定间距15cm）、1cm宽双面胶50卷、圆头安全剪刀30把、备用A4纸20张；3.学习材料：每人1份《纸桥测试记录单》（包含设计图栏、承重数据栏、问题记录栏三个部分）、提前按“强弱搭配”原则分好4人小组，每组预设分工：记录员、操作员、测试员、发言人。（二）学生准备提前准备铅笔、橡皮，课前不需要预习相关内容，避免固化设计思路。共1课时，40分钟。（一）情境导入（5分钟）1.教师出示学校小花园水沟的实拍图，提问：“小朋友们，咱们学校小花园的水沟上要修一座小桥，能放得下2个1kg的多肉盆栽，工程师叔叔想请咱们班的小小工程师先帮忙用纸做个桥的模型，试试什么样的桥能用，大家愿意帮忙吗？”2.播放不同桥梁的实拍PPT，暂停后提问：“大家仔细看看这些桥，不管是小桥还是大桥，都有两个共同的部分，谁能找出来？”（1）引导学生观察后回答：有架在上面的板、有撑着板的柱子；（2）教师总结：上面承载重物的部分叫桥面，下面支撑桥面的部分叫桥墩，所有的桥都有这两个基本结构。3.揭示课题：今天我们就来制作自己的纸桥，测试它能放多少个硬币，找找我们做的纸桥都有什么问题，为之后改进纸桥做准备。（二）新知讲授（10分钟）1.明确制作统一标准教师出示桥墩教具，边演示边讲解要求，所有要求同步呈现在PPT上，方便学生随时查看：（1）材料要求：每组只能用2张70gA4纸，双面胶总长度不能超过10cm，不能用其他材料，不能把纸桥粘在桥墩上；（2）规格要求：两个桥墩固定间距15cm，桥面必须完全架在两个桥墩上，不能接触桥墩外的桌面；（3）安全要求：使用剪刀时要圆头朝前，不能对着同学，用完马上放回桌面。2.明确测试统一标准教师拿出提前做好的平桥面纸桥做示范：（1）测试时，测试员要把硬币一个一个轻轻放在桥面的中间位置，不能砸、不能堆在边缘；（2）如果硬币掉下来，或者桥面塌了、桥墩倒了，就算测试失败，最后一次成功放上去的硬币数量就是你们组的承重成绩；（3）每组至少测试2次，第一次测试后可以稍微调整纸桥，再做第二次测试，记录最高的一次成绩。3.明确问题记录要求教师拿着示范的平桥面纸桥（放2个硬币就塌了）举例，教学生怎么记录具体问题：（1）不能只写“桥坏了”“桥不结实”，要说清楚是哪个部分出了什么问题，比如“我的平桥面太软，放了2个硬币就弯了”“我的桥墩是卷成圆形的，一碰就倒”“桥面太窄，硬币放上去就滑下来”；（2）记录员要把测试的硬币数量和3个最明显的问题写在记录单上，设计图可以用简单的简笔画画，不用画得很精美。（三）小组合作制作与测试（15分钟）1.分工确认（1分钟）：每个小组的成员轮流报自己的分工，记录员负责画设计图、记录数据和问题，操作员负责裁剪、折叠、粘贴纸桥，测试员负责放硬币、数数量，发言人负责之后的全班分享，分工可以临时调整，但要保证每个人都有事做。2.设计与制作（7分钟）：小组先讨论1分钟设计思路，画好设计图后再开始制作，教师巡视指导：（1）操作指导：提醒学生折叠桥面时边缘对齐可以提升平整度，不要浪费双面胶，裁剪时注意安全；（2）分工指导：如果发现小组只有操作员一个人动手，要引导：“记录员可以帮操作员扶一下纸呀，测试员可以先把硬币数好，准备一会测试哦”，督促所有成员参与；（3）分层支持：对动手能力弱的小组，发放提示卡：“你可以把纸折成波浪形当桥面哦”“把桥墩折成方形会比圆形更稳哦”，避免学生无从下手。3.测试与问题梳理（7分钟）：制作完成后，每组到测试区（提前摆好固定间距的桥墩）完成测试，教师巡视引导：（1）测试指导：提醒测试员放硬币要轻，不要碰到桥面，塌了就马上停止，记录准确数量；（2）问题引导：当小组测试失败时，不要直接告诉问题，要提问：“你看看是桥的哪个部分先坏的呀？是桥面弯了还是桥墩倒了呀？”引导学生自主发现问题；（3）数据记录：测试完成后，每组把最高承重成绩写在教室前面的公示板上，方便全班对比。（四）课堂练习（5分钟）本次练习为问题梳理实践练习，分为两个环节：1.小组讨论（2分钟）：每个组拿着自己的纸桥和记录单，再梳理一遍：我们的纸桥有哪3个最突出的问题？如果下次改进的话，最想先改哪个部分？2.全班分享（3分钟）：请3个不同成绩的小组上台展示，用实物展台展示他们的纸桥，发言人介绍：“我们的桥最高放了X个硬币，第一个问题是桥面折的地方容易断，第二个问题是桥墩不稳，一碰就倒，第三个问题是桥面太窄，硬币容易滑下来”，其他小组可以补充自己的发现，比如“我们组也有桥墩不稳的问题，我们把桥墩折成三角形就稳了一点”。教师适时点评：“你们观察得真仔细，把问题找得特别具体，这些问题就是我们下次改进的好方向”“你们还想到了临时调整的小方法，太棒了”，重点表扬问题找得准的小组，不要只表扬承重高的小组。（五）课堂小结（3分钟）教师带领学生回顾本节课内容：1.今天我们当小小工程师，知道了桥的两个基本结构是桥面和桥墩；2.我们用2张A4纸做了纸桥，还在统一标准下测试了承重，大家都发现了自己的纸桥有很多问题，比如承重小、桥墩不稳、桥面容易弯、边缘容易断等等；3.这些问题不是坏事，反而是我们下次把桥做的更结实的基础，下节课我们就针对这些问题，改进我们的纸桥。（六）作业布置（2分钟）1.实践作业：回家观察家里或者小区附近的桥，看看它们的桥面是什么形状的、桥墩是什么样子的，有没有能让我们的纸桥变结实的小办法，明天上课分享；2.创意作业：把你想到的改进纸桥的小点子画在记录单的背面，不用准备额外材料，明天带来和小组同学讨论。（作业符合“双减”要求，不需要学生购买任何材料，以观察和创意设计为主）```制作纸桥并发现问题├─纸桥结构：桥墩（支撑）、桥面（承重）├─制作要求：2张A4纸、桥墩间距15cm└─我们的问题：1.承重小2.桥墩不稳3.桥面易弯4.硬币易滑```（板书搭配简笔画的桥，文字大而清晰，符合二年级学生的认知特点）（一）预设成功之处1.标准统一：本节课所有制作、测试要求都做了统一规定，避免了“用更多材料、缩小桥墩间距提升承重”的不公平情况，测试数据有可比性，学生能直观对比不同设计的差异；2.评价导向合理：没有把“承重多少”作为唯一评价标准，重点评价学生的问题发现能力、合作参与度，有效保护了动手能力弱的学生的积极性，避免了挫败感；3.流程清晰：从导入到新授再到制作测试，环节递进符合低年级学生的注意力规律，40分钟的时间安排紧凑，没有冗余环节，可操作性强，能直接落地实施。（二）可能存在的问题1.部分动手能力极弱的小组可能无法在规定时间内完成制作，需要提前准备备用的半成品桥面，供这类小组直接测试，避免出现无事可做的情况；2.少数学生测试时放硬币的力度控制不好，导致桥提前塌，数据不准，后续可以在新授环节增加1分钟的