2026秋小学科学苏教版（新教材）五年级上册专项学习《像工程师那样》教学设计

小学科学苏教版（新教材）五年级上册专项学习《像工程师那样》教学设计一、教学目标（一）科学观念1.通过港珠澳大桥建造资料，知道工程师解决工程问题时，会综合考虑功能、安全、成本、生态环境等多方面因素，通过权衡利弊作出最优选择；2.知道建造工程通常要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果的完整过程，初步形成整体规划、综合考虑的科学观念。（二）科学思维1.能从港珠澳大桥案例中提取限制条件、方案对比、权衡利弊等关键信息并进行分析推理；2.能围绕桥梁模型任务，依据验收标准和限制条件制定评估表，运用多标准决策的方式比较方案、作出合理选择，发展分析、比较、综合的思维能力。（三）探究实践1.能参与前期调研，收集整理做决定所需的关键信息；2.能根据任务要求设计桥梁模型方案，制定具体可行的实施计划；3.能按计划分工制作、组装桥梁模型，运用合适的检验方法记录数据、判断是否达标，完整经历"设计—制作—检验—改进—发布"的过程，掌握热熔胶枪等工具的安全使用方法。（四）态度责任1.在活动中体会工程师严谨求实、勇于创新的科学态度，学会与人合作、尊重证据；2.增强保护生态环境的责任意识，养成认真倾听、敢于发表意见的学习习惯；3.乐于分享设计思路与改进过程，敢于听取他人意见、不断完善。二、教学重难点教学重点：理解工程师权衡利弊、整体规划解决问题的思路，初步经历桥梁模型设计制作的完整过程。教学难点：能依据任务要求和限制条件，运用评估表对多种方案对比权衡，作出合理的多标准决策。三、教学准备教师准备：多媒体课件、桥梁模型范例、热熔胶枪、剪刀、卡纸、吸管、木棒、胶水、砝码等材料，评估表、记录单。学生准备：记录本、彩笔、课前收集的桥梁资料。四、教学过程（一）课堂导入，激发兴趣（约3分钟）师：高楼、大桥、地铁，这些了不起的工程背后，都有一群聪明的工程师。工程师是怎么思考问题、解决难题的呢？今天，就让我们一起像工程师那样，开启今天的专项学习。学生结合生活经验自由发言，说说心中的工程师。教师相机引导：工程师最厉害的本领，是遇到难题时能想出巧妙的办法。你们想不想学这个本领？随即板书课题：像工程师那样。设计意图：以贴近生活的工程情境唤起兴趣，激发学生像工程师一样思考探究的欲望。（二）探究新知工程师这样做——认识港珠澳大桥（约9分钟）（1）认识港珠澳大桥。教师介绍：在我国的伶仃洋上，有一座了不起的大桥——港珠澳大桥。它"一桥飞架粤港澳，天堑变通途"，东接香港特别行政区，西接广东省珠海市和澳门特别行政区，是一座世界级的大工程。学生观看图片或视频，感受大桥的宏伟壮观，激发自豪感。（2）分析建桥难题。教师引导：这样一座大桥该怎么建呢？工程师要解决的问题非常多。伶仃洋是重要的水运航道，每天有4000多艘船只穿梭，旁边又是机场。如果桥建得高，有利于大型船只通行，却不利于飞机起降。学生思考交流：工程师遇到了什么难题？为什么为难？引导学生认识到限制条件之间相互矛盾，很难两全。教师小结：面对这一矛盾，工程师们想到了"海底隧道与大桥相结合"的方案，还需通过人工造岛解决。由此启发学生：遇到难题先分析清楚问题，再寻找两全其美的办法。（3）体会权衡利弊。教师引导：建造人工岛时，工程师又遇到了海底淤泥怎么处理的问题。工程队提出了哪几种方案？各有什么优点和不足？方案一：大规模开挖海底，挖尽淤泥，但工程量巨大，还会对海洋生态造成毁灭性破坏。方案二：堆沙填海造地，方法较成熟，但成本高、工程时间长。方案三：钢筒围岛法，把预先制造好的巨型钢筒直接沉入海中，固定在海床上，围成岛屿轮廓，再往钢筒里填入砂石。学生对比三种方案的优缺点，小组内说一说自己的想法。教师追问：工程师最终为什么选择钢筒围岛法？引导学生从保护生态环境、节省时间和成本等方面分析。教师小结：工程师从保护生态环境、节省时间和成本等方面综合考虑，对各种方案的优劣进行对比评估，从而遴选出最优方案。这个过程，就叫作权衡利弊。教师相机板书：权衡利弊。设计意图：以港珠澳大桥真实工程案例，帮助学生理解工程问题的复杂性和限制条件的制约，初步体会权衡利弊、整体优化的思想方法。学做工程师——制作桥梁模型（约22分钟）教师出示任务情境：某沿江城市因经济发展需要，决定新建一座跨江大桥。这里的江面宽约250米，两岸土质松软。经过前期论证，市政府要求：新建的桥梁要能双向通车及行人，桥下可通过大型船只；桥高不能超过50米；造价不能太高，后期维护要简便。教师进一步出示具体任务：建一个跨度30厘米、宽度10厘米、承重在3000克以上的桥梁模型。学生明确任务后，按照工程师的工作流程开展活动。（1）明确问题。教师引导：设计方案前，要先围绕问题清单开展前期调研，找齐做决定所需的关键信息并记录下来，帮助我们做选择。学生分小组合作，围绕桥梁类型、材料选择、跨度承重要求、限制条件等开展前期调研，查阅资料、交流讨论，记录关键信息。教师继续引导：面对调研得到的关键信息，我们要利用评估表权衡利弊，进行多标准决策，确定限制条件下的最优选择。评估表的制定要充分考虑任务的验收标准和限制条件。学生讨论交流，初步制定评估表，从承重能力、稳固程度、材料成本、制作难易等方面，对拱桥、桁架桥、斜拉桥等不同类型桥梁进行权衡，确定设计方向。设计意图：通过前期调研和评估表，引导学生学会收集信息、用多标准决策明确问题、选择方案，体会工程决策要讲依据。（2）设计方案。教师引导：在权衡利弊、确定设计方向后，还要学习与设计有关的知识，再把知识用到设计中，使方案更合理。比如，三角形结构承压能力强、不容易变形，可利用这一原理加固桥身，让桥更稳固。学生根据选定桥梁类型，结合桥面、桥墩、桥身加固等知识，画出简单设计草图，标出主要结构和大致尺寸。小组内交流设计方案，互相提出修改意见，完善设计。设计意图：把知识学习与设计实践结合，让学生体会设计方案要以科学知识为支撑，从而更加科学合理。（3）实施计划。教师引导：实施计划时，先把要做的事按顺序写清楚，再把每步需要的材料、工具、负责人和完成时间标出来，让计划具体、可执行。任务复杂时，可先把大任务拆成几个部分，分头完成再组装。学生小组合作，制定详细实施计划，明确分工，列出材料和工具，安排好制作步骤。设计意图：培养学生有序规划、合理分工、团队协作的工程素养。（4）检验作品。教师引导：检验作品时，先依据任务要求，共同商定一个科学合理的检验方法。检验不只是"看看像不像"，还要记录数据：哪里达标、哪里需要改进、为什么。学生按计划动手制作桥梁模型，共同商定检验方法，用砝码逐渐加力测试桥面承重，把数据记录在记录单上，判断模型是否达到承重3000克以上的标准。设计意图：引导学生用数据说话，养成实事求是、尊重证据的科学态度。（5）改进完善。教师引导：改进完善时，要看着记录找问题，想清楚原因再动手。改进后要再次检验，确认是否达到标准。学生根据检验记录分析问题原因，如桥面断裂、结构不稳等，针对问题改进后再检验验证。设计意图：让学生经历"检验—改进—再检验"的循环，体会工程改进是不断优化的过程，培养精益求精的品质。（6）发布成果。教师引导：发布成果时，把你的设计亮点和改进过程讲清楚，用数据或记录作为证据。还要说明做了哪些选择、为什么这样选，让别人看得懂作品、理解你的思考。各小组代表上台展示桥梁模型，介绍设计思路、制作过程和检验数据，说明选择某方案的理由，其他同学倾听提问，教师给予鼓励性评价。设计意图：培养学生的表达能力与证据意识，在交流分享中深化对工程过程的理解。（三）课堂练习，巩固提升（约4分钟）选择题。港珠澳大桥建设人工岛时，工程师最终选择的方法是（C钢筒围岛法）。三角形结构的主要优势是（A承压能力强，不容易变形）。制作桥梁模型，使用热熔胶枪的时候，我们要（B注意安全，防止烫伤）。检验桥梁模型的时候，下面做法正确的是（B记录实测数据，判断是否达标）。桥梁模型桥面断裂，这属于（A结构设计问题）。判断题。工程师做工程，不需要考虑保护环境，只要把工程建好就行。（×）前期调研可以帮助我们收集信息，方便权衡利弊选择方案。（√）工程任务复杂时，可以拆分任务，分工制作构件，最后再组装。（√）模型检验不合格，找到原因改进之后，需要再次进行检验。（√）发布工程成果，只展示作品就可以，不用讲设计思考和改进过程。（×）设计意图：通过选择题和判断题，帮助学生巩固本课核心概念，强化权衡利弊、流程化思考和工具使用安全等要点。（四）课堂小结，作业布置（约2分钟）教师提问：小朋友们，通过今天的学习，你有哪些收获呢？学生畅谈收获，说一说自己了解了什么、学会了怎样做工程。教师总结：像工程师那样，就要先明确问题、权衡利弊，再设计方案、实施计划，还要检验改进、发布成果。希望同学们把认真思考、按步骤做事的本领用到学习和生活中去。作业布置：1.结合今天的学习，把你设计的桥梁模型方案补充完整，并和家人一起把模型做出来。2.想一想：生活中有哪些地方用到了"权衡利弊"的思考方法？和同学交流分享。五、板书设计专项学习像工程师那样工程师这样做：权衡利弊