小第一单元 单元整体分析
教材版本 教科版（2017） 年级 六年级
册数 下册 单元名称 小小工程师
单元主题 本单元以“工程建设”为核心主题，通过“了解住房—认识工程—建造塔台”的递进式学习路径，引导学生从身边熟悉的住房出发，逐步拓展到港珠澳大桥等宏大工程，最终通过塔台模型的设计、制作、测试、评估与改进等完整实践活动，建构对工程本质、流程与核心要素的认知。单元聚焦“工程的关键是设计”这一核心观念，凸显科学、技术与工程的内在关联，培养学生的工程思维、实践能力与合作意识，是小学阶段科学课程中工程与技术领域的综合性、实践性重点单元。完全契合 2022 版《义务教育科学课程标准》中 “技术与工程” 领域的实践要求与育人目标。
教材分析 1.教材编排逻辑 本单元共7课时，遵循“认知—实践—提升”的编排思路，层层递进、环环相扣，形成完整的工程学习闭环： 基础认知阶段（第1-2课时）：第1课时“了解我们的住房”以学生熟悉的住房为切入点，帮助学生认识住房的结构、系统及建造过程，初步建立工程的感性认知；第2课时“认识工程”通过港珠澳大桥等宏大工程案例，归纳工程建设的普遍步骤，理解工程与科学技术的关系，实现从“小型住房工程”到“大型复杂工程”的认知拓展。 实践探索阶段（第3-6课时）：第3课时“建造塔台”明确工程任务，引导学生考虑多因素设计标书并参与竞标；第4课时“设计塔台模型”聚焦模型设计的核心要素，如结构稳定性、成本控制等；第5课时“制作塔台模型”将设计方案转化为实物，培养动手能力与问题解决能力；第6课时“测试塔台模型”通过量化测试与数据分析，发现模型存在的问题，为后续改进提供依据。 总结提升阶段（第7课时）：第7课时“评估改进塔台模型”通过自我评估与组间评估，梳理问题并优化设计方案，强化“工程需要反复改进完善”的核心认知，形成完整的工程实践闭环。 2.教材内容特点 生活化选材：从学生日常居住的住房切入，降低工程概念的理解难度，同时引入港珠澳大桥、“中国天眼”等标志性工程，增强民族自豪感与学习兴趣。 实践性突出：以塔台模型建设为核心任务，贯穿“设计—制作—测试—评估—改进”的完整工程流程，让学生在动手实践中理解工程原理。 综合性较强：融合科学（结构稳定性、力学知识）、技术（工具使用、模型制作）、数学（成本核算、数据测量）、美术（模型美观设计）等多学科知识，体现工程的综合性特质。 强调过程性：注重工程实践中的问题梳理、反思改进，通过多次评估与调整，传递“精益求精”的工程理念。
学情分析 1.认知基础 六年级学生已具备一定的生活经验，对住房、桥梁等工程有初步的感性认识，但对工程的本质、结构系统及建造流程缺乏系统性理解。经过前期科学学习，学生掌握了基础的观察、比较、分析、合作探究等能力，能够进行简单的资料搜集、数据记录与整理。对“结构稳定性”“成本核算”等概念有初步接触，但将多因素综合考虑并应用于工程设计的能力较弱。 2.能力特点 优势：好奇心强，对动手实践类活动兴趣浓厚，具备一定的小组合作与交流表达能力，能够在实践中发现问题并尝试解决。 不足：工程思维尚未形成，设计方案时考虑问题不够全面（如忽略成本与稳定性的平衡）；图纸设计、模型制作等技能较为薄弱；数据分析与归因能力有待提升，难以精准找到问题根源并提出有效改进方案。 3.学习难点预判 区分住房的“结构”与“系统”，理解二者的功能差异与内在联系。 综合权衡成本、安全、稳定性等多因素，制定科学合理的工程设计方案。 严格按照设计图纸制作模型，并在实践中根据实际问题进行合理调整。 基于测试数据进行反思，精准归因问题并提出针对性的改进策略。
单元目标 1.科学观念 （1）学生能够理解工程设计与建造的基本概念，包括工程的结构、系统、建造过程及其重要性。 （2）认识到科学技术在工程设计与建造中的关键作用，以及工程对社会发展的贡献。 2.科学思维 （1）通过具体工程案例的分析，培养学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维。 （2）认识到工程设计中需要综合考虑多种因素，进行权衡与决策。 3.探究实践 （1）学生能够经历从了解住房、认识工程到建造塔台模型的全过程，掌握工程设计与建造的基本步骤和方法。 （2）能够根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并进行测试、评估与改进。 4.态度责任 （1）激发学生对工程设计与建造的兴趣，培养认真负责的工作态度和团队合作精神。 （2）增强学生的资源节约意识和环境保护意识，培养珍惜资源、爱护环境的价值观。
单元重难点 1.教学重点 （1）掌握工程 “设计 — 制作 — 测试 — 改进” 的核心流程，理解设计的关键作用。 （2）完成塔台模型的设计、制作与改进，综合考虑成本、安全、稳定性等因素。 2.教学难点 （1）多因素综合权衡，制定科学合理的工程设计方案。 （2）理解科学技术与工程的辩证关系，基于数据精准改进设计
教学策略 1.实验探究项目要符合学生学习规律和学科特点，并在真实情境中进行。 2.注重让学生亲自参与设计、制作、测试、改进等活动，在体验、理解技术与工程特点的同时，体会科学原理在技术与工程中的应用。 3.学习活动要创设真实情境，形式可以多种多样，如体验、制作、实验探究、项目研究等。教师可以根据情况适当选取某种形式或融合多种形式。
单元反思与改进 在单元教学结束后，需从以下方面进行反思与改进： 1.加强实践指导：在实际操作过程中，教师应加强巡视指导，及时解决学生遇到的问题，确保制作活动的顺利进行。 2.优化评估体系：进一步完善评估标准和方法，确保评估结果的客观性和公正性。同时，鼓励学生进行自我反思和相互评价，促进学生的全面发展。/ 让教学更有效 高效备课
第一单元 小小工程师 教学设计
实施年级 六年级 学科 科学 教材版本 教科版
学 期 第二学期 课题 第三课时 建造塔台
教学内容 教材第8-9页
素养目标 1.科学观念：明确工程设计需综合考量多方面因素，理解项目安全性与成本的和谐统一是工程设计的关键，知晓塔台建造的核心要素及各要素间的关联。 2.科学思维：能基于塔台建造任务，梳理出需考虑的关键因素，运用分析、规划的思维制定合理的设计方案和标书，提升逻辑思考与统筹规划能力。 3.探究实践：能积极参与小组合作，结合实际需求制定塔台竞标标书，通过投标发布会展示创意与构想，学会沟通表达、分工协作，解决设计中遇到的问题。 4.态度责任：激发对工程设计与建造的兴趣，体会科学知识在实际工程中的应用价值，培养严谨认真的科学态度和团队协作精神。
教学 重难点 重点：掌握塔台建造需考虑的核心因素，能规范制定塔台竞标标书，理解工程设计中安全性与成本的平衡原则。 难点：在设计过程中合理协调各因素之间的关系，实现安全性与成本的和谐统一，提升解决实际工程问题的能力。
教具准备 多媒体课件（《建造塔台》PPT）、塔台相关图片及案例视频、标书模板、课堂练习卡片、小组讨论记录表。
教学过程
一、情境导入 1. 谈话引入：“同学们，上节课我们认识了工程的基本步骤和工程与技术的关系，了解到每一项工程的背后都离不开精心的设计。今天，我们就要化身小小工程师，迎接一项新的工程任务。” 2. 展示任务：“学校计划在操场上建造一座塔台，供足球教练站在上面指挥队员训练。现在需要面向全校征集塔台设计方案，最终将通过竞标方式确定建塔资格。你们想成为这项工程的设计者，赢得竞标吗？” 3. 引出课题：通过展示机场塔台等相关图片，引导学生初步感知塔台的功能与特点，顺势引出本节课课题 ——《建造塔台》。 二、探究新知 活动一：梳理塔台建造的关键因素 1.提问引导：“要建造一座符合要求的塔台，我们首先得思考，有哪些因素是必须考虑的呢？” 2.小组讨论：给学生 3 分钟时间，以小组为单位展开讨论，结合生活经验和工程常识，梳理建造塔台需考虑的因素，记录在讨论记录表上。 3.集体交流：邀请各小组代表分享讨论结果，教师进行补充和总结，明确核心因素包括： - 基础条件：建塔位置、塔台高度、塔台样式； - 核心要求：结构坚固、安全可靠（包括承重能力、抗风能力、抗震能力等）； - 实施保障：材料选取、成本预算、人员分工、时间分配。 活动二：制定塔台竞标标书 1.展示标书模板：向学生介绍标书的重要性及主要内容，包括日期、建塔位置、使用材料、塔的设计（塔高、塔型、实用性、安全性、细节设计等）、成本预算、人员分工、时间分配等。 2.明确竞标要点：强调本次竞标将重点关注项目安全性和项目成本，引导学生在设计中注重二者的平衡。 3.小组协作：各小组根据梳理的关键因素和标书要求，展开分工合作，共同制定塔台竞标标书。教师巡视指导，针对学生遇到的问题（如材料选择与成本的冲突、结构设计如何保障安全等）提供思路启发。 活动三：举办投标发布会 1.发布规则：每个小组推选 1-2 名代表作为 “设计师”，向全班展示本组的标书设计，讲解设计理念、核心亮点、安全性保障及成本控制方案，展示时间不超过 3 分钟。 2.现场互动：其他小组可在展示结束后提出疑问或给出建议，展示小组进行回应，教师适时引导学生围绕设计的合理性、安全性和经济性展开讨论。 3.总结反思：引导各小组结合他人的意见和建议，反思本组设计的优势与不足，思考如何优化方案。 活动三：深化对工程设计的认识 1.提问研讨：“通过参与设计和展示，大家有什么感受？在设计过程中遇到了哪些问题，计划怎么解决？” 2.交流分享：鼓励学生畅所欲言，分享参与过程中的体会，提出遇到的困惑（如成本有限如何选择更合适的材料、怎样设计能兼顾美观与稳固等），师生共同探讨解决思路。 3.提炼升华：引导学生得出结论：工程设计各环节都很复杂，设计是核心环节，需要综合运用多学科知识；团队分工合作、有效沟通能提高设计效率；工程设计需符合实际需求，必要时做出合理变更。 三、课堂小结 1.师生共同回顾：本节课学习的核心内容，包括塔台建造的关键因素、标书的主要内容、工程设计的核心原则（安全性与成本的和谐统一）。 2.知识梳理： 塔台建造需综合考虑位置、高度、材料、安全、成本等多方面因素； 标书是工程设计的重要体现，需规范、详细、贴合实际； 项目安全性包括结构稳固性、承重能力、抗风抗震能力等，项目成本涵盖材料成本、人工成本等。 3.情感升华：肯定各小组的设计成果和协作精神，强调工程设计离不开严谨的思考和创新的思维，鼓励学生在生活中继续保持对工程技术的探索兴趣。 四、巩固练习 采用抢答形式，通过观看PPT中课堂练习体进行快速检测，巩固所学知识： 1.成员明确制作塔台模型的要求后，接下来需要（C.制定设计方案）。 2.工程实施前需要征集不同的设计方案，最终通过（A.竞标）的方式来获得实施工程的资格。 3.我国东南沿海地区多台风，如果在这一区域建高塔，需要重点考虑（C.抗风能力）。 4.建造塔台需要考虑的因素很多，核心因素是（A.塔高、承重、安全性）。 5.框架结构中的“小格子”大多数是（C.三角形）形状的。 6.制作塔台模型时在塔台底座的四边形中加斜杆主要是为了（A.稳定）。 公布答案并简要解析，强化学生对重点知识的记忆。 五、课后作业 1.基础作业：完善本组的塔台竞标标书，结合课堂上的建议进行优化修改。 2.实践作业：利用课余时间搜集不同类型塔（如电视塔、通信塔、古塔）的图片和资料，观察它们的结构特点，分析其在设计时可能考虑的因素，下节课分享交流。 板书设计
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共26张PPT)
建造塔台
小小工程师
一
素养目标
(2分钟)
情境导入
（3分钟）
探究新知
（25分钟）
课堂总结
（6分钟）
课堂练习
（3分钟）
布置作业
（1分钟）
教学过程
素 养 目 标
科学观念
科学思维
探究实践
对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。
感受到科学知识与其他学科综合能力对工程设计的重要性。
能够考虑到建造塔台所涉及的各个因素。能够根据教科书中标书样本制订出建造塔台标书。能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。
态度责任
积极参加设计活动,对工程学习充满兴趣。
01
02
03
04
学习目标
01
情 境 导 入
情境导入
02
学校要在操场上建一座塔台，以供足球教练站在塔台上指挥队员训练。现在需征集塔台的设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格。
情境导入
02
探 究 新 知
想一想建造塔台需要考虑的因素。
1
探究新知
03
想一想建造塔台需要考虑的因素。
1
探究新知
03
建造地址
塔台样式
人员分工
塔台高度
材料选取
确保坚固
保证安全
节省成本
……
探究新知
03
制订标书。
2
（1）阅读标书项目，研讨具体内容
探究新知
03
（2）小组制定标书。
制订标书。
2
探究新知
03
投标发布会。
3
探究新知
03
1.通过参与设计塔台的项目，我们有什么感受？
设计要符合实际并做出合理的变更；有效地分工合作、相互沟通能更快、更有效地完成任务；工程的设计需要丰富的理论知识支撑。
探究新知
03
2.设计中遇到了哪些问题？我们计划怎么解决？
遇到的问题 解决办法
探究新知
03
3.我们对工程有了怎样的新认识？
建造工程各环节都很复杂，设计是核心，建立模型也是工程的重要环节，工程师通过建立模型来测试他们的设计。
课 堂 总 结
1.工程设计的关键是实现项目安全性和项目成本的和谐统一。
2.塔台竞标标书包括建塔位置、塔高、使用材料、预算、人员分工和施工周期等内容。
3.项目成本包括材料成本、人工成本等。
4.项目安全性包括结构稳固性、承重能力、抗风能力、抗震能力等。
课堂总结
05
通过本节课的学习我们知道了什么？
课 堂 练 习
巩固练习
04
1．成员明确制作塔台模型的要求后，接下来需要（ ）。
A．制作塔台模型 B．测试塔台模型 C．制定设计方案
2．工程实施前需要征集不同的设计方案，最终通过（ ）的方式来获得实施工程的资格。
A．竞标 B．争吵 C．组长决定
3．我国东南沿海地区多台风，如果在这一区域建高塔，需要重点考虑（ ）。
A．美观 B．抗震能力 C．抗风能力
4．建造塔台需要考虑的因素很多，核心因素是（ ）。
A．塔高、承重、安全性 B．美观、成本、实用性 C．建塔位置、材料、时间
5．框架结构中的“小格子”大多数是（ ）形状的。
A．梯形 B．长方形 C．三角形
6．制作塔台模型时在塔台底座的四边形中加斜杆主要是为了（ ）
A．稳定 B．加重 C．美观
巩固练习
04
布 置 作 业
请同学们课后完成以下作业：
背诵本课时小结中要点知识。
1
布置作业
05
