青岛版（五四制2017秋）四年级上册科学7.30 技术产品与生活 教案

30课《技术产品与生活》教学设计
教学目标
1.了解木拱廊桥是用木头利用穿插压的方式搭建起来的，知道木拱廊桥属于建筑技术产品，能够举例说出建筑技术、通讯技术、运输技术的产品。
2.能够通过合作利用六根木棒搭建基本廊桥，能用更多的木棒搭建加宽加长和榫卯式木棒搭建廊桥，进行培养学生的创新思维能力及动手操作能力。
3.能对木拱廊桥的搭建提出问题和猜测，在合作探究的活动中保持好奇心，并对周围的技术产品表现出探究兴趣。
4.知道工程和技术产品改变了人们的生产和生活，了解技术对人类生活方式好的一面和不利的在面。
教学重难点
1.重点：了解木拱廊桥的结构特点，能够举例说出建筑技术，通讯技术运输技术的产品，了解技术产品对人们生产和生活带来的改变，在搭建廊桥的活动中，培养学生的创新思维能力及动手操作能力。
2.难点：了解木拱廊桥的结构特点，激励学生用多种多样的方法搭出各具特色的廊桥。教学准备
1.教师准备：课件、视频、图片、榫卯式廊桥包六套、长木条 12根，钩码盒 30盒
2.学生准备：方形小木棒、平板电脑
教学流程：
（一）创设生活情境，提出探究问题。
1.故事导入，激发兴趣。
（1）课件出示激励图片，激发兴趣：
同学们，又到了探索科学奥秘的时间了，本次探究之旅，希望同学们能一如既往的（学生齐读：大胆探索、认真观察、用心思考、反复实验），提高自己的科学素养。
（2）课件出示时光隧道。首先，我们沿着时光隧道，穿越到 1000多年前我国北宋时期,看一下发生了什么事情？
（3）出示音频，课件
课件展示《东京梦华录》：1000多年前，当时京城汴梁有条汴河，宽 16.5米，河上有桥，桥下有支撑的石柱。这条河来往船只运输非常繁忙，河水湍急，船顺流而下时，很容易撞到石柱上，经常造成人亡船毁的悲痛事件。
（4）生活中遇到了这样问题，启发学生思考：如果你生活在那个年代，你有什么好办法来解决这个问题？
（5）学生交流，教师予以解释和否定。（预设：没有办法建成。）
【设计意图：本环节立足于学生已有生活经验，呈现真实的生活场景，引导学生基于解决生活问题进行科学探究，具有浓郁的生活色彩。】
2.认识虹桥，感知结构。
（1）借助《清明上河图》，学生认识虹桥。
①课件出示史料。古代劳动人们，发挥他们的聪明才智，用了一种很巧妙的方式，搭建了一种特殊的桥。
②课件出示《清明上河图》。
北宋著名画家，张择端把这座桥画在他的著名的《清明上河图》中。
③课件动画呈现虹桥。现在老师利用现代技术手段，让这幅画景物复活在我们眼前。然后点击桥的定格图片，通过观看你能说这座桥的样子吗？
④学生交流，描述一下这座桥。
⑤你能猜测一下这座桥是什么什么建造的吗？
（2）结合透视图，认认识虹结构。
①为了让学同学们列清晰地观察到虹桥的结构，我们把桥的外部拆掉，通过透视图来观察一下，你会发现什么？
②介绍虹桥：出示动画和音频。出示音频和文字介绍：整座桥横跨汴水 16.5米两岸，跨径达 20米，却不用一钉一铆，完全利用木头自身的强度、摩擦力和直径的大小、所成的角度、水平的距离等巧妙搭接起来。它结构简单，却坚固异常，形似彩虹，又称虹桥。
【设计意图：借助文化作品和艺术作品来认识虹桥，辅以动画和视频介绍，引导学生认识虹桥的历史和结构特点，实现了跨学科的学习。】
3.提出问题，明确目标。
（1）师启发：根据刚才对虹桥观察和了解，从科学的角度，你又能提出什么样的探究问题？
（2）学生交流预设：
①这座完全是由木头建成的，是怎么建成的？）
②这座桥搭建主要运用什么技术？（教师评价：这位同学思维非常敏捷，他能从观察的现象中，立刻提出有价值的核心问题，具有很强的探究意识。）
③结构有什么特点？（这位同学能通过现象，马上想到它的本质，具有很深度的探究思维。）
④给人们生活带来哪些方便？（这位同学很有生活经验，知识科学探究来自生活，还要源于生活。）......
（3）教师出示课题：这节课，我们就以虹桥为例探究一下技术产品与生活这个主题，好吗？（课件并板书：技术产品与生活）学生齐读课题。
（4）出示学习目标：我们就把运用技术、认识产品、了解技术产品给生活带来的影响作为本次探究目标。
【设计意图：教师引发学生用科学的思维来分析虹桥，引导学生用发现的眼睛
看世界，明确探究目标，激发学生的探究欲望。】
（二）学习多样搭建，体验建筑技术。
1．认识搭建材料，以小组为单位设计方案。
（1）认识材料。在搭建之前，首先要选择好材料，同学们请看，这是课前老师准备小木棒，我们就用这些小木棒尝试搭建一座虹桥，好吗？先观察这些小木棒，它们长短、粗细、材质相同，而且不容易折断。也就是说，我们在制作的时候，选材也很重要，也需要研究。
（2）设计方案。怎样制作呢？首先，我们要先设计制作方案，确定初步的制作思路。请四人一组，进行思维碰撞吧。
（3）交流方案并演示。你愿意分享一下，你们的想法吗？请借助实物展台来演示一下吧。（引导学生只用四根木棒搭建一个平面结构即可。）
（教师评价：这位同学们用建筑师一样的思维进行分享，他会将复杂问题进行分解思考，逐渐找到切入点，这是我们应该学习的探究方法。）
【设计意图：教师半扶半放，通过演示和学生交流，不断形成认知冲突，进行思维碰撞，引导学生积极思维。】
2.基于生活问题，用小方木尝试简单搭桥。
第一搭建：基本搭桥。
（1）同桌俩共同研究将第 5根进行穿插别压，教师巡视指导。
（2）教师用 EN5拍照上传功能，将完成学生的作品传到大屏幕。
（3）用 EN5拍摄视频功能，将学生穿插别压搭建方法操作过程投到大屏幕，其作学生观看并进行科学评价和合理建议。
（4）教师对操作同学和评价作品学生进行表现性评价。（围绕创新思维、抓住核心进行评价、会提出合理建议、虚心接受别人正确的建议等。）
【设计意图：教师将搭建的核心环节完全放手给学生，让学生根据教师的点拨完成搭建和评价，提升学生的批判性思维，提高思维品质。】
第二次搭建：结合图纸搭建。
（1）出示图纸：刚才这个小组用 6根木条搭建一座桥，我们通过图纸的展示的方式一起来回顾一下，请看图纸（逐张用 EN5放大工具清晰展示）。
（2）哪位同学愿意下来利用图纸，解读一下搭建的方法？（3）同桌两继续搭建吧。（4）学生搭建，教师指导。
（5）拍照上传优秀作品。
①教师用 EN5手机拍照上传大屏幕。
②其余学生进行评价和建议。
（6）出示资料介绍廊桥结构:基本组合单元是六根杆件，纵向四根、横向两根，平面呈“井 ”字形。利用受压产生的摩擦力，构件之间越压越紧。这种结构，不用钉铆，只需用相同规格的杆件，穿插别压，搭接而成。（板书：穿插别压）
【设计意图：引导学生有序进行动手操作，经历思维过程，将科学探究与数学、美术等学科进行充分融合，帮助学生进行思维进阶。注重学生反思和评价，有基于证据和逻辑发表自己见解的意识，严谨求实;有利于培养学生思维的严谨性。】
第三次搭建：加宽加长搭桥，体验承重。
(1)师启发：现在我们学会了最基本虹桥的搭建，可这座桥太短了，怎么办？
（2）怎样在基本桥的基础上进行加长呢？（学生交流）
（3）播放视频，学生观看搭建方法。从刚才的视频中，小姐姐用二分之一、四分之一等数学语言进行描述，还要从美观的角度进行调整。这些做法是运用数学和美术等思维进行优化。所以，我们在进行技术产品制作时，要学会运用跨学科思维进行融合探究。（4）前后四人一大组，进行加宽或加长，钩码进行体验承重。
（5）指名两生用大木条搭建。（6）所有同学观看让搭建大木条的学生踩在桥上验证桥的承重力。
【设计意图：引导学生保持好奇心和探究热情，乐于探究和实践；不迷信权威，敢于大胆质疑，追求创新；尊重他人的情感和态度，善于合作，乐于分享。】
3.基于易滑动问题，用榫卯材料改进搭桥。
（1）认识榫卯结构。
① 启发思考：我们学会通过穿插别压的方式，可以用木头搭建一座坚固的虹桥，有时木头容易滑动，怎么办？
② 学生交流。
③ 出示图片，老师讲解：
古代真正的虹桥大木构件之间是以捆扎联系，后来，我们智慧劳动人们，又发明了一种榫卯结构。榫卯是木与木相连接的一种结构形式，一般把凸出部分叫做“榫”，也叫“榫头”，凹进部分叫做“卯”，也称为“榫眼”、“卯眼”，无需一颗铁钉，凹凸部分便可实现连接。榫卯结构的超凡构思，领先西方建筑学数千年。
（2）教师出示用榫卯材料搭建的桥。
（3）比赛活动：六人一组用准备的材料完成搭建，时间在 1分钟内。
①教题出示倒计时，学生搭建。
②学生利用易课堂投屏，进行作品展示。
（4）出示视频：认识生活中虹桥复杂的搭建。
【设计意图：通过拓展知识引导学生进行深度探究，了解中国古代劳动人民的智慧，培养学生正确的科学态度，激发学生爱国家爱人民的热情。】
（三）认识廊桥文化，拓展多样拱形桥。1.基于日晒雨淋问题，认识搭建廊桥。
（1）师启发：刚才视频中这种搭建方式的桥在南方地区比较常见，我们知道这种桥是用木头做成的，常年风吹日晒，尤其在南方地区雨水特别多，怎么办呢？
（2）学生交流。【设计意图：引导学生思维突破和发散，培养学生分析解决问题意识和创新能力。】
（3）出示廊桥，拓展认识。
①师讲解：大约八百年前，我国南方地区的劳动人民在虹桥的基础上，又进行了改进，在桥上建了廊。他的名字叫廊桥。（板书：廊桥）
②课件播放廊桥介绍视频。（廊桥是非物质文化遗产，我们能做的就是传承与保护。）
③课件出示木拱廊桥结构和资料。
木拱廊桥以圆木穿插别压形成的拱桥，足支撑在两岸的岩石上，底座由数十根粗大的圆木纵横拼接对拱而成“八”字形结构，完全利用自身的强度、摩擦力和直径的大小、所成的角度、水平的距离等巧妙搭接起来。它虽然结构简单独特，却坚固异常。
④ 从这段文字中，你知道了什么？
（4）出示图片：我国古代劳动人民的智慧结晶，“河上架桥，桥上建廊，以廊护桥，桥廊一体”。这种独特样式，被誉为世界桥梁史的活化石。
【设计意图：通过拓展认识，让学生了解廊桥是虹桥的基础上建造，体现了劳动人民的伟大创举，激发学民族自豪感和社会责任感。】
2.了解廓桥带来的方便。
（1）结合你的理解，你能说一下廊桥给人们生活带来什么？
（2）请大家利用平板查阅一下廊桥的作用吧。
（3）学生交流：能遮阳蔽雨、供人休憩、交流、聚会。
【设计意图：了解廊桥给人们带来的方便，树立保护环境和节约资源的责任感。】
3.基于生活需求，认识改进多孔拱形桥和石拱桥。
（1）师述：刚才我们认识的都是单孔木拱桥，但是，如果河非常宽，搭建一座那么长的单孔桥又比较费事，这怎么办？在此基础上，建造了多孔木拱桥、石桥等。
（2）教师出示动画图片，学生认识。
①万安桥：位于福建省屏南县长桥镇长桥村，是现存的全国最长的古代木拱廊桥，桥长 98.2米，宽 4.7米，
②河赵州桥：赵州桥是世界上现存年代久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥，其建造工艺独特，在世界桥梁史上首创“敞肩拱”结构形式，具有较高的科学研究价值。
③建水“十七孔桥”：在建水城西 3公里的泸江和塌冲河上，横跨着一条有 17个桥孔的多孔连拱桥，它是云南省规模最大，艺术价值最高的多孔连拱桥。
④颐和园“十七孔桥”：连接着南湖与昆明湖，长150米，是颐和园内最大的石拱桥，因有十七个桥洞，故称“十七孔桥”，桥上有 544座神态各异的小狮子。
【设计意图：了解我国多样的拱桥，培养学生的联想与想象能力，激发学生创新欲望。】（四）了解现代建筑技术产品，感受技术创新和便利
1.现场调查资料
（1）师述：（板书：古老而结构独特的建筑技术）只所以古老，是距今 2000多年前已经出现，结构独特是因为完全利用木头通过穿插别压而形成的木拱结构。
（板书：穿插别压木拱结构）随着人们生活的需要，科技的发展，一些新的建筑技术产品又出现在人们生活中。
（2）比如课前请同学们调查了我国一名著名的建筑如出示北京的鸟巢、上海的东方明珠、隧道等，下面以小组为单位交流一下吧。
①鸟巢：鸟巢是国家体育场，是北京 2008年奥运会主体育场，工程主体由钢结构形成，整个体育场结构的组件相互支撑，形成网格状的构架，外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢，被誉为“第四代体育馆”。
②东方明珠：东方明珠电视塔，选用了东方民族喜爱的圆体作为基本建筑线条，主体由三个斜筒体、三个直筒体和 11个球组成，形成巨大的空间框架结构，做到了现代科技与东方文化的完美统一。
③隧道：秦岭终南山公路隧道,又称秦岭终南山隧道、终南山隧道,为中国第一长双洞公路隧道,也是亚洲第二长公路隧道、世界第三长公路隧道。
2.视频播放介绍，港珠澳大桥。
（1）老师也带来了举世闻名的港珠澳大桥资料，下面请同学们能过一段视频了解一下，它的伟大之处吧。
（2）看了以后，你有什么感想。
（3）请同学们想一下，你在日常生活中都见到过哪些独特的建筑技术？做一个留心观察生活的人。
【设计意图：了解我国有代表性的建筑技术，了解现代技术的系统性和复杂性，激发学生建造欲望。】
3.这些建筑技术给生活带来了什么呢？（学生交流：有利和不利的一面）
（五）认识多种技术产品，理解其功能和影响。
1.了解通信技术和运输技术。
（1）师述：现在，我们了解了建筑技术产品，除了这些建筑技术产品，还有更多的技术产品服务于人们？比如通信技术、运输技术等。下面我们一起走进技术产品世界。
（2）互动小游戏：利用 EN5中的超级分类，根据给技术产品分类。①通信技术（手机、电脑、电子监控、通信卫星）
②运输技术（货车、吊车、飞机、运输管道、高速列车）
2. 认识新技术产品的功能。你能说一下这些技术产品的功能吗？
3. 辩证认识技术产品的影响。
（1）这些技术给人们带来了什么？根据学生答题情况进行追问。
（2）分析技术产品的利弊。学生通过辨论进行举例分析。
（3）小结：刚才我们认识了更多的新技术产品，这些都是科学家、工程智慧的结晶，希望同学们好好学习，将来也能发明出更多的新产品为人类服务。
【设计意图：通过学习了解科学对技术的指导意义，清楚技术产品的两面性，树立热爱自然，保护环境，推动生态文明建设和可持续发展意识。】
（六）总结反思与评价。
1.学生交流收获。本次探究有哪些收获和反思？
（七）课后作业
1.运用廊桥搭建技术和父母创新搭建一种新的产品。
2.关于廊桥你还有什么问题，课后可以深度研究一下。
3.阅读科学书目：李剑龙编写的《新科技驾到——孩子看得懂的前沿科学漫画》。
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