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第三单元《工具与技术》大单元整体教学设计
教材版本 教科版(2017) 单元(或主题)名称 工具与技术
单元主题 在生活中,我们会用到各种各样的工具,在创造和使用工具的过程中会用到很多技术。工具与技术,有的很简单,有的很复杂;有的应用广泛,有的应用于有限的领域;有的很古老,有的才发明不久……工具与技术有什么联系?人类是如何发明和改进工具与技术的?哪些工具与技术对我们人类产生了重要的影响……
课标要求 1.核心概念:(1)能的转化与能量守恒 (2)技术、工程与社会 2.学习内容: (1)4.1能的形式、转移与转化 ②知道简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其在生产生活中的应用。 (2)12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 ③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响,举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率,应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。 (3)12.3科学、技术、工程相互影响与促进 ④初步认识技术与工程对科学发展的促进作用,应用仪器设备进行观察并进行记录;举例说明科学发现可以促进新技术发明。 3.学业要求: (1)知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其应用。 (2)能说出技术与工程的基本特点及其对提高生产效率或工作效率的作用。 (3)能简要说明技术与工程对科学发展的促进作用,能尝试利用仪器设备进行观测和记录。 (4)能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置,能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。 (5)能以事实为依据作出判断。
教材分析 本单元一共有7课,始终围绕着“工具与技术”这一主题开展教学活动。本单元主要有两个方面的特点。①突出工具与技术的融合,又有所侧重。本单元大致按照总→分→总的形式组织和编排学习内容。第1课点明学习主题,第2~5课侧重探究几种具体而且广泛使用的工具,第6、7课侧重探究两种对人类发展有重要影响的技术,同时第7课也通过具体的制作活动,对工具和技术的关系进行总结。第2~6课虽然各有所侧重,但设计上始终把技术和工具融合在每一课教学内容之中。②突出工程技术领域的实践特点。单元中的每一课,基本上按照“发明背景—任务与测试—评估与交流—社会影响”这样的框架编写,有助于学生对工具与技术形成更全面而深刻的认识。同时在每一课中借助测试任务的方式和指标的变更,逐步提升学生的实践能力。
学情分析 当今世界,工具和技术紧密相连,工具往往是技术的物化成果,技术则是工具发革新的基础。工具和技术互相融合,互相促进,共同推动人类社会的发展。学生对各种新技术和新工具有着与生俱来的好奇心,在生活中还积累了不少对工具和技术的体验和感知,这些将会成为学生主动学习本单元内容的动力。
单元目标 1.科学观念 (1)了解生活中的常见工具和技术。 (2)知道斜面、杠杆、轮轴等简单机械工具与技术的融合在生活中广泛应用。 (3)了解印刷、信息等工程技术的实践特点,促进工具和技术共同发展。 2.科学思维 运用观察、比较的方法,了解工具和技术的相互融合、相互促进,推动人类社会发展。 3.探究实践 (1)能使用工具和技术解决生活中的实际问题。 (2)能用文字、图式记录,并借助记录表达自己的探究过程和结果。 (3)能用多个指标评价工具在使用过程中的效果。 4.态度责任: (1)感受工具的便利性,对工具和技术产生研究的兴趣。 (2)与小组同学互相帮助、在探究活动中积极主动。
单元结构化活动 工具(物品) 工具和技术 技术(方法) 斜面(省力) 省力(支点靠近用力点,撬动距离近) 简单机械 杠杆 费力(支点远离用力点,撬动距离远) 轮轴(省力,灵活,用时短) 简单机械组合:剪刀(斜面、杠杆) 印刷术(方便、灵活、省时、省力、效率高) 信息交流传播 文字(快速,不直观) 信息技术 视频、音频(直观,耗时)
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析 3.对简单机械与组合、信息交流与传播等综合应用的测试性评价 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.用思维导图整理单元知识点
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 (单元目标分配)课时学习任务(或问题) (一般1-2个)达成评价1实验课紧密联系的工具和技术了解生活中的常见工具和技术,知道一种工具可能有不同用法,不同工具使用的技术可能不同。认识到工具和技术之间存在联系。观察和比较同一任务下不同工具的结构和使用情况,通过分析、交流,初步构建工具和技术之间的联系。①知道工具就是物品,技术就是方法 ②不同工具用不同技术1实验课斜面知道利用斜面从上往下搬运物体和从下往上搬运物体都能省力,认识到斜面在生活中的应用相当广泛。能在教师指导下,利用器材搭建一个斜面,完成特定的搬运任务并且能以实验数据为证据,说明斜面能省力。知道斜面是一种简单机械,能省力 1实验课不简单的杠杆利用杠杆可以帮助我们撬起一些重物;改变支点的位置、支点的高度会影响杠杆的作用效果。用比较大石块能否被撬动的方法,能区别省力杠杄和不省力。知道杠杆是一种简单机械,有省力杠杆,有费力杠杆。1实验课改变运输的车轮认识轮轴这一类简单机械,了解工具安装车轮后具有省力、灵活等优点。通过比较平板和小推车在直线和曲线这两种道路上的使用感受,归纳带有车轮的工具所具备的优点。知道轮轴也是一种简单机械,省力、灵活、用时短。1实验课灵活巧妙的剪刀认识剪刀是多项技术组合的产物,能解决不同任务的需要。知道各种各样的剪刀是人们的创新发明,给生产生活带来了极大的便利。通过观察、体验和比较的方法,认识到工具的结构与功能具有一致性。知道剪刀是斜面和杠杆两种简单机械的组合。1实验课推动社会发展的印刷术知道活字印刷推动了印刷术的发展,让文化、知识的传承更加便捷,推动了人类文明的发展。用比较的方法,能分析手工抄写和活字印刷的优劣。知道印刷术方便、灵活、省时、省力、效率高。1实验课信息的交流传播认识到不同的信息传播工具会影响人们接收信息的效果,信息的交流与传播驱动工具和技术的发展。了解书本、电脑作为信息传播载体的传播形式、传播效果的异同。①知道文字传递信息快,但不直观;音频、视频传递信息直观,但比较耗时。 ②知道信息交流传播促进工具和技术的发展。
第五课时《灵活巧妙的剪刀》教学设计
一、教学目标
1.科学观念
(1)剪刀是一种组合工具,它具有斜面和杠杆的结构特点。
(2)形式多样的剪刀也是多项技术组合的产物,用以解决不同任务的需要。
2.科学思维
通过观察、体验和比较的方法,认识到工具的结构与功能具有致性。
3.探究实践
(1)能利用剪刀完成裁剪和模拟外科手术的探究任务。
(2)能运用时间、用力、安全、灵活、方便等多个指标来评价剪刀使用的效果。
4.责任态度
(1)能遵守规则,与小组成员互相配合,积极协作共同完成探究任务。
(2)愿意倾听其他同学的表达,乐于分享自己的观点。
二、教学重难点
重点:形式多样的剪刀也是多项技术组合的产物,用以解决不同任务的需要。
难点:能够利用剪刀完成裁剪和模拟外科手术的探究任务,并且能够从多个指标来评价剪刀的使用效果。
三、评价任务(根据需要设计评价量规)
1.关注学生课堂回答问题表现和反应,及时肯定和表扬。
2.用剪刀裁剪活动评价量规
(1)按照活动要求操作,得2星
(2)正确、安全使用工具,得1星
(3)能完成活动任务,得2星
(4)填写活动记录较为完整,得1星
(5)给剪刀工具合理的评价,得1星
(6)能设立多项评价指标进行评价,得2星
3.模拟外科手术实验评价量规
(1)明确实验任务,得1星
(2)解剖刀使用方法正确,得1星
(3)没有违规操作,得2星,实验中折断网线,不得星
(4)完成模拟任务,得1星
(5)对工具使用能做出评价,得2星
4.拓展活动中,善于观察比较,能有自己发现,奖励1-2星。
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
(一)情境导入 出示西汉青铜剪刀图片: 这是洛阳西汉古墓中出土的距今2100多年的青铜剪刀。一根铁条的两端锤炼成刀状,并磨出锋利的刃,然后把铁条弯成“S”字形,使两端的刀刃相对应。使用时,把两端的刀刃一按,就能剪断要剪的东西。一松手,剪刀依靠熟铁的弹性又恢复原状。 青铜剪刀的出现,说明当时的冶炼技术相当高超。利用金属材料制造工具成为可能。 大多数金属不仅坚硬耐用,更难得的是它们的可塑性强。人们可以将金属熔化、拉伸、弯曲、成形和再成形,制造出复杂精密的工具。 人们常用的铁制剪刀就是这样的工具。 出示剪刀图片: 提问:你在哪见过剪刀?这些剪刀有什么特点,有什么作用 预设学生回答: 见过有理发师理发的剪刀、花匠剪枝的剪刀、村妇剪纸的剪刀……它们都有锋利的刀刃、剪柄,中间还有个轴,可以用来剪发、剪树枝、剪窗花等等。 通过出土文物的介绍,让学生了解剪刀的出现与冶炼技术、制造技术分不开。生活中,学生对剪刀比较熟悉,通过问题的提出,让学生重新审视剪刀特征,引发对剪刀的思考,激发探究兴趣。 教师观察学生的活动参与程度及回答,给与学生及时的鼓励。
(二)探究活动 评价活动一:观察剪刀,你能找出它和前面所学工具的相似之处吗 学生观察: (1)剪刀、核桃夹、撬棍图片,找相似之处。 (2)剪刀刀刃和刀尖和学过的哪种工具相似。 预设班级汇报结果: 它们都有支点、用力点和阻力点,具有杠杆性质,是杠杆类工具。 剪刀的刀刃和刀尖是斜面。 教师小结: 剪刀是一种组合工具,具有杠杆和斜面的结构特点,组合多项技术是工具发展的重要方向。剪刀有什么作用?怎么评价?今天我们就从两个活动中寻找答案。 评价活动二:用剪刀裁剪 学生活动: (1)阅读剪刀功能测试任务:用剪刀把圆形和方形的纸和布料裁剪下来。 提示学生测试流程:观察材料→尝试用手撕 →尝试用剪刀裁剪→完成活动手册 (2)领取实验材料:剪刀、印有圆形的纸和方形的布片、活动手册。 (3)观察,然后用手完整撕下纸片上的圆和布片上的正方形。 (4)用剪刀剪下纸片上的圆和布片上的正方形。 (5)完成活动记录单。 教师提示学生: ①沿着实线剪,尽可能剪平整; ②剪的时候不要太快,注意安全。 (6)交流活动结果 任务目标是否完成任务完成 任务的快慢是否方便是否安全撕剪撕剪撕剪撕剪剪纸是是慢很快否是是是剪布否是较快否是是
教师组织学生研讨: 通过测评,你如何评价剪刀这种工具?有哪些指 标可以评价这种工具的优劣? 预设学生研讨结果: 剪刀方便、安全、速度快、灵活。可以设立的评价指标为:是否安全,是否方便。是否灵活,速度是否较快…… 评价活动三:模拟医生做外科手术 学生活动: (1)阅读模拟任务 先用普通剪刀,再用解剖刀,剪开废旧网线的塑料外皮,然后剪断其中两根导线。要求外皮开口不能太大,只剪断两根导线。 (2)发放实验材料:网线、解剖刀、普通剪刀 教师解释: ①网线:网线内部具有许多细小导线,网线可以模拟人类表皮和内部器官。 ②解剖剪正确握持方法:大拇指和无名指伸进把手的圆圈内,食指放在转轴处,中指放在把手的圆圈之上。 (3)在教师指导下完成网线解剖任务。 ①沿着网线的方向将外皮剪开。 ②观察网线内部结构,并分离出其中的2根导线。 ③剪断这2根导线。 提示:实验过程中不得弯折网线,切口要小。 (4)完成活动记录单。 预设: 任务目标是否完成任务完成任务的快慢是否方便是否安全剪刀解剖刀剪刀解剖刀剪刀解剖刀剪刀解剖刀剪断网线中的两根导线是是慢快否是是是
(5)观看模拟实验视频,然后研讨: 在模拟医生解剖的任务中,你认为剪刀有什么作用?它的什么结构特点使它具备这样的作用? 预设: 剪刀起到了剪开、分离、剪断的作用。解剖剪的刀刃锋利,刀柄较长,方便我们剪开外皮和剪断两根导线。刀尖细、刀刃薄,方便我们把需要剪断的导线跟其他导线分离出来。 活动一:学生联系已学过的工具,再通过观察对比,很快会发现剪刀上有斜面和杠杆特点,从而知道剪刀是两种简单机械的组合。 活动二:学生通过动手操作,比较剪刀裁纸质和布料的异同,体验剪刀在裁剪过程中带给我们的便利,从而深入理解剪刀的结构和作用之间的联系。 活动三:利用解剖剪和普通剪刀的差异对比进行解剖剪的“外科手术”,使用实证的方式让学生感悟到结构的不同导致在实践中差异很大,从而感受到形式多样的剪刀也是多项技术组合的产物,用以解决不同任务的需要。 活动一:考查学生能否观察出剪刀的特点。给予表现优秀的学生以肯定与表扬。 活动二:考查学生是否通过活动正确评价剪刀,能否设立更多的评价指标评价剪刀工具得优劣。完成活动评价。 活动三:观察学生能否正确使用两种剪刀,能否完成解剖任务,能否对工具做出正确的评价。完成活动评价量规。
(三)拓展活动 1.学生观察三把剪刀图片,回答它们的特点和作用。 预设: 解剖剪刀柄最长,刀刃最短,因为这样设计可以做到省力,同时通过手柄的控制,我们可以使刀刃的控制更加灵敏、精准。 理发剪刀是牙剪,用来打薄头发。它的特点是其中的一片刀刃是梳齿形状,这样方便理发师在有间隔地剪断一些头发的同时,又能保证一些头发不被剪断,从而获得不改变头发的整体长度,只减少头发数量的那种薄、软的效果。 2、阅读拓展部分,交流对剪刀的特点和作用有了怎样新的认识。 教师小结: 剪刀是一种组合工具,它具有斜面和杠杆的结构特点。锋利的刀刃和锥形的刀尖是斜面,刀刃和把手绕着中间的转轴转动,可以看作杠杆。组合多项技术是工具发展的一个重要方向 剪刀是一种可以灵活、精细加工的工具。人们通过把手控制刀刃移动的方向和开合的角度,刀刃的方向和角度的变化可以灵活地对材料进行加工和剪切。人们根据需要,还巧妙地设计了剪刀的各个部分,使得剪刀能更好地应用于生活的多个领域,比如服装加工、医疗手术等。 帮助学生更好地理解和巩固对剪刀的认识。 教师对学生善于观察比较,能有自己发现的,适当奖励。
(四)知识总结 学生自主设计思维导图,总结归纳知识点。 帮助学生学会设计思维导图,通过导图总结归纳本节课内容。 教师考察学生运用思维导图进行归纳总结的能力,及时给予评价。
五、成果集成
认识剪刀特点和作用。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
(1)剪刀是一种组合工具,它具有_____和_____的结构特点。
(2)在模拟医生解剖的任务中,剪刀起到了剪开、______、剪断的作用。
2.判断题
(1)解剖刀剪布更灵活方便。( )
(2)解剖刀和普通剪刀相比,刀刃薄而锋利。( )
3.选择题
(1)小科在理发时,理发师用的剪刀是( )
A. B. C.
(2)要剪断旧网线中的两根导线,最适合使用的剪刀是( )
A.园林剪 B.裁衣剪 C.解剖剪
(3)实验室里有3种不同的剪刀,其中外科医生用来做手术的是( )
A. B. C.
【综合实践类作业】
在家长的帮助下,使用不同的剪刀,体会它们不同的作用。
参考答案:
1.(1)斜面 杠杆 (2)分离 2.(1) (2)√ 3.(1)A (2)C (3)A
七、板书设计
灵活巧妙的剪刀 特点:杠杆 斜面 剪刀 作用:灵活裁剪 优势:方便 灵活 安全 速度快
八、教学反思
在使用解剖剪进行模拟外科手术中,学生发现和普通剪刀对比优势不明显如何处理?在医学上适合解剖“切开”的主要是尖头解剖剪,因此我们在选择材料时应选择此种材料进行操作。在网线的选择上,我们可选择厚度适中的较新网线作为探究材料,能更好地模拟解剖实验。
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