青岛版（六三制2017秋）科学六年级下册第六单元《科技与生活》大单元整体教学设计

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基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 六年级下册
单元名称 第6单元《科技与生活》
单元主题 科技改变生活——探索现代技术的奥秘
课时安排 4课时
一、单元主题
“科技改变生活——探索现代技术的奥秘”
围绕人工智能、基因编辑、磁悬浮等现代科技，探究技术原理及其对社会发展的双重影响，引导学生理解科技与生活的密切联系。
二、单元情境
“未来科技博览会”
学生化身“科技体验官”，通过三项任务参与虚拟科技博览会：
1.任务一：解密AI大脑（第1课）——体验人工智能应用，理解机器学习原理；
2.任务二：科技利弊辩论赛（第2课）——分析基因编辑等技术的伦理争议；
3.任务三：磁悬浮设计师（第3课）——制作磁悬浮模型解决交通问题。
最终成果：举办班级“科技与生活”成果展，发布《科技向善倡议书》。
三、课标分析
核心概念 12.技术、工程与社会
（根据《义务教育科学课程标准（2022）》 ）
学习内容 12.1 技术包括方法、程序和产品 12.2 技术对生产生活的影响 12.3 科学、技术、工程相互促进
学段目标
（5~6年级） ①解释常见科技产品原理（如磁悬浮）； ②辩证分析技术应用的利弊； ③设计解决方案并物化模型。
四、教材分析
本单元包含《专用工具》《磁悬浮列车》《科技改变世界》三课，聚焦科技产品的设计原理、技术应用与社会影响，引导学生理解科技与生活的紧密联系，培养工程思维和社会责任感。
第20课《专用工具》以核桃夹、磁悬浮笔架等工具为例，分析专用工具的结构（如限位点、防滑纹、握把、轴）与功能关系。 通过拆解、制作模型（如简易磁悬浮装置），理解工具设计的科学原理（如杠杆原理、电磁力应用）。
第21课《磁悬浮列车》探究磁悬浮列车的悬浮原理（电磁力抵消重力）、驱动技术（直线电机）及优势（低摩擦、高速、节能）。模拟磁悬浮实验（如用磁铁使物体悬浮），分析能量转换（电能→动能）。并结合中国磁悬浮列车案例（如上海磁浮线），强调国产科技成就。
第22课《科技改变世界》讨论科技对社会的影响，如人工智能、基因编辑、5G通信的利弊；分析科技创新的双刃剑效应（便利性 vs 伦理风险）。对比传统与科技化生活方式（如手写书信→视频通话），引导学生辩证思考科技发展的可持续性。
三课呈现“工具原理→技术应用→社会影响”的递进式逻辑。通过“工具拆解-技术模拟-社会讨论”的实践链条，帮助学生：
1.掌握科技产品的设计逻辑（如功能导向的结构优化）；
2.理解能量转换（如电磁能→机械能）在技术中的应用；
3.形成对科技发展的辩证认知，树立“科技向善”的价值观。
注：教学设计需紧扣青岛版教材案例（如核桃夹限位点设计、中国磁悬浮技术），强化本土科技成就与文化自信。
五、教学目标
科学观念 1. 解释人工智能、磁悬浮等技术的基本原理；
2. 举例说明科技对医疗、交通等领域的影响。
科学思维 1. 通过对比实验验证磁悬浮的斥力作用；
2. 运用辩证思维分析技术应用的利弊。
探究实践 1. 编程实现简单AI图像识别（Scratch）；
2. 制作磁悬浮模型并优化承重方案。
态度责任 1. 形成“科技向善”的伦理观；
2. 培养安全使用技术的意识（如数据隐私）。
六、学情分析
1.认知基础：六年级学生熟悉智能手机等科技产品，但对技术原理（如算法、磁场）缺乏系统认知。
2.学习难点：理解基因编辑的分子机制；平衡技术创新与伦理约束。
3.兴趣点：对AI交互、磁悬浮实验兴趣浓厚，热衷角色扮演类任务。
七、学习活动设计
（一）任务一：解密AI大脑（第1课）
1.主题：我的AI助手会思考吗？
2.目标：理解传感器与算法的作用
3.达成方式：
（1）实验：用Scratch模拟人脸识别程序（信息技术融合）
（2）辩论：“阿尔法狗战胜人类棋手是智能吗？”（语文/逻辑思辨）
（二）任务二：科技利弊辩论赛（第2课）
1.主题：基因编辑是天使还是魔鬼？
2.目标：辩证看待技术双面性
3.达成方式：
（1）案例分析：整理CRISPR技术治疗疾病与伦理争议（社会/伦理教育）
（2）角色扮演：分饰科学家、患者、伦理委员发表观点（跨学科表达）
（三）任务三：磁悬浮设计师（第3课）
1.主题：建造零摩擦列车
2.目标：应用磁场原理解决实际问题
3.达成方式：
（1）工程制作：用钕磁铁、铜线圈制作悬浮模型（工程实践）
（2）数据测试：记录承重与能耗关系（数学建模）
八、教学方法
1.项目式学习（PBL）：以“科技博览会”驱动任务，如为磁悬浮设计展会海报（美术融合）。
2.实验探究法：对比电磁铁与永磁体悬浮效率，强调变量控制（如电流强度）。
3.情境模拟法：模拟联合国会议，辩论基因编辑全球治理方案（国际理解教育）。
九、学习方法
1.合作学习：4人小组分工（程序员、工程师、伦理分析师、记录员）。
2.批判性思维工具：使用“利弊矩阵”评估技术风险（如共享隐私数据换取便利）。
3.迁移应用：将磁悬浮原理迁移至解决校园食堂送餐效率问题。
十、评价策略
（一）单元总体评价
1.过程性评价（70%）：学习单、实验操作、辩论表现
2.成果评价（30%）：磁悬浮模型功能性、倡议书创新性
（二）活动评价表
活动1：专用工具 工具功能认知 列举3种工具用途 分析工具结构与功能的关联 提出工具改进方案并论证可行性
模型制作 完成基础模型组装 模型体现核心功能（如杠杆原理） 添加创新设计（如多功能结构）
合作实践 参与小组分工 主动分享设计思路 协调组员解决技术难题
活动2：磁悬浮列车 原理理解 复述磁悬浮基本原理 对比磁悬浮与传统交通差异 用实验验证“同极相斥”原理
实验操作 完成磁悬浮小车基础演示 记录悬浮高度与磁铁间距关系 设计变量实验探究悬浮稳定性
技术应用 列举1项磁悬浮技术应用 分析技术优势（如节能、高速） 提出新型应用场景（如医疗设备）
活动3：科技改变世界 影响分析 描述1项科技带来的生活变化 对比科技应用前后的社会差异 论证科技对环境的双重影响
案例调研 收集1个科技变革案例 整理案例关键数据（如效率提升百分比） 制作图文报告分析技术迭代过程
辩证思维 指出科技应用的1项弊端 提出规避弊端的解决方案 设计“科技伦理”倡议书
分层作业设计
活动1：专用工具（第1课）
基础作业 列举5种专用工具及其用途 ★：列举3种工具
★★：正确描述用途
★★★：补充工具工作原理
提升作业 用纸盒制作简易核桃夹模型 ★：完成基础结构
★★：实现夹碎核桃功能
★★★：添加省力设计（如延长握柄）
拓展作业 设计“单手开瓶器”创意方案 ★：画出草图
★★：标注核心部件功能
★★★：用废旧材料制作原型并测试
活动2：磁悬浮列车（第2课）
基础作业 解释磁悬浮列车悬浮原理 ★：复述“同极相斥”
★★：说明电磁铁作用
★★★：对比超导磁悬浮技术差异
提升作业 记录磁铁悬浮高度实验数据 ★：完成3组数据记录
★★：绘制高度-间距折线图
★★★：分析最佳悬浮条件
拓展作业 设计“磁悬浮笔筒”并测试稳定性 ★：提出设计构想
★★：实现悬浮效果
★★★：解决晃动问题（如添加导向轨）
活动3：科技改变世界（第3课）
基础作业 撰写“智能手机的利与弊”短文 ★：列举2利1弊
★★：结合生活实例分析
★★★：提出合理使用建议
提升作业 调研“移动支付”对生活的影响 ★：采访3人记录观点
★★：统计支付效率提升数据
★★★：分析信息安全风险及对策
拓展作业 策划“未来科技展”主题海报 ★：呈现1项未来技术
★★：说明技术原理与应用场景
★★★：论证技术伦理边界
分层作业设计说明：
1.评价维度聚焦核心能力：工具认知（结构功能）、原理理解（科学思维）、实践创新（技术应用）。
2.作业分层：
（1）基础作业：知识识记与复现（如列举工具、复述原理）
（2）提升作业：数据分析与简单设计（如实验记录、模型制作）
（3）拓展作业：创新应用与辩证思考（如解决技术难题、论证伦理问题）
3.三星级标准强调：
（1）创新性（如添加省力设计）
（2）深度分析（如对比技术差异）
（3）解决方案可行性（如提出信息安全对策）
此作业设计紧密贴合课标要求，通过递进式任务引导学生从认知走向创造，培养科学探究能力与社会责任感。
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