苏教版（2017秋）小学科学六年级上册第五单元《科技改变生活》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 苏教版
年级 六年级上册
单元名称 第5单元《科技改变生活》
单元主题 科技创变者——解码技术推动文明的密码
课时安排 4课时
一、单元主题
“科技创变者——解码技术推动文明的密码”
围绕技术革新如何解决人类发展难题，引导学生理解科技与社会发展的共生关系。
二、单元大情景
“未来创客营”科技挑战赛
学生化身“科技创变者”，通过四阶段任务破解技术变革之谜：
1.任务一：文明解码师（《影响人类文明的里程碑》）
2.任务二：农业革新者（《人造肥料与现代农业》）
3.任务三：建筑工程师（《钢筋混凝土与现代建筑业》）
4.任务四：工业革命家（《电动机与现代工业》）
最终目标：举办“科技创变博览会”，发布《技术变革宣言》。
三、课程标准分析
核心概念 核心概念13. 工程与社会
学习内容 13.1 技术是人类改造自然的方法 13.2 工程的关键是设计
学段目标 （5-6年级） ①分析技术对生产生活的双重影响； ②设计对比实验验证技术原理； ③评估科技发展的伦理责任。
四、单元教材分析
本单元包括《影响人类文明的里程碑》《人造肥料与现代农业》《钢筋混凝土与现代建筑业》《电动机与现代工业》这4课。
《影响人类文明的里程碑》通过分析火的使用、轮子、蒸汽机、互联网等重大发明，探讨科技产品对人类文明的深远影响。学生需制作“里程碑卡片”，对比古今生活方式（如照明工具从煤油灯到电灯），理解技术迭代如何推动社会变革。
《人造肥料与现代农业》聚焦化肥的发明与应用，对比传统农业（依赖自然肥料）与现代农业（工业化生产）的差异。并通过豆苗生长对比实验（施化肥 vs 未施肥），验证化肥对作物产量的提升作用，同时讨论其环境污染风险。
《钢筋混凝土与现代建筑业》探究钢筋混凝土的结构特性（抗压、抗拉），分析其如何解决传统建筑材料（如木材、砖石）的局限性。并通过模拟实验——对比普通混凝土与钢筋混凝土的承重能力，理解“钢筋增强结构稳定性”的科学原理。
《电动机与现代工业》剖析电动机将电能转化为机械能的原理，列举其在工业生产中的应用（如机床、传送带）。并通过拆解小型电动机模型，观察电磁铁与转子的相互作用，解释电动机如何驱动现代机械。
课程逻辑关系
1.纵向递进：
第1课奠定认知基础（科技史脉络）→ 第2-4课聚焦具体领域（农业、建筑、工业）的技术革新→形成“文明演进-行业应用”的知识链。
2.横向关联：
四课均围绕“技术解决实际问题”的核心，渗透“需求驱动创新”的工程思维（如化肥解决粮食短缺、钢筋混凝土应对建筑安全需求）。
能力进阶：
从分析历史案例（第1课）→ 实验验证技术原理（第2-3课）→ 探究技术转化机制（第4课），逐步培养“科学-技术-社会”的系统认知。
五、教学目标
科学观念 理解化肥增产原理、电动机能量转化等关键技术机制
科学思维 用“需求-技术-影响”模型分析科技利弊
探究实践 设计豆苗施肥对比实验；测试混凝土承重极限
态度责任 辩证看待技术双刃剑效应，提出“绿色科技”改进方案
六、学情分析
1.认知基础：已知杠杆、电路等基础原理，但对技术系统革新缺乏深度认知；
2.学习难点：理解抽象技术史（如蒸汽机到电机的动力革命）；
3.兴趣点：对拆解机械（电动机）、建造模型（混凝土块）兴趣浓厚。
七、活动设置
第15课 技术时光长廊 梳理技术迭代脉络 制作“文明里程碑”电子时间轴（信息技术）+ 辩论“手机利与弊”（语文）
第16课 化肥实验室 验证化肥对作物影响 豆苗分组实验（施化肥/有机肥/无肥）+ 绘制产量柱状图（数学）
第17课 建材挑战赛 探究钢筋混凝土强度 承重测试（钢筋网混凝土 vs 素混凝土）+ 设计桥梁模型（工程）
第18课 电机拆解工坊 理解电能转化机械能 拆解玩具电机+制作简易风扇（劳动技术）
八、教学方法
1.PBL项目驱动：以“设计低碳农庄”为总任务，分解为土壤改良（第2课）、建筑加固（第3课）、能源方案（第4课）子任务。
2.双刃剑辩论法：针对化肥使用，组织“增产 vs 污染”正反方辩论，渗透辩证思维。
3.工程迭代实践：混凝土承重实验采用“设计-测试-改进”循环（如调整钢筋网格密度）。
九、学习方法
1.实验对比法：控制变量对比豆苗生长状态（光照/水分相同，仅肥料差异）。
2.模型迁移法：将电动机原理迁移解释电动车、电梯等生活设备工作原理。
3.社会调研法：采访老农记录传统农业与现代种植方式的差异（口头历史收集）。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
类型 内容（占比）
过程性评价（60%） 实验记录单（30%）、技术改良方案（20%）、协作表现（10%）
终结性评价（40%） “科技创变博览会”展品及答辩
（二）分活动评价表
活动1：技术时光长廊（对应第15课《影响人类文明的里程碑》）
技术脉 络梳理 列举1-2个技术里程碑事件 按时间线整理3个技术事件并简述影响 分析技术迭代逻辑，预测未来趋势
辩论表现 参与辩论但论据单一 提供2个以上论据支撑观点 辩证分析技术双刃剑效应，提出平衡方案
跨学科 应用 制作纯文字时间轴 时间轴含图文结合 添加技术演进视频解说
活动2：化肥实验室（对应第16课《人造肥料与现代农业》）
实验规范性 完成种植但未记录数据 记录3组数据（株高/叶片数/茎粗） 完整记录7天数据+显微镜根须对比图
数据分析 简单描述豆苗高矮差异 绘制生长曲线图并标注关键变化点 用数据论证“化肥短期增效但土壤板结”
创新应用 提出1条减化肥建议（如轮作） 设计有机肥配方 制定《校园堆肥实施方案》
活动3：建材挑战赛（对应第17课《钢筋混凝土与现代建筑业》）
模型制作 完成素混凝土试块 制作钢筋网混凝土试块（十字网格） 优化钢筋排布），承重提升50%
承重测试 记录1组承重数据 对比3组不同配比试块 建立“钢筋密度-承重”模型
问题解决 发现承重不足但未改进 提出加固方案（如增加纵向钢筋） 设计抗震桥梁模型并通过模拟地震测试
活动4：电机拆解工坊（对应第18课《电动机与现代工业》）
结构认知 识别转子、定子2个部件 标注4大部件并说明功能 用磁感线图示解释电磁转矩产生原理
能量转化 复述“电能→机械能” 用实验验证能量转化（电机转动点亮LED） 设计“电机-发电机”双向转换装置
应用迁移 列举1种电机应用（电风扇） 分析电动车电机差异 制作磁悬浮风扇模型
十一、作业设计
活动1：技术时光长廊（对应第15课《影响人类文明的里程碑》）
基础作业 制作“照明工具演进”卡片 ★：画出1种工具（火把）
★★：画出3种工具（火把→油灯→电灯）
★★★：分析材质变化（木材→钨丝→LED）如何提升效率
提升作业 撰写《轮子改变人类》微报告 ★：描述3种用途（运输/战争/机械）
★★：分析轮子如何推动贸易发展
★★★：论证“轮子是第一次物流革命”
拓展作业 设计“2030年交通工具”概念图 ★：画出草图
★★：标注技术突破点（如磁悬浮+太阳能）
★★★：用能量转化原理解释设计（光能→电能→动能）
活动2：化肥实验室（对应第16课《人造肥料与现代农业》）
基础作业 记录家庭3日厨余垃圾类型 ★：记录1天数据
★★：记录3天并分类（果皮/菜叶/剩饭）
★★★：计算堆肥潜力
提升作业 对比有机/化肥种植成本效益 ★：列举1项成本（化肥价格）
★★：对比产量与土壤健康数据
★★★：建立经济-生态综合评估模型
拓展作业 策划“校园堆肥行动”海报 ★：设计标语
★★：标注操作流程（粉碎→发酵→翻堆）
★★★：附堆肥实验数据
活动3：建材挑战赛（对应第17课《钢筋混凝土与现代建筑业》）
基础作业 黏土模拟混凝土抗压测试 ★：测试1次
★★：测试3种配比并记录承重值
★★★：分析最优配比原理
提升作业 调查本地建筑抗震措施 ★：列举1种措施（剪力墙）
★★：采访工程师记录技术要点
★★★：制作减震模型（基底橡胶隔震垫）
拓展作业 设计“纸桥承重”优化方案 ★：承重200g
★★：承重500g（用三角形结构）
★★★：分析结构力学分布
活动4：电机拆解工坊（对应第4课《电动机与现代工业》）
基础作业 拆解旧玩具绘制电机结构图 ★：画出外部轮廓
★★：标注4部件（转子/定子/碳刷/换向器）
★★★：用箭头标电流路径
提升作业 测算电风扇三档风速能耗 ★：记录1档功率
★★：对比三档功率并制表
★★★：计算节能策略
拓展作业 制作“手摇发电机” ★：点亮1个LED
★★：稳压输出5V（用电容滤波）
★★★：为手机充电1分钟
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