4.12《人造物的发展》教学设计
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第12课《人造物的发展》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道人造物会随着科技进步和人类需求的发展而不断创新变化，了解削铅笔工具的发展历程，掌握“结构决定功能”的核心思想，明白需求推动人造物发展，知晓人造物生产会消耗自然资源。
2.科学思维目标：能通过观察、对比，分析不同削铅笔工具的结构差异及功能变化，能结合生活需求思考人造物的改进方法，培养观察、对比、推理和简单创新思维能力，理解“结构改变能引起功能改变”的逻辑。
3.探究实践目标：能参与“观察不同削铅笔工具”的探究活动，能尝试设计身边人造物的改进方案，能结合实例说明人造物结构与功能的关系，提升观察实践、动手思考和创新设计的能力，落实低年段技术与工程领域的实践要求。
4.态度责任目标：感受人造物发展带来的生活便利，体会科技进步和人类智慧的价值，树立节约资源、保护环境的意识，乐于分享自己的创新想法，培养乐于探究、合作交流的科学态度。
二、教学重难点
1.教学重点：了解削铅笔工具的发展历程，掌握“结构决定功能”的核心思想，能区分不同人造物的结构差异及功能变化；能结合生活需求，说出改进人造物结构的简单方法，体会需求对人造物发展的推动作用。
2.教学难点：理解“结构改变能引起功能改变”的逻辑关系，能主动结合生活实际，设计合理的人造物改进方案；理解人造物发展的利与弊，树立节约资源、保护环境的意识，落实科学、技术、社会、环境的关系目标。
三、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（削铅笔工具发展图片：小刀、普通卷笔刀、手摇削笔刀、电动削笔机；水杯、插座、手机充电器等人造物图片及改进案例；废弃人造物污染环境图片）、实物（小刀、普通卷笔刀、手摇削笔刀、电动削笔机）、小组探究任务单、人造物改进设计表、板书贴、环保宣传小卡片，配套实验材料（简易卷笔刀、手摇装置配件），兼顾环保安全与复用性。
2.学生准备：练习本、铅笔、橡皮；提前观察身边的人造物，搜集1个自己想改进的人造物（或图片）；预习课文，带着“人造物是怎么发展的”“怎样改进人造物更方便”的疑问进入课堂，初步感知人造物与生活的联系。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.情境导入：教师出示小刀和电动削笔机实物，提问：“同学们，我们每天都要削铅笔，这两种削铅笔的工具，你们都用过吗？用它们削铅笔的感受一样吗？”引导学生自由发言，说出使用体验（小刀费力、不安全，电动削笔机省力、安全）。
2.提出问题：结合学生发言，进一步追问：“随着科技的进步和人们需求的不断发展，人造物也在发展吗？削铅笔工具是怎样一步步发展变化的？为什么会有这样的变化？”
3.大胆猜想：引导学生结合生活经验猜想：“我觉得削铅笔工具是从简单变复杂的”“可能是人们觉得小刀不好用，才发明了卷笔刀”“应该是科技变先进了，才有了电动削笔机”，板书课题，导入探究环节，激发学生探究兴趣。
（二）探究与结论（20分钟）
1.探究一：观察体验，发现削铅笔工具的结构与功能差异（7分钟）
（1）实物观察：将学生分成小组，每组发放小刀、普通卷笔刀、手摇削笔刀、电动削笔机（教师强调使用小刀的安全注意事项），让学生轮流观察、体验，记录每种工具的结构特点和使用感受。
（2）小组讨论：引导学生讨论：“这四种削铅笔工具，结构上有什么不同？哪种更好用？为什么？”教师巡视指导，引导学生关注“结构”与“功能”的关系，比如“普通卷笔刀有塑料外壳，比小刀安全”“手摇削笔刀有手摇装置，比普通卷笔刀省力”。
（3）分享交流：邀请各小组代表发言，分享观察发现，教师结合学生发言，小结：“小刀结构最简单，只有刀片，使用费力、不安全；普通卷笔刀增加了塑料外壳和刀片卡槽，更安全；手摇削笔刀增加了手摇装置，更省力；电动削笔机增加了电机，一键削笔，更便捷。”
2.探究二：梳理规律，理解“结构决定功能”（5分钟）
（1）启发引导：教师提问：“为什么手摇削笔刀比小刀好用？电动削笔机比手摇削笔刀更便捷？”引导学生发现：“因为它们的结构不一样，结构改变了，功能也跟着改变了。”
（2）核心点拨：结合课文思想方法，明确核心知识点：“常见简单科技产品的结构决定了其功能，结构的改变能引起功能的改变。”比如，给卷笔刀增加手摇装置，就可以更轻松地削铅笔；将卷笔刀与电动机组合，就制成了电动削笔机，进一步提升使用便捷性。
（3）实例拓展：出示水杯、插座与手机充电器组合的图片，提问：“喝水、接水不方便，修改瓶嘴后就变方便了；插座和手机充电器组合设计，能更好地满足充电需求，这体现了什么？”引导学生巩固“结构改变，功能优化”的知识点。
3.探究三：分析推动人造物发展的因素（5分钟）
（1）小组讨论：提问：“削铅笔工具从简单的小刀发展到电动削笔机，是什么推动它不断发展的？”引导学生结合生活需求和科技进步，说出：“人们需要更安全、更省力的削铅笔工具（需求推动）”“科技越来越先进，能制造出更复杂的工具（科技推动）”。
（2）补充引导：出示废弃人造物污染环境的图片，提醒学生：“人造物的生产会消耗大量自然资源，我们在享受人造物带来便利的同时，还要注意节约资源、保护环境。”
4.得出结论（3分钟）
教师引导学生梳理总结：①人造物会随着科技进步和人类需求的发展而不断创新变化；②简单科技产品的结构决定功能，结构改变会引起功能的改变；③人类的需求和科技的进步，是推动人造物发展的重要因素；④人造物的发展有利有弊，我们要节约资源、保护环境，合理利用人造物。
（三）反思与评价（5分钟）
1.自我反思：教师提问：“回顾今天的探究活动，你学会了什么？能说出削铅笔工具的发展顺序吗？能理解‘结构决定功能’的意思吗？在设计人造物改进方案时，你遇到了什么困难？是怎么解决的？”
2.小组评价：结合小组探究任务单和人造物改进设计表，小组内互相评价，说说组员在活动中的表现（如是否积极观察、是否乐于分享、是否认真完成探究任务、是否有创新想法），教师进行补充评价，肯定优点，提出改进建议，鼓励学生大胆表达、积极创新。
3.核心反思：追问：“哪些物品可以通过改变结构来满足我们的需求？我们可以通过哪些方法优化改进人造物的结构？”引导学生结合生活实际思考，进一步巩固知识点，体会创新的意义，同时反思自身在探究中的不足，明确改进方向。
（四）应用与迁移（5分钟）
1.生活应用：教师提问：“生活中还有哪些人造物在不断发展？比如照明工具、交通工具，它们的结构和功能发生了哪些变化？”引导学生结合生活经验发言，拓展思维，感知人造物发展对生活的影响。
2.实践拓展：布置课后任务：“请同学们和小组伙伴合作，观察身边的一种人造物，发现它使用时的不方便之处，设计一个简单的改进方案，说说怎么改变它的结构，让它更方便我们使用，下节课分享你们的创新想法。”同时提醒学生，在生活中要节约资源、爱护人造物，减少浪费。
3.思维迁移：引导学生思考：“我们今天学会了分析人造物的结构与功能，知道了人造物的发展规律，今后我们在生活中，要多观察、多思考，尝试用简单的方法改进身边的人造物，让它更好地为我们服务。”
（五）阅读与新知（5分钟）
1.阅读指导：引导学生阅读课本第12课的相关内容，轻声朗读，思考：“通过阅读，我们又学到了什么新知识？还有哪些不明白的地方？”重点阅读“人造物的发展”“结构与功能”“节约资源”相关段落。
2.新知补充：结合阅读内容和探究活动，教师补充：“随着科技的发展，各种人造物会不断创新与发展，通过增加、减少或修改结构，我们可以设计出带有新功能的产品，更好地满足生活需求；同时，我们要牢记，人造物的生产会消耗大量自然资源，节约资源、保护环境，是我们每个人的责任。”
3.课堂小结：师生共同回顾本节课内容，梳理重点：我们了解了削铅笔工具的发展历程，掌握了“结构决定功能”的核心思想，知道了需求和科技推动人造物发展，也明白了人造物发展的利与弊。希望同学们课后多观察、多思考、多创新，既能享受人造物带来的便利，也能做到节约资源、保护环境，做热爱科学、乐于创新的小达人。
五、板书设计
12.人造物的发展
一、问题与猜想
1.问题：人造物会发展吗？削铅笔工具是怎样发展变化的？
2.猜想：削铅笔工具从简单变复杂；需求和科技推动人造物发展。
二、探究与结论
1.削铅笔工具的发展（从简单到复杂）
小刀→普通卷笔刀→手摇削笔刀→电动削笔机
（费力、不安全）（安全）（省力）（便捷、高效）
2.核心思想：结构决定功能，结构改变→功能改变
示例：卷笔刀+手摇装置→更省力；卷笔刀+电动机→电动削笔机
3.人造物发展的推动因素
人类的需求（更安全、更省力、更便捷）
科技的进步（制造技术越来越先进）
4.重要提醒：人造物生产消耗自然资源→节约资源、保护环境
5.结论：人造物不断创新发展，有利有弊，服务人类生活
三、反思与评价
1.收获：掌握结构与功能的关系，了解人造物的发展规律
2.不足：创新想法不够多、结构与功能的联系理解不透彻
3.改进：多观察生活，大胆尝试设计人造物改进方案，乐于分享
四、应用与迁移
1.生活中的人造物发展：照明工具（油灯→电灯→LED灯）、交通工具等
2.课后任务：小组合作，设计1个人造物改进方案（改变结构，优化功能）
五、阅读与新知
1.人造物可通过修改结构，设计新功能产品
2.牢记：节约资源、保护环境，合理利用人造物
3.践行：多观察、多思考、多创新，做科学小达人
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第12课《人造物的发展》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道人造物会随着科技进步和人类需求的发展而不断创新变化，了解削铅笔工具的发展历程，掌握“结构决定功能”的核心思想，明白需求推动人造物发展，知晓人造物生产会消耗自然资源。
2.科学思维目标：能通过观察、对比，分析不同削铅笔工具的结构差异及功能变化，能结合生活需求思考人造物的改进方法，培养观察、对比、推理和简单创新思维能力，理解“结构改变能引起功能改变”的逻辑。
3.探究实践目标：能参与“观察不同削铅笔工具”的探究活动，能尝试设计身边人造物的改进方案，能结合实例说明人造物结构与功能的关系，提升观察实践、动手思考和创新设计的能力，落实低年段技术与工程领域的实践要求。
4.态度责任目标：感受人造物发展带来的生活便利，体会科技进步和人类智慧的价值，树立节约资源、保护环境的意识，乐于分享自己的创新想法，培养乐于探究、合作交流的科学态度。
二、教学重难点
1.教学重点：了解削铅笔工具的发展历程，掌握“结构决定功能”的核心思想，能区分不同人造物的结构差异及功能变化；能结合生活需求，说出改进人造物结构的简单方法，体会需求对人造物发展的推动作用。
2.教学难点：理解“结构改变能引起功能改变”的逻辑关系，能主动结合生活实际，设计合理的人造物改进方案；理解人造物发展的利与弊，树立节约资源、保护环境的意识，落实科学、技术、社会、环境的关系目标。
三、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（削铅笔工具发展图片：小刀、普通卷笔刀、手摇削笔刀、电动削笔机；水杯、插座、手机充电器等人造物图片及改进案例；废弃人造物污染环境图片）、实物（小刀、普通卷笔刀、手摇削笔刀、电动削笔机）、小组探究任务单、人造物改进设计表、板书贴、环保宣传小卡片，配套实验材料（简易卷笔刀、手摇装置配件），兼顾环保安全与复用性。
2.学生准备：练习本、铅笔、橡皮；提前观察身边的人造物，搜集1个自己想改进的人造物（或图片）；预习课文，带着“人造物是怎么发展的”“怎样改进人造物更方便”的疑问进入课堂，初步感知人造物与生活的联系。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.情境导入：教师出示小刀和电动削笔机实物，提问：“同学们，我们每天都要削铅笔，这两种削铅笔的工具，你们都用过吗？用它们削铅笔的感受一样吗？”引导学生自由发言，说出使用体验（小刀费力、不安全，电动削笔机省力、安全）。
2.提出问题：结合学生发言，进一步追问：“随着科技的进步和人们需求的不断发展，人造物也在发展吗？削铅笔工具是怎样一步步发展变化的？为什么会有这样的变化？”
3.大胆猜想：引导学生结合生活经验猜想：“我觉得削铅笔工具是从简单变复杂的”“可能是人们觉得小刀不好用，才发明了卷笔刀”“应该是科技变先进了，才有了电动削笔机”，板书课题，导入探究环节，激发学生探究兴趣。
（二）探究与结论（20分钟）
1.探究一：观察体验，发现削铅笔工具的结构与功能差异（7分钟）
（1）实物观察：将学生分成小组，每组发放小刀、普通卷笔刀、手摇削笔刀、电动削笔机（教师强调使用小刀的安全注意事项），让学生轮流观察、体验，记录每种工具的结构特点和使用感受。
（2）小组讨论：引导学生讨论：“这四种削铅笔工具，结构上有什么不同？哪种更好用？为什么？”教师巡视指导，引导学生关注“结构”与“功能”的关系，比如“普通卷笔刀有塑料外壳，比小刀安全”“手摇削笔刀有手摇装置，比普通卷笔刀省力”。
（3）分享交流：邀请各小组代表发言，分享观察发现，教师结合学生发言，小结：“小刀结构最简单，只有刀片，使用费力、不安全；普通卷笔刀增加了塑料外壳和刀片卡槽，更安全；手摇削笔刀增加了手摇装置，更省力；电动削笔机增加了电机，一键削笔，更便捷。”
2.探究二：梳理规律，理解“结构决定功能”（5分钟）
（1）启发引导：教师提问：“为什么手摇削笔刀比小刀好用？电动削笔机比手摇削笔刀更便捷？”引导学生发现：“因为它们的结构不一样，结构改变了，功能也跟着改变了。”
（2）核心点拨：结合课文思想方法，明确核心知识点：“常见简单科技产品的结构决定了其功能，结构的改变能引起功能的改变。”比如，给卷笔刀增加手摇装置，就可以更轻松地削铅笔；将卷笔刀与电动机组合，就制成了电动削笔机，进一步提升使用便捷性。
（3）实例拓展：出示水杯、插座与手机充电器组合的图片，提问：“喝水、接水不方便，修改瓶嘴后就变方便了；插座和手机充电器组合设计，能更好地满足充电需求，这体现了什么？”引导学生巩固“结构改变，功能优化”的知识点。
3.探究三：分析推动人造物发展的因素（5分钟）
（1）小组讨论：提问：“削铅笔工具从简单的小刀发展到电动削笔机，是什么推动它不断发展的？”引导学生结合生活需求和科技进步，说出：“人们需要更安全、更省力的削铅笔工具（需求推动）”“科技越来越先进，能制造出更复杂的工具（科技推动）”。
（2）补充引导：出示废弃人造物污染环境的图片，提醒学生：“人造物的生产会消耗大量自然资源，我们在享受人造物带来便利的同时，还要注意节约资源、保护环境。”
4.得出结论（3分钟）
教师引导学生梳理总结：①人造物会随着科技进步和人类需求的发展而不断创新变化；②简单科技产品的结构决定功能，结构改变会引起功能的改变；③人类的需求和科技的进步，是推动人造物发展的重要因素；④人造物的发展有利有弊，我们要节约资源、保护环境，合理利用人造物。
（三）反思与评价（5分钟）
1.自我反思：教师提问：“回顾今天的探究活动，你学会了什么？能说出削铅笔工具的发展顺序吗？能理解‘结构决定功能’的意思吗？在设计人造物改进方案时，你遇到了什么困难？是怎么解决的？”
2.小组评价：结合小组探究任务单和人造物改进设计表，小组内互相评价，说说组员在活动中的表现（如是否积极观察、是否乐于分享、是否认真完成探究任务、是否有创新想法），教师进行补充评价，肯定优点，提出改进建议，鼓励学生大胆表达、积极创新。
3.核心反思：追问：“哪些物品可以通过改变结构来满足我们的需求？我们可以通过哪些方法优化改进人造物的结构？”引导学生结合生活实际思考，进一步巩固知识点，体会创新的意义，同时反思自身在探究中的不足，明确改进方向。
（四）应用与迁移（5分钟）
1.生活应用：教师提问：“生活中还有哪些人造物在不断发展？比如照明工具、交通工具，它们的结构和功能发生了哪些变化？”引导学生结合生活经验发言，拓展思维，感知人造物发展对生活的影响。
2.实践拓展：布置课后任务：“请同学们和小组伙伴合作，观察身边的一种人造物，发现它使用时的不方便之处，设计一个简单的改进方案，说说怎么改变它的结构，让它更方便我们使用，下节课分享你们的创新想法。”同时提醒学生，在生活中要节约资源、爱护人造物，减少浪费。
3.思维迁移：引导学生思考：“我们今天学会了分析人造物的结构与功能，知道了人造物的发展规律，今后我们在生活中，要多观察、多思考，尝试用简单的方法改进身边的人造物，让它更好地为我们服务。”
（五）阅读与新知（5分钟）
1.阅读指导：引导学生阅读课本第12课的相关内容，轻声朗读，思考：“通过阅读，我们又学到了什么新知识？还有哪些不明白的地方？”重点阅读“人造物的发展”“结构与功能”“节约资源”相关段落。
2.新知补充：结合阅读内容和探究活动，教师补充：“随着科技的发展，各种人造物会不断创新与发展，通过增加、减少或修改结构，我们可以设计出带有新功能的产品，更好地满足生活需求；同时，我们要牢记，人造物的生产会消耗大量自然资源，节约资源、保护环境，是我们每个人的责任。”
3.课堂小结：师生共同回顾本节课内容，梳理重点：我们了解了削铅笔工具的发展历程，掌握了“结构决定功能”的核心思想，知道了需求和科技推动人造物发展，也明白了人造物发展的利与弊。希望同学们课后多观察、多思考、多创新，既能享受人造物带来的便利，也能做到节约资源、保护环境，做热爱科学、乐于创新的小达人。
五、板书设计
12.人造物的发展
一、问题与猜想
1.问题：人造物会发展吗？削铅笔工具是怎样发展变化的？
2.猜想：削铅笔工具从简单变复杂；需求和科技推动人造物发展。
二、探究与结论
1.削铅笔工具的发展（从简单到复杂）
小刀→普通卷笔刀→手摇削笔刀→电动削笔机
（费力、不安全）（安全）（省力）（便捷、高效）
2.核心思想：结构决定功能，结构改变→功能改变
示例：卷笔刀+手摇装置→更省力；卷笔刀+电动机→电动削笔机
3.人造物发展的推动因素
人类的需求（更安全、更省力、更便捷）
科技的进步（制造技术越来越先进）
4.重要提醒：人造物生产消耗自然资源→节约资源、保护环境
5.结论：人造物不断创新发展，有利有弊，服务人类生活
三、反思与评价
1.收获：掌握结构与功能的关系，了解人造物的发展规律
2.不足：创新想法不够多、结构与功能的联系理解不透彻
3.改进：多观察生活，大胆尝试设计人造物改进方案，乐于分享
四、应用与迁移
1.生活中的人造物发展：照明工具（油灯→电灯→LED灯）、交通工具等
2.课后任务：小组合作，设计1个人造物改进方案（改变结构，优化功能）
五、阅读与新知
1.人造物可通过修改结构，设计新功能产品
2.牢记：节约资源、保护环境，合理利用人造物
3.践行：多观察、多思考、多创新，做科学小达人
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