基于项目实践的小学科学教学·工程实践课型
《做大自然的孩子》教学设计
一、教材分析
1.认知基础
《做大自然的孩子》是教科版小学科学二年级上册《我们的地球家园》单元的第7课。学生通过本单元前六课的学习,已经初步感知了地球家园的主要组成以及相互之间的联系,初步了解了太阳、月球的规律性变化和地球上的天气、季节变化,以及这些变化对地球“居民”的影响。本课旨在引导学生开展系列亲近大自然的活动,体验人与自然的互动关系。
2.概念指向
以科学探究视角看本课所指向的概念,从大概念到具体概念,由上至下依次是——
跨学科概念:系统关联(系统是由多个相互关联、相互影响的部分组成);
主要概念:地球系统(15.地球是人类生存的家园);
具体概念:人与自然(15.1地球为人类生存提供各种自然资源;15.3人类活动会影响自然环境)。
以工程实践视角看本课所指向的概念,从大概念到具体概念,由上至下依次是——
跨学科概念:系统关联(系统是由多个相互关联、相互影响的部分组成);
主要概念:工程设计(18.工程是运用科学和技术进行设计、制作产品的活动);
具体概念:缺陷改进(18.3工程设计考虑各种因素,并不断改进和完善)。
3.教材结构
教材由四部分组成。
第一部分,聚焦。通过人与动物和谐相处,初步感受人类与大自然和谐共生,从而提出要“亲近大自然,做大自然的孩子”的基本观点。
第二部分,探索。通过寻找动植物和人类的联系,以及给小鸟建一个家、做个“小鸟餐厅”,引导学生感受动植物对人类生活的重要性,以及人类保护动植物的积极行为。
第三部分,研讨。通过生活经验的分享,引导学生认识和人类衣食住行相关的动植物,并认识这些动植物和人类的更为复杂的联系。
第四部分,拓展。引导学生通过户外观察,来理解动植物作为基本的自然自然对人类生存的重要意义。
二、关键活动
考虑到低年级科学课堂的简约化、生活化、趣味化,考虑到课程标准对发展学生工程实践、创新能力的需要,以及本课教材的内容和逻辑架构,本课以教材中的“做个小鸟餐厅”为关键实践活动。
1.项目描述
基于产品的缺陷分析,来改进和完善“小鸟餐厅”以满足特定的需求。
2.实践过程
31369055245(需求)
明确缺陷
建立标准
(设计)
基于标准
改进设计
(制作)
基于设计
制作产品
(评估)
展示成果
评价反思
(需求)
明确缺陷
建立标准
(设计)
基于标准
改进设计
(制作)
基于设计
制作产品
(评估)
展示成果
评价反思
三、教学目标
1.科学知识
知道大自然为人类提供物质上和心灵上的帮助;初步了解人类对大自然的积极影响。
2.科学探究
通过小鸟餐厅的缺陷改进,体验“需求-设计-制作-评估”的工程实践过程。
3.科学态度
乐于参与就“人与自然和谐相处”话题的讨论,以及小鸟餐厅的产品制作活动。
4.科学、技术、社会与环境
认识到人与自然和谐共生的重要性,体会到技术与工程对保护自然的积极作用。
四、教学难点
根据产品的成功标准来改进和制作小鸟餐厅。
五、教学准备
1.学生材料:2人一组,设计单、工字钉、镊子(开孔用)、塑料瓶子、鸟食、绳子。
2.教师演示材料:小鸟餐厅,课件、微视频、希沃教学助手软件。
六、教学过程
1.聚焦
情境引入——
教师利用课件展示“自然为人类提供衣食住行等资源,以满足人的生活、生存需要”。
教师利用课件展示“自然为人类提供娱乐、放松等心灵上的帮助”。
教师利用课件展示“人类为保护大自然而进行的各种积极行为”。
明确需求——
师:冬天,气温下降,鸟儿很难找到食物。去年冬天,老师制作了一个小鸟餐厅,装上鸟儿喜欢的食物,可是没有鸟儿来吃,你们能看出来老师做的小鸟餐厅有什么问题吗?
教师展示自制的“小鸟餐厅”,引导学生分析问题的产生原因。
学生可能回答:小鸟不喜欢吃这个食物、食物变质了(食物问题);喂食口太高了、喂食口太小了(结构问题);没有小鸟站立的地方(功能问题)。
师:看来,这个小鸟餐厅最大的缺陷是鸟儿吃食时没有站立的地方。所以,我们要在这个小鸟餐厅上安装一个架子,让小鸟能够顺利的吃食。
建立标准——
师:请同学们思考一下,如果我们在这个“小鸟餐厅”上装了一个架子,那么怎样的架子才算是成功的呢?或者说,怎样的架子才能让小鸟顺利的吃到食物呢?
小组讨论。
结合学生的交流,引导学生提出产品的成功标准,包括——
(1)架子能固定在瓶子上,不掉落、不移动;
(2)架子要有足够的地方,让小鸟能够站稳;
(3)架子的安装位置能够让小鸟轻松地吃食。
2.设计
方案设计——
教师展示材料,包括塑料瓶(装好绳子、打好吃食口)、工字钉、镊子(打孔用)、三根小木棍。
学生根据产品标准,结合材料展开讨论,将设计想法绘制在学习单中。
方案交流——
利用希沃教学助手将两组学生的设计同时投屏,引导学生进行对比分析。
师:上面两个小组的设计,哪里地方考虑到了我们的设计标准,哪些地方可能无法达到标准要求?
教师引导学生对照先前的产品标准,就两种设计进行共性分析。
师:上面两种设计,在细节上有什么不同的地方?这些不同的地方能告诉我们什么?
学生交流看法,包括哪个细节上的做法更好,好在哪里。
记录者回答质疑,或者说说自己进一步的想法。
3.制作
技术指导——
教师播放“如何使用工字钉和镊子在瓶子上钻孔”微视频。
教师强调操作安全事项以及制作活动(包括根据标准、调试修正)的其他要求。
制作调试——
学生领取材料,小组合作制作小鸟餐厅的架子。
在制作过程中,小组根据设计标准对架子进行测试或修改。
教师给予小组指导,主要包括关注操作安全、推动调试修改。
4.评估
展示成果——
展示某组的小鸟餐厅支架,让学生说说制作中遇到的问题以及解决过程。
效能评估——
同时展示两个组的小鸟餐厅支架,根据设计标准进行统一测试。测试方法包括:
(1)用手摇晃支架,看看是否牢固;
(2)在支架上放小鸟的纸片模型,看看是否有足够的站立空间,以及能站几只小鸟;
(3)小鸟模型的鸟嘴是不是正好在取食口附近。
相互评价——
学生小组交换自制的小鸟餐厅支架,利用上面的测试方法和小鸟纸片模型,来评价别组的产品。
请其中一组汇报他们的评价结果和理由,并提出一条改进意见。
拓展应用——
带领学生将“小鸟餐厅”挂到校园里,课余观察是否有鸟儿来吃食。
【提醒:只有在必要的情况下才给小鸟喂食,比如天气严寒或者雪天,不能让小鸟产生依赖。因此,小鸟餐厅的悬挂周期要根据季节而定。】
【板书设计】
做大自然的孩子
缺陷——设计——改进——评估
喂食口大小位置
小鸟没有站立地方——站立的地方稳定不掉落
足够让鸟儿们站立吃食
《做大自然的孩子》学习单
班级: 姓名:
材料:工字钉、镊子、小木棒(3根)、塑料瓶。
-503872578105191135309880
-25463539179549199801766570喂食口
喂食口
1911985273494531445202717800751840501650设计图:改进“小鸟餐厅”,将自己的想法画在图中。