1、 苏教版科学三上苏教版科学三上专项学习专项学习像工程师那样像工程师那样教案教案 课题 想工程师那样 单元 专项学习 学科 科学 年级 三年级 学情 分析 三年级的学生， 对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望， 他们乐于动手操作具体形象的物体，而我们的科学课程内容贴近小学生的生活，三年级的学生必将对科学学科表现出浓厚的兴趣，因此激发和呵护学生对科学的兴趣是至关重要的。同时，由于受年龄和其他条件的限制，学生的科学常识极为缺乏，科学探究能力也较弱。家长和学校某些老师偏重于语数教学，使学生没能很好地在观察、实验、调查等实践活动中获取知识、发展能力、培养思想情感。这更需要我们科学教师倾注更多的精力。 学
2、习 目标 科学知识： 1知道手工皂的制作过程以及各种材料的作用。 科学探究： 1能根据自身需求自主选择需要的材料，完成手工皂的制作。 2能在失败的基础上提出猜想，进一步实验，得出结论，并提出改进意见。 3能倾听别人的意见，并与之交流。 科学态度： 1乐于尝试运用多种材料制作手工皂，体会创新乐趣。 2能分工合作，乐于为完成手工皂的制作，分享彼此的想法，贡献自己的力量。 科学、技术、社会与环境： 了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断的增加的需求。 重点 在设计并制作手工皂的过程中，了解工程活动的六个完整环节。 难点 对制作的手工皂进行测试改进。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计
3、意图 导入新课 是谁设计了手机、立交桥和房屋的结构？ 是工程师。工程师是设计产品、结构或系统来改善人们生活的人。 土木工程师设计并监督高速公路、桥梁、房屋等建筑物的施工。 航天工程师设计和开发航天飞机、国际空间站等飞行器。 机械工程师设计的产品种类很多，从简单的物品到回答 “设计师”“工程师”等等 通过了解不同种类的工程师，意在让学生意识到生活中处处需要工程师，工程师能创造美好的生活。 复杂的机器。 电子工程师设计电视机、计算机、集成电路等产品和电子系统。 还有许多其他类型的工程师，例如环境工程师、园林工程师、地质工程师等。他们为人类创造了一个越来越美好的世界！ 科学家和工程师的区别： 科学家
4、和工程师往往容易混淆。科学家努力探索大自然，以便发现一般性法则，工程师则遵照此既定原则，从而在数学和科学上解决了一些技术问题。科学家研究事物，工程师建立事物。科学家探索世界以发现普遍法则，工程师使用普遍法则以设计实际物品。以建造桥梁为例，科学家可以不是建筑出身，但能告诉人们如何建造桥梁更加坚固、什么结构更适合，工程师根据这些基本原理设计并建造出坚固、实用、美观的桥梁。 指导科学家和工 程 师 的 区别。 三年级的学生很容易对科学家和工程师弄混淆。通过讲解让学生能明白他们的区别。 讲授新课 一、了解设计的一般流程 展示流程图： 明确问题-前期研究-设计方案-制作模型-测试改进-展示交流 1. 明
5、确问题 明白设计什么，用途是什么。这个环节中，要了解需求，发现物品可以改进的地方。如一年级时，我们发现铅笔越写越短后就不方便握住了，于是提出了如何加长铅笔的问题。 2. 前期研究 收集想法，研究设计制作产品时会遇到什么问题，能不能解决。如在提出如何加长铅笔的问题时，可以使用延长笔杆,那么使用什么材料， 是否有合理的渠道获得相关材料是我们在前期研究时要考虑的问题。 学习设计的一般流程。 通过这一环节，使学生们了解设计的一般流程。 3. 设计方案 在前期研究过程中，小组成员自由讨论，不要立即评价他人。选择一个大家都认可 的方案。用画图或表格的方式将方案具体化。如设计延长笔杆的样式，可以用画图的方式
6、解决。 4. 制作模型 （1）选择制作模型的材料和工具。 （2）如果设计的内容规模比较大，可以根据需要做一个按比例缩小的模型，如制作可以转动的房屋模型。 （3）依据设计方案制作。 5. 测试改进 使用自己制作的模型，在实实践中发现不足并进行改进，同时思考设计方案还能做哪些改进。优秀的作品必须经历不断修改、完善的过程。 6. 展示交流 （1）介绍自己的作品解答他人的疑问。 （2）听取他人的意见.改进作品。 你想不想做一名工程师？ 二、制作并改进具有营养功能的手工皂 超市里销售的肥皂大多含有多种添加剂，且多为香料和防腐剂。是否可以制作一块更具有保养功能的手工皂。你做工程师，你来设计制作吧。 1.明
7、确问题 超市里销售的肥皂大多含有多种添加剂，且多为香料和防腐剂。是否可以制作一块更具有保养功能的手工皂。 2. 前期研究 （1）了解皂基的作用 播放实验视频皂基去污能力探究实验 实验材料：液态皂基、烧杯、滴管、水、油、搅拌 学生回答：想 观看视频 通过分析任务，明确要做什么任务，以及这个任务的具体要求是什么。 棒等。 往两个烧杯中加入同样多的水。 再在两个烧杯中滴入同样多的油。 在烧杯 1 内加入液态皂基，烧杯 2 不加。 充分搅拌两个烧杯中的液体，观看现象。 实验现象：烧杯 1 中的油不见了，烧杯 2 中的油还 在上面。 实验结论：皂基具有去污能力。 （2）了解肥皂的制作过程 播放视频皂基是
8、如何变成手工皂的 制造肥皂的方法有很多种，实验室中通常使用熔化再制皂的方法，即利用市面上购买来的纯净的皂基，加热使其熔化， 添加色素香精，入模制作而成。皂基就是一种 简便做皂的基础原料,它具有较强的去污能力。 （3）研究应该添加什么成分 了解制作中添加什么成分能使肥皂既有香味，又具有滋养作用。如可以添加牛奶、 蜂蜜、精油等原料。 3.设计方案 （1）制作材料:皂基、牛奶、蜂蜜、有颜色的混合液体等。 （2）设计肥皂的形状，如做一块小熊形状的手工皂。 我们想做具有 功能的手工皂。 我们的设计方案： 原料 用料 皂基 300ml 准 备 实 验 材料，按照步骤完 成 实 验 内容，观察实验现象，分析
9、并得出结论。 观看视频 设计自己的方案 在研究解决问题的方案时，学会用实验或收集资料等方法来完成相关信息和资料的准备。 在前期研究的基础上，让学生用画图或制表的方法，完成自己的个性化手工皂设计方案。 4.制作模型 （1）将皂基切成小块皂基，小火隔水加热皂基，待全部熔化后，按配比加入牛奶、蜂蜜、精油、干花等等。 （2）把手工皂液倒入模具中，等待冷却成型。 要点提示：隔水加热皂基时，用小火即可，水温也不用太高，如果看到水开始冒泡甚至沸腾，表示水温太高，要赶快把火调小或暂时关闭。 5.测试改进 经过小测调研，评估自己的作品并提出改进方案。 尺寸再大一些。 提高制作工艺。 考虑制作过程中的消毒灭菌问题
10、。 提升去污能力。 . 6.展示交流 把自己的作品拿给同学们观看并使用，请同学们提意见。 按 照 实 验 步骤，和老师指导，完成活动内容，制作自己的手工皂。 评估自己的作品，并提出改进方案 展示交流 按照设计图纸制作符合方案的手工皂实物，用于 后 面 的 测 试 环节。 通过看、闻、摸等多种方式，全方位、有针对性 地进行改进。 学会用 PPT 等对完成任务的全过程进行整理、展 示、交流。 作业布置 完成同步练习题 课后作业 课堂小结 通过这堂课的学习，我们了解并实际经历工程活动的六个环节，能动手动脑，选择合适的材料，设计和制作出满足需求的手工皂，并湘同伴展示，通过了解不同类型的工程师，进一步激
11、发运用工程技术创造美好世界的愿望。 思 考 小 结 内容，巩固学习知识。 板书 像工程师那样 板书设计 13地下水 【教材分析】【教材分析】 遵循学生的认知顺序，逐渐深入地展开三层内容： 1.第一层（描述现象）对泉水和井水展开观察与讨论，初步认识到地下有水 2.第二层（使用模型）做一口“水井”，初步了解降雨是地下水主要来源，以及地下水的储存位置。 3.第三层（阅读资料，提取信息）阅读课文，认识地下水的成因、储量、使用与补充。 地下水的概念比较抽象，可以通过类比的方式给学生以思考的提示。借助简易水井模型，能模拟出降雨进入可渗透层后，向下储存在不可渗透层上方石块缝隙中，形成井水的过程，能对“地下水
12、是从哪里来的”这个抽象的问题做出直观具体解释。既培养学生的动手实践能力和解决实际问题能力，又能培养观察能力和思考能力。 【学情分析】【学情分析】 三年级的学生已经积累了部分生活经验和具备了初步的观察能力，对于泉水和井水有一定的了解但无法建立概念联结说清地下水的成因。地下水资源的多少影响着人们的生活，教师要用好地区资源与课堂紧密联系，方便学生直观感受并代入思考。在动手制作水井模型时，考虑到三年级的学生动手能力较弱，需要教师做好充分的课前材料准备，保留学生最需要最直观的制作部分，排除干扰节省时间，为学生在课堂上提供充足的讨论、思考与体验的时间。 【教学目标】【教学目标】 科学知识： 知道地下水在地
13、表的表现形态和形成原因。 科学探究： 在教师的指导下，通过制作水井模型，结合地下水示意图了解地下水的成因、储量、储存区域。 科学态度： 1通过阅读和研讨，体验到保护地下水资源的重要性。 2能在好奇心的驱使下，主动思考模型与实物之间的联系，建立水井模型。 科学、技术、社会与环境： 1了解地下水是人类的主要饮用水源之一，知道地下水资源匮乏带来的影响，能举例说明人类怎样科学技术去改善状况的。 【教学重点】【教学重点】 认识地下水的来源和使用途径。通过自主学习资料的方式，在回顾已有知识和阅读新资料中建立概念，在独立思考生成观点后，进行一对一的想法配对，从而使观点完善立体。资料分析能够提升学生思维的广度
14、，完成科学概念的建立。 【教学难点】【教学难点】 建立水井模型。地下水与学生的生活很难建立直接的联系，通过制作水井模型，将知识与经验串联起来，引导学生了解降水是地下水主要来源，同时感受古代人民挖井取水的生活智慧。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件，视频。 学生材料：每组大小不一的石头和沙子若干，塑料罐一个，去底的塑料杯一个，水若干、塑料勺一个。 【教学时间】【教学时间】 1 课时 【教学过程设计】【教学过程设计】 一、一、复习旧知、导入新课复习旧知、导入新课 1师：经过上一节课的学习，我们知道河流、湖泊是人们重要的淡水资源。 2师：丰富的淡水资源孕育了包括我们人类在内的无数生命，但是生
15、活在同一片蓝天下的人们，他们的生活却是这样的，常年干旱缺水，那他们如何解决生活用水的问题呢？ 生：地下有水，挖井。 3师：你们都觉得地下有水吗？说说理由。 4 师： 看来大多数同学都认为地下有水， 而且还知道人们一般都用井用取用地下水。 （板书：井 人工取用地下水的装置） 5师：地下水是如何形成的？又怎样为我们所用呢？带着这两个疑问，今天我们就一起来研究地下水。 设计意图：通过上一节课的知识，将思维聚焦在水资源上，干旱到地裂的土壤图片看设计意图：通过上一节课的知识，将思维聚焦在水资源上，干旱到地裂的土壤图片看起来非常震撼，引发学生思考，为后续概念提出做铺垫。起来非常震撼，引发学生思考，为后续概
16、念提出做铺垫。 二、二、地下水的形成地下水的形成 1师：地下水是如何形成的呢？先说说自己的想法。 2师：看来想要知道地下水的形成，得先知道地下有什么。但一节课的时间很短，很显然老师并不能带大家去挖一挖看看地下是什么样的，但我们可以搜集科学家和地质学家已经研究的信息，来帮助我们进一步推测。 老师给每位同学准备了一张记录单，同学们阅读资料，观察思考两个问题。 问题 1：地下结构分几层？ 问题 2：这样的结构对地下水的形成有什么帮助？你猜测地下水应该存在于哪一层？ T：P：S（思考：配对：分享）策略过程： 学生在记录单上用图文结合的形式记录自己的看法，不能交流。 成对合作，问一问同伴的想法，说一说自
17、己的想法，寻找相同之处和不同之处，最后达成一致意见，修改记录单。 老师请同学上台展示，其他同学依次进行补充。 3师总结：看来大多数同学都认为土壤稀松多孔，而最底层的岩石没有裂缝和空隙，地下水停留在碎石层。那根据这个推测，如果我们想要打井，应该打到哪一层？ 生：碎石层 4同学们推测的对不对呢？我们怎样验证？ 设计意图：通过自主学习资料的方式，在回顾已有知识和阅读新资料中建立概念，在设计意图：通过自主学习资料的方式，在回顾已有知识和阅读新资料中建立概念，在独立思考生成观点后，进行一对一的想法配对，从而使观点完善立体。在分享的过程中，独立思考生成观点后，进行一对一的想法配对，从而使观点完善立体。在分
18、享的过程中，要求学生不能重复前一个小组的想法，这样避免重复浪费时间，也鼓励学生多要求学生不能重复前一个小组的想法，这样避免重复浪费时间，也鼓励学生多倾听。资倾听。资料分析能够提升学生思维的广度，但是想要思考的深度，就要通过实验建立模型来帮助料分析能够提升学生思维的广度，但是想要思考的深度，就要通过实验建立模型来帮助理解。理解。 三、三、建立地层结构模型建立地层结构模型 1师：老师是没有办法带大家去挖挖看，但是我们可以学习科学家做一个模拟真实情况的模型。开动脑筋，想想需要哪些材料？ 生：土壤 碎石 岩石 2师：为了防止弄脏桌子和衣物，我们需要一个不漏水的罐子把这些材料装起来，刚好就用罐子的底部模
19、拟岩石层，在罐子底部放上石子模拟碎石层；再放入沙子和泥土模拟土壤层。 3师：（出示模型）现在模型建立好了，地下水从哪里来呢？ 生：用水模拟下雨。 4师：我们在罐子上方均匀的洒水表示降雨，同学认真观察水去了哪里。 5师：为了方便大家挖井，老师已经事先把井的位置放在了地层里，大家可以利用勺子来挖井。挖哪一部分的土壤？ 生：挖井里面的。 6师：请大家根据实验步骤完成我们的验证，看一看打到哪一层地下水储量最丰富。 实验步骤： 补充地下水：一位同学利用装置均匀的将水洒在模型上，其他同学认真观察水去了哪里。 协作挖井：利用小勺挖取井内泥土，观察打到哪一层地下水储量最丰富的。 7师：下雨后，地下水去了哪里？
20、 生：雨后，一部分水渗入地下，水慢慢向下渗入土壤中。再慢慢向下填满土壤和岩石的空隙中。再向下，下面的岩石没有裂缝和空隙啦！所以地下水会停留在不可渗透的岩石层上面。（板书：可渗透层：土壤、碎石 不可渗透层：岩石） 8师：哪一层的地下水储量最丰富的？我们打井要打到哪一层？ 生：碎石层。 设计意图：地下水与学生的生活很难建立直接的联系，通过制作水井模型，将知识与设计意图：地下水与学生的生活很难建立直接的联系，通过制作水井模型，将知识与经验串联起来，方便学生理解，同时感受古代人民挖井取水的生活智慧。经验串联起来，方便学生理解，同时感受古代人民挖井取水的生活智慧。 四、四、认识泉认识泉 1师：事实上，地
21、下结构要比我们今天的模型复杂的多。想要打井就要先做地质勘探，并不是所有的地方都适合打井。有的地方储水量少，打到岩石层也没有水；但有的地方储水量丰富、地形适宜，地下水反而会自己跑出来！你们见过吗？我们一起来看下。 2师：（播放泉动图）大家知道这是什么吗？这就是泉，是地下水的天然露头。泉水常年不断地汇入河流，是河流补给的重要部分。（板书：泉 地下水的天然露头） 设设计意图：在建立对井认识的基础上认识泉，同时点出地下水的天然露头与河流的关计意图：在建立对井认识的基础上认识泉，同时点出地下水的天然露头与河流的关系，形成概念联结。系，形成概念联结。 五、五、地下水的现状地下水的现状 1师：在现在，中国仍
22、然有 400 多个城市以地下水为饮用水源。随着时代的发展，人越来越多，地下水的状况并不乐观。我们通过视频通过视频了解会发生什么。 2这里有一副关于地下水漫画，想一想漫画想要表达什么？ 3师：看来即便有雨水的补充，但由于人类过度开采，地下水越来越少。人们想出各种办法补充地下水，提高地下水储量，读一读这两幅图，说一说是用什么方法补充地下水的？ 生：透水砖 透水混凝土 4同学们回家之后继续想一想，还可以用什么方法补充地下水？做一个认真观察勤于思考的孩子，帮助地球妈妈解决遇到的这些难题。 设计意图：视频和漫画夸张直观的表现手法，让学生直观感知地下水资源现状，从而设计意图：视频和漫画夸张直观的表现手法，
23、让学生直观感知地下水资源现状，从而着眼思考如何改善此状况。着眼思考如何改善此状况。 【板书设计】【板书设计】 13地下水 井 人们取用地下水的装置 可渗透层 ：土壤、碎石 泉 地下水的天然露头 不可渗透层 ：岩石 【课后反思】【课后反思】 地球与宇宙科学领域的科学课相对于其他三大领域而言，最大的不同在于脱离学生日常生活情境，概念抽象难以理解大多只能借助模型来建立直观的认识与解释。学生往往因概念深奥苦涩和不够了解而导致兴趣缺缺课堂沉闷，教师也容易在教学设计的过程中走回头路，把提升科学思维的科学课上成了老套的“填鸭式教学”。 通过自主学习资料的方式，在回顾已有知识和阅读新资料中建立概念，资料分析能
24、够提升学生思维的广度，但是想要思考的深度，就要通过实验建立模型来帮助理解。科学模型和建模是个体获得知识的重要途径，它超越了对科学事实的简单识记，是人类科学探究的核心成分。通过构建模型，将自身的心智变化与自然世界联系起来，对客观世界进行深入理解和探索。 本课主要是利用水井模型进行研究、学习。地下水与学生的生活很难建立直接的联系，通过制作水井模型，将知识与经验串联起来，引导学生了解降水是地下水主要来源，同时感受古代人民挖井取水的生活智慧。 小学科学课堂教学越来越重视模型活动在课堂中的渗透，学生科学建模的能力有了较大提升，然而，学生对于科学模型本质的理解水平却并不高。大部分学生认为模型是某种事物的复制品、是独特唯一的或是不能被改变的，并且他们无法理解如何利用科学模型来说明科学想法和理论。因此，教学中既要帮助学生理解建模的目的、实质以及评估模型的标准等，又要通过实践活动使学生学会建立模型以描述、解释、预测客观世界，比较和评估不同的模型，在建模的实践活动中深化科学概念的建构。
