小学科学反思及感悟_小学科学反思大全

一、单元概述

工程是将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。在生活中，工程无处不在，影响着我们的生活。如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、机电工程、化学工程、海洋工程、生物工程等。这些工程类学科是应用数学、物理学、化学、生物学等基础性科学的原理，结合在科学实验及生产实践中所积累的技术经验而发展出来的。本单元学习内容指向建造工程，属于土木建筑工程中的一部分。本单元从贴近学生生活的房屋建造工程入手，帮助学生一步步认识工程，了解设计是工程的核心，体验工程师的设计工作。

本单元隶属于技术与工程领域。在小学阶段，没有对技术与工程做出严格的区分，统一表述为工程设计，本单元实则指向的是工程。单元题目以“小小工程师”命名，就是希望学生担当起工程师的角色，像工程师一样根据规定的任务目标，运用已有经验和对科学的理解，设计并建造出相应的产品。本单元学习核心是以建造塔台为任务目标，让学生经历一个“工程”建造的系统过程：明确任务—设计—建造（模型）—测试—评估—改进。通过塔台建造的实践活动，学生将初步建立起对工程的了解，感受工程的复杂与魅力，从而让科学学习的开展更为活泼和真实。

本单元的学习目标来自课程标准中 5～6 年级的下列相关学习内容。

17.1 知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理发明创造的实例。

18.1 了解一项工程需要由多个系统组成，如建造住宅需要考虑结构、供水、采光、供暖系统等。

18.2.1 利用摄影、录像、文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构想。

18.2.2 将自己简单的创意转化为模型或实物。

18.2.3 根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。

18.3.1 根据设计意图，分析可利用的资源。

18.3.2 简单评估完成一个产品或系统的可行性，预想使用效果。

18.3.3 从经济效益、社会效益、环境效益等方面评价某个工程设计，并提出改进和完善建议。

以上相关学习内容，指向 2 个主要概念，分别是“技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造”“工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动”。对于六年级学生，学习以上主要概念需要亲历和体验。学生要在真实情境下完整经历工程实施过程。以工程实践为主要学习方式，观察分析住房结构与系统，理解工程的复杂性与系统性。查阅工程资料，理解工程实施过程以及工程与科学技术的关系。亲身尝试工程实践，体验并感受工程魅力，理解工程的复杂性、闭环性等特点，从而建构课程标准要求的主要概念。

为达成上述学习目标，本单元在设计上大致分为两个部分。

第一部分涉及第 1～2 课，是对现有工程的了解，并为学生后面的工程实践做认知储备。前两课的教科书内容分别选择了学生最为熟悉的住房和代表我国桥梁建设极高水平的港珠澳大桥作为素材，引导学生展开对工程的了解。通过这两课的学习，使学生对“工程是什么？”“有什么特点？”“工程建设与科学技术之间的关系是怎样的？”等问题形成初步的认知。

第二部分涉及第 3～7 课，学生将亲历工程实践。教科书始终围绕不断改进设计这一思路编写，凸显工程的关键是设计这一根本点。学生在“做工程”的实践活动中，进一步了解工程的基本程序，体会工程的复杂性以及设计过程的反复性等特点，感受“做”的成功和乐趣，同时学生的实践能力、思维能力和运用科学知识解决问题的能力得到培养与发展。

第 1 课“了解我们的住房”，从住房的基本结构、必需系统、建造过程三个方面开展学习。通过对自己居住房屋的回忆和分析，学生初步认识工程是由多个系统组成的。通过阅读房屋建设资料，了解住房建造工程的基本过程，为单元后几课实施工程实践活动做铺垫。

第 2 课“认识工程”，是在认识身边房屋建设工程基础上扩展视角。以我国宏大工程——港珠澳大桥为例，进行资料搜集与分析，梳理出工程建设的相似步骤，重点明确限制条件下的设计、制作模型测试、评估、改进、修改设计……，直至达成解决问题的循环往复过程。学生从感性角度认识工程，为后五课提升理性认识打好基础。同时，理解工程与科学技术进步的关系。初步理解“技术发明通常蕴含着一定的科学原理”这一主要概念。

第 3 课“建造塔台”，在之前学习的基础上，开始体验工程实施过程。以招投标形式明确工程项目要求，体会并感受设计的重要作用。在设计中感受工程设计要考虑的各项因素和其相互之间的联系，体会工程的多系统与复杂的特性，加深对工程的理解。

第 4 课“设计塔台模型”，从本课开始，教科书的呈现方式没有沿用惯常的四个板块的编写体例，而是采用工程建设的基本程序来展开。建立模型是工程设计的关键步骤，本课是在上一课设计总体方案的基础上，聚焦塔台设计这个关键点来开展工程实践活动的。在设计中学生要更多地考虑技术难关的突破，思考达成工程项目要求的方法。

第 5 课“制作塔台模型”，本课的重点是动手做。学生基于上一课的设计动手制作塔台模型。动手制作模型不但是将上一课的设计予以具体实施，而且也是为后几课的测试、评估、改进打基础。实施过程不仅要遵循设计图纸要求，在制作过程中也会有新的发现、感受、改进。

第 6 课是“测试塔台模型”。模型的设计是否符合工程要求，是以制作模型测试结果为依据的。以评价表为评价标准，全班进行测试、评价是本课的核心活动。量化各项测试活动，比较分析数据，找到自己模型的优势与问题，在此基础上对问题进行梳理与分析，最终明确模型设计或制作方法的修改点，均是本课学习的重点任务。

第 7 课是“评估改进塔台模型”。本课重点有两个：一是评估，二是改进。改进是工程设计的关键，渗透在工程的各个环节。本课的改进活动要让学生认识到“依据”的重要性，要在数据、现象等证（依）据的支持下进行改进与完善。在本课与前几课的学习中，学生将亲历工程实践的基本程序，完成建造塔台模型的过程，获得小小工程师的角色体验，对工程的理解一定优于之前的认识。但在本课学习的最后，要让学生知道工程设计绝不是“一锤子买卖”，可能要经过多次的反复改进直至满足工程的需要，同时还要提示学生对方案的最终选择是在权衡多种因素后的取舍。

二、单元教学目标

科学概念目标

许多发明创造来源于对生活的观察，可以在自然界找到原型。

一项工程是由多个系统组成的，各系统内部需要协同工作。

工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。

工程无论大小都要经历相类似的建设过程。

工程的关键是设计，设计需要经历不断改进的往复过程，直至满足建造要求。

工程建设具有复杂性的特点，需要集合多人的智慧共同协作完成。

科学探究目标

能通过观察、搜集资料、调查、案例分析等方式获取信息。

能结合自己家的住房，说出住房的基本结构（功能分区）及供水、采光、供暖等主要系统。

通过查阅资料，能简述出住房及其他工程的建造过程。

能举例说出工程与科学技术的关系。

能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，制订出建造方案。

能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。

能根据设计方案制作塔台模型，并能宣讲自己的设计理念与思路。

能按照评价表给定的指标测试塔台模型。

能根据测试结果梳理塔台模型存在的问题并初步提出改进设想。

能正确评估本组与他组的塔台模型，反思并提出建议。

能综合考虑各种建议，改进原设计方案，并基于调整后的设计方案对塔台模型进行重整。

能自觉运用批判性思维和创造性思维开展工程实践活动。

科学态度目标

对工程建设抱有极强的兴趣与探索愿望，对担当小小工程师的角色充满期盼。

乐于投入建造塔台的工程实践之中，认识到细心、耐心、务实和实事求是的重要性。

乐于通过测试的方式发现问题，不断改进设计，体会坚持与信念的重要性。愿意与同学合作、交流与反思，感受到合作的重要性。

科学、技术、社会与环境目标

感受到工程与科学技术的密切关系，认识到科学与技术的发展对人类生活的影响。认识到工程是为满足人们对美好生活的向往而付诸的行动，意识到人工世界对社会发展的影响。

单元词汇

技术：泛指根据生产实践经验和自然科学原理发展而成，把生产要素投入转化成产品和服务等产出的理论知识和实践知识以及各种工艺操作方法与技能，如电工技术、焊接技术、木工技术、激光技术、作物栽培技术、育种技术等。

工程：将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、机电工程、化学工程、海洋工程、生物工程等。这些学科是应用数学、物理学、化学、生物学等基础科学的原理，结合在科学实验及生产实践中所积累的技术经验而发展出来的。主要内容有对于工程基地的勘测、设计、施工，原材料的选择研究，设备和产品的设计制造，工艺和施工方法的研究等。

结构：与“功能”相对。系统内各组成要素之间的相互联系，相互作用的方式，是系统组织化、有序化的重要标志。物质系统的结构可分为空间结构和时间结构。任何具体事物的系统结构都是空间结构和时间结构的统一。结构既是系统存在的方式，又是系统的基本属性，是系统具有整体性、层次性和功能性的基础与前提。研究系统的结构和功能，既可根据已知对象的内部结构，来推测对象的功能；也可根据已知对象的功能，来推测对象的结构。

系统：自成体系的组织；相同或相类的事物按一定的秩序和内部联系组合而成的具有某种特性或功能的整体。如组织系统、灌溉系统、呼吸系统。

材料清单

图纸（住房结构、给排水系统、电路系统等）、住房建设文字资料、港珠澳大桥文字与视频资料、资料（“鸟巢”体育场、“中国天眼”、高铁、卫星等）、塔台竞标书、评价表、三角形与正方形的框架实物、设计方案记录表、胶带、吸管、剪刀、红笔、滚珠、弹簧、钩码、米尺、装满水的矿泉水瓶 3～5 个、小盆、电风扇、抗震检测仪、测试塔台记录表、设计方案修改记录表、班级记录表、教学课件。