《認(rèn)識(shí)工程》教學(xué)設(shè)計(jì)深圳市寶安區(qū)黃田小學(xué)林瑞琦【教材分析】教材中呈現(xiàn)了我國(guó)具有代表性的偉大工程——港珠澳大橋。以港珠澳大橋這一巨型工程與上節(jié)課身邊的住房建造工程進(jìn)行對(duì)比，呈現(xiàn)巨型與小型、復(fù)雜與普通、遠(yuǎn)處與身邊等多角度的沖突。基于這樣的沖突，開(kāi)展以下三個(gè)探索活動(dòng)。第一個(gè)活動(dòng)是讓學(xué)生通過(guò)收集、分析資料的方式了解港珠澳大橋的建設(shè)目的、意義，工程設(shè)計(jì)的限制條件以及面臨的技術(shù)難關(guān)，如何攻堅(jiān)克難找到解決方法，大橋的主要建造過(guò)程。第二個(gè)活動(dòng)是學(xué)生在了解房屋以及港珠澳大橋的建設(shè)過(guò)程后，讓學(xué)生采取歸納的方法，對(duì)工程的建設(shè)過(guò)程要怎樣的步驟進(jìn)行歸納、提煉，形成一個(gè)整體的認(rèn)知。第三個(gè)活動(dòng)是通過(guò)分析每一項(xiàng)工程的建設(shè)，讓學(xué)生了解工程與科技進(jìn)步的關(guān)系。通過(guò)這三個(gè)探究活動(dòng)，幫助學(xué)生建構(gòu)“工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)與技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問(wèn)題和制造產(chǎn)品的活動(dòng)”這一主要概念?！緦W(xué)情分析】學(xué)生對(duì)于港珠澳大橋、中國(guó)天眼、高鐵、鳥(niǎo)巢、空間站等宏大工程的認(rèn)識(shí)，大多來(lái)源于新聞報(bào)道，對(duì)于這些工程在建設(shè)過(guò)程中面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題，這些工程的建設(shè)過(guò)程中運(yùn)用到哪些技術(shù)等學(xué)生對(duì)于這方面了解不清楚，因此，搜集資料，處理信息是本課的主要學(xué)習(xí)方式?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)許多發(fā)明創(chuàng)造來(lái)源于對(duì)生活的觀察，可以在自然界中找到原型。工程建設(shè)需要運(yùn)用相關(guān)科學(xué)知識(shí)以及技術(shù)的支撐來(lái)完成。工程需要在一定的限制條件下完成任務(wù)，要經(jīng)歷相類(lèi)似的建設(shè)過(guò)程。科學(xué)探究目標(biāo)1、能通過(guò)閱讀資料知道工程建設(shè)需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。2、能根據(jù)工程案例歸納出工程建設(shè)過(guò)程的相似步驟。3、能了解工程建設(shè)所需的科學(xué)技術(shù)支持，分析工程與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)認(rèn)識(shí)到工程建設(shè)的艱難，從而產(chǎn)生對(duì)建設(shè)者的敬仰之情。進(jìn)一步喚起學(xué)習(xí)工程的興趣，激發(fā)做一名小小工程師的愿望。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境目標(biāo)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)與工程的相互關(guān)系。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用，人類(lèi)的好奇以及社會(huì)的需求對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的積極促進(jìn)作用。【教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：根據(jù)港珠澳大橋工程建設(shè)的案例，歸納出工程建設(shè)過(guò)程的相似步驟。教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)案例了解工程建設(shè)所需的科學(xué)技術(shù)支持，分析工程與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。【材料準(zhǔn)備】教師：港珠澳大橋、中國(guó)天眼、高鐵、鳥(niǎo)巢、空間站的文字和視頻資料、實(shí)驗(yàn)記錄單學(xué)生：收集港珠澳大橋、中國(guó)天眼、高鐵、鳥(niǎo)巢、空間站的文字和視頻資料視頻來(lái)源：（1）港珠澳大橋二、探索（一）圍繞港珠澳大橋的建設(shè)展開(kāi)學(xué)習(xí)1、教師出示關(guān)于港珠澳大橋建設(shè)的視頻。建議學(xué)生收集關(guān)于港珠澳大橋的相關(guān)資料帶來(lái)學(xué)校。教師：請(qǐng)同學(xué)們觀看港珠澳大橋建設(shè)的視頻并結(jié)合自己所收集的關(guān)于港珠澳大橋的相關(guān)資料，思考以下四個(gè)問(wèn)題為什么要建造港珠澳大橋？大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問(wèn)題都是怎樣解決的？大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過(guò)程？學(xué)生觀看視頻并結(jié)合自己所收集的關(guān)于港珠澳大橋的相關(guān)資料，進(jìn)行歸納相關(guān)信息，并在小組內(nèi)交流討論。2、全班交流，共同研討總結(jié)（1）教師：為什么要建造港珠澳大橋？學(xué)生：促進(jìn)香港、澳門(mén)和內(nèi)地經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。（2）教師：大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問(wèn)題都是怎樣解決的？學(xué)生：以“限制和挑戰(zhàn)”“解決辦法”兩項(xiàng)內(nèi)容對(duì)應(yīng)排列說(shuō)明。限制和挑戰(zhàn)解決辦法珠江口有大量的泥沙會(huì)涌入海洋增大橋墩的跨度大橋要經(jīng)過(guò)通向香港的唯一航道，橋面高度必須超過(guò)80米。橋修建海底隧道橋梁和隧道需要用島嶼連接修建人工島建島的還床上有淤泥用圓鋼筒教師：大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過(guò)程？教師播放港珠澳大橋建造經(jīng)歷的主要過(guò)程視頻。學(xué)生：（如果學(xué)生有課前收集資料，可讓學(xué)生進(jìn)行分享，如果沒(méi)有，觀看視頻進(jìn)行歸納）人工島的建設(shè)、墩臺(tái)安裝、橋梁合攏、海底隧道安裝以及貫通設(shè)計(jì)意圖：為了讓學(xué)生了解工程建設(shè)最核心的關(guān)鍵點(diǎn)是什么，設(shè)置了四個(gè)為題，這四個(gè)問(wèn)題分別指向：1、建造工程的目的和意義；2、工程設(shè)計(jì)的限制條件以及面臨的技術(shù)難關(guān)；3、如何攻克難找到解決辦法；4、大橋的主要建造過(guò)程。通過(guò)學(xué)生對(duì)資料的收集、分析與歸納，從而建構(gòu)“工程的關(guān)鍵是技術(shù)”這一核心概念，也加強(qiáng)對(duì)工程復(fù)雜性、科學(xué)性、系統(tǒng)性的理解。梳理工程建設(shè)過(guò)程的相似步驟1、教師引導(dǎo)：對(duì)比房屋和港珠澳大橋的建造過(guò)程，我們來(lái)歸納一下工程設(shè)計(jì)過(guò)程要經(jīng)歷的步驟。學(xué)生小組交流討論。學(xué)生：工程的建設(shè)都是有目的的，在建設(shè)的過(guò)程中會(huì)遇到很多困難，要有設(shè)計(jì)圖、進(jìn)行施工、最后驗(yàn)收。教師引導(dǎo)提問(wèn)：當(dāng)遇到這些困難時(shí)（比如時(shí)間、費(fèi)用、可用材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞能力等等），我們首先應(yīng)該怎么做？可以直接就建造嗎？學(xué)生：根據(jù)這些困難進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完方案再建造。教師：引導(dǎo)學(xué)生分析設(shè)計(jì)完成后直接建造的合理性。應(yīng)該是要先制作一個(gè)模型，比如在制作房屋模型時(shí)，利用模型對(duì)樓體的高度、結(jié)構(gòu)形式等等進(jìn)行測(cè)量，確保建筑物的堅(jiān)固性和安全性，從各個(gè)方面對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)。學(xué)生完成記錄單上工程建設(shè)步驟示意圖。在教師的引導(dǎo)下完成工程建設(shè)步驟的梳理歸納。設(shè)計(jì)意圖：這一環(huán)節(jié)中使學(xué)生體會(huì)設(shè)計(jì)-建立模型-測(cè)試-改進(jìn)-再建立模型-再測(cè)試-再改進(jìn)完善......這一循環(huán)的過(guò)程，使學(xué)生理解從明確問(wèn)題到實(shí)施建設(shè)是十分復(fù)雜的過(guò)程，體會(huì)工程建設(shè)中設(shè)計(jì)的重要性、復(fù)雜性、閉環(huán)性。了解工程與技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系1、組織學(xué)生課前收集：中國(guó)天眼、高鐵、鳥(niǎo)巢體育館、空間站等工程建設(shè)的資料。教師出示中國(guó)天眼、高鐵、鳥(niǎo)巢體育館、空間站的圖片教師：根據(jù)你們收集到的資料，說(shuō)說(shuō)這些工程分別利用了哪些技術(shù)。學(xué)生分享交流。教師進(jìn)一步舉例，工程推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的例子例如：建造鳥(niǎo)巢所需鋼材要求輕便并且載荷能力大，國(guó)內(nèi)鋼鐵廠邊專(zhuān)門(mén)研制了Q460E-Z35鋼材，2008年，400噸自主創(chuàng)新、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)Q460鋼材，將撐起“鳥(niǎo)巢”的鐵骨鋼筋。又如，港珠澳大橋橋梁焊接的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，中鐵山橋集團(tuán)便研發(fā)了世界規(guī)模最大、精度最高的機(jī)器人焊接系統(tǒng)。2、工程與技術(shù)的關(guān)系是怎樣的？學(xué)生展開(kāi)討論學(xué)生：工程的建造利用了大量技術(shù)，而工程實(shí)施過(guò)程中面臨的各項(xiàng)困難和技術(shù)難關(guān)也推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)分析每一項(xiàng)工程的建設(shè)過(guò)程，可以感受到科學(xué)技術(shù)在其中發(fā)揮的重要作用，都包含了大朗的科學(xué)原理，應(yīng)用了大量的科學(xué)技術(shù)，深化學(xué)生對(duì)工程與技術(shù)關(guān)系的認(rèn)知。研討教師：通過(guò)兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對(duì)工程有了哪些認(rèn)識(shí)？這些認(rèn)識(shí)的依據(jù)是什么？學(xué)生：工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，實(shí)施一項(xiàng)工程前要先進(jìn)行設(shè)計(jì)，工程的建造需要依靠很多科學(xué)技術(shù)......教師：假如讓我們做一名小小工程師，我們都要完成那些工作呢？引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)建造工程的每個(gè)階段都很重要，最重要的是設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)意圖：研討板塊幫助學(xué)生梳理這兩節(jié)課的學(xué)習(xí)總結(jié)，及時(shí)檢查學(xué)生對(duì)前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況，又是為下一節(jié)課進(jìn)行建造工程做