一、課程定位與設(shè)計(jì)背景演講人01.02.03.04.05.目錄課程定位與設(shè)計(jì)背景科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心思路與教學(xué)策略展示要點(diǎn)教學(xué)實(shí)施中的常見(jiàn)問(wèn)題與應(yīng)對(duì)策略總結(jié)與展望2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路分析課件01課程定位與設(shè)計(jì)背景課程定位與設(shè)計(jì)背景作為一線科學(xué)教師，我始終認(rèn)為，小學(xué)科學(xué)教育的核心不僅是知識(shí)傳遞，更是思維與能力的啟蒙。2025年新版六年級(jí)科學(xué)教材中增設(shè)的“科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)”模塊，正是基于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“跨學(xué)科實(shí)踐”與“工程思維培養(yǎng)”的要求而設(shè)計(jì)的。這一模塊的落地，既是對(duì)“做中學(xué)”“用中學(xué)”理念的深化，也是為學(xué)生搭建從科學(xué)認(rèn)知到實(shí)踐創(chuàng)新的橋梁。1教育政策與學(xué)科需求《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出：“小學(xué)階段需引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，發(fā)展工程思維與創(chuàng)新能力?！绷昙?jí)學(xué)生已具備一定的科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備（如材料性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化、簡(jiǎn)單電路等），且抽象思維能力逐步增強(qiáng)，正是開(kāi)展“科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)”的關(guān)鍵期。這一階段的學(xué)習(xí)，不僅能鞏固已學(xué)知識(shí)，更能讓學(xué)生體會(huì)“科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)—環(huán)境（STSE）”的關(guān)聯(lián)，為初中階段的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。2學(xué)生認(rèn)知與興趣特點(diǎn)通過(guò)近十年的教學(xué)觀察，我發(fā)現(xiàn)六年級(jí)學(xué)生普遍對(duì)“動(dòng)手造物”充滿(mǎn)熱情。他們喜歡拆解玩具、改造文具，卻常因缺乏系統(tǒng)方法而陷入“想到哪做到哪”的無(wú)序狀態(tài)。例如，去年指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)“防灑水杯”時(shí)，有小組直接用黏土包裹杯身，卻忽略了“傾斜角度”“液體重量”等變量控制；也有小組因未做需求調(diào)研，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不符合實(shí)際使用場(chǎng)景（如為低年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)的水杯過(guò)重）。這些真實(shí)案例說(shuō)明：六年級(jí)學(xué)生需要的不是“禁止試錯(cuò)”，而是“結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)框架”。02科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心思路與教學(xué)策略科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心思路與教學(xué)策略基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生特點(diǎn)，科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)的教學(xué)應(yīng)遵循“需求驅(qū)動(dòng)—原型迭代—系統(tǒng)優(yōu)化”的邏輯鏈條。這一過(guò)程需融合科學(xué)知識(shí)應(yīng)用、工程思維訓(xùn)練與社會(huì)責(zé)任感培養(yǎng)，具體可拆解為以下五個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1需求分析：從“觀察生活”到“定義問(wèn)題”設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是“發(fā)現(xiàn)真實(shí)需求”。我常對(duì)學(xué)生說(shuō)：“好的設(shè)計(jì)師不是‘造別人不需要的東西’，而是‘解決別人沒(méi)說(shuō)出來(lái)的麻煩’。”教學(xué)中，可通過(guò)“生活問(wèn)題收集卡”“用戶(hù)訪談表”等工具，引導(dǎo)學(xué)生從自身生活場(chǎng)景出發(fā)，篩選值得解決的問(wèn)題。1需求分析：從“觀察生活”到“定義問(wèn)題”工具1：?jiǎn)栴}篩選四步法①觀察記錄：連續(xù)一周記錄“讓自己或他人困擾的小事”（如書(shū)包帶勒肩膀、鉛筆盒易丟橡皮）；②分類(lèi)統(tǒng)計(jì)：按“學(xué)習(xí)場(chǎng)景”“家庭場(chǎng)景”“公共場(chǎng)景”分類(lèi)，統(tǒng)計(jì)高頻問(wèn)題；③價(jià)值評(píng)估：用“重要性—可行性”矩陣篩選（重要性：解決后能顯著提升生活質(zhì)量；可行性：六年級(jí)學(xué)生能通過(guò)現(xiàn)有材料/工具實(shí)現(xiàn)）；④明確痛點(diǎn)：將模糊問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體需求（如“書(shū)包帶勒肩膀”→“設(shè)計(jì)一款可調(diào)節(jié)寬度、材質(zhì)柔軟的書(shū)包肩帶”）。教學(xué)建議：可組織“問(wèn)題發(fā)布會(huì)”，讓學(xué)生分享觀察記錄，教師通過(guò)追問(wèn)（“這個(gè)問(wèn)題影響多少人？”“現(xiàn)有的解決方式有什么不足？”）幫助學(xué)生深化思考。我曾帶學(xué)生調(diào)研校園“課間水杯擺放”問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)83%的學(xué)生因水杯無(wú)固定位置導(dǎo)致課桌雜亂，這一數(shù)據(jù)讓學(xué)生深刻理解“需求分析”的價(jià)值。2方案設(shè)計(jì)：從“頭腦風(fēng)暴”到“科學(xué)驗(yàn)證”確定需求后，需引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“發(fā)散—收斂”的思維過(guò)程生成方案。這一環(huán)節(jié)需平衡“想象力”與“科學(xué)性”，避免設(shè)計(jì)脫離現(xiàn)實(shí)。2方案設(shè)計(jì)：從“頭腦風(fēng)暴”到“科學(xué)驗(yàn)證”頭腦風(fēng)暴（發(fā)散階段）鼓勵(lì)學(xué)生用“思維導(dǎo)圖”“草繪卡片”記錄所有可能的解決方案。例如設(shè)計(jì)“防丟橡皮盒”時(shí)，學(xué)生提出“磁鐵吸附”“帶繩連接”“顏色標(biāo)記”“智能提醒（需電路）”等20余種方案。此時(shí)教師需強(qiáng)調(diào)“不批判”原則，保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。步驟2：方案評(píng)估（收斂階段）引導(dǎo)學(xué)生從“科學(xué)性”（是否符合物理/材料原理）、“實(shí)用性”（是否便于攜帶/操作）、“經(jīng)濟(jì)性”（成本是否可控）、“環(huán)保性”（是否使用可回收材料）四個(gè)維度評(píng)估方案。例如“智能提醒”方案雖有趣，但涉及電路知識(shí)超出六年級(jí)學(xué)生能力范圍，最終被淘汰；而“帶繩連接”方案因簡(jiǎn)單實(shí)用、成本低，成為優(yōu)選。教學(xué)建議：可引入“原型草?！陛o助評(píng)估。學(xué)生用卡紙、黏土等材料快速制作草模（如用橡皮筋模擬“可調(diào)節(jié)肩帶”），通過(guò)實(shí)際試用發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（如橡皮筋彈性過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致滑動(dòng)），從而優(yōu)化設(shè)計(jì)。3原型制作：從“材料選擇”到“技術(shù)實(shí)現(xiàn)”原型制作是將方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需結(jié)合六年級(jí)學(xué)生的動(dòng)手能力與安全規(guī)范，選擇合適的材料與工具。3原型制作：從“材料選擇”到“技術(shù)實(shí)現(xiàn)”材料選擇原則①連接技術(shù)：黏合（膠棒/白膠）、縫合（針線/訂書(shū)機(jī)）、卡接（開(kāi)槽/插片）；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容43③適配性：根據(jù)設(shè)計(jì)功能選擇材料（如需要柔軟性選海綿，需要支撐性選木條）。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)六年級(jí)學(xué)生已掌握簡(jiǎn)單工具使用（如剪刀、熱熔膠槍、打孔器），教師需重點(diǎn)指導(dǎo)：2在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容②易得性：優(yōu)先使用廢舊材料（如快遞盒、塑料瓶）、低成本耗材（如毛根、紐扣）；1①安全性：避免尖銳、有毒材料（如金屬片改用硬紙板，膠水選擇兒童安全型）；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容③安全防護(hù)：使用熱熔膠槍時(shí)戴手套，剪硬紙板時(shí)用安全剪刀，強(qiáng)調(diào)“工具使用前檢查、在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容65②功能驗(yàn)證：如設(shè)計(jì)“分類(lèi)筆袋”，需測(cè)試各隔層能否容納不同文具（尺子長(zhǎng)度、橡皮大小）；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容3原型制作：從“材料選擇”到“技術(shù)實(shí)現(xiàn)”材料選擇原則使用后歸位”。教學(xué)案例：去年學(xué)生設(shè)計(jì)“校園落葉收集器”時(shí)，初期用鐵絲彎成耙子，但易勾住草坪；后改用廢舊塑料筐剪齒，既輕便又不傷草皮。這一調(diào)整正是通過(guò)“材料適配性”分析得出的優(yōu)化方案。4測(cè)試優(yōu)化：從“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”到“迭代升級(jí)”測(cè)試是設(shè)計(jì)的“糾錯(cuò)環(huán)節(jié)”，需引導(dǎo)學(xué)生用“數(shù)據(jù)說(shuō)話”，避免主觀臆斷。我常提醒學(xué)生：“好產(chǎn)品不是‘設(shè)計(jì)’出來(lái)的，而是‘改’出來(lái)的。”4測(cè)試優(yōu)化：從“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”到“迭代升級(jí)”測(cè)試方法①功能測(cè)試：量化指標(biāo)（如“防灑水杯”測(cè)試傾斜45時(shí)是否漏水）；②用戶(hù)測(cè)試：邀請(qǐng)目標(biāo)用戶(hù)（如設(shè)計(jì)給低年級(jí)學(xué)生的產(chǎn)品，讓一年級(jí)學(xué)生試用）；③極端測(cè)試：模擬意外情況（如“防水筆袋”裝入濕紙巾，觀察24小時(shí)后是否滲水）。優(yōu)化策略針對(duì)測(cè)試問(wèn)題，可采用“問(wèn)題—原因—對(duì)策”表格記錄（如表1）。例如某小組設(shè)計(jì)的“防滑碗”在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)“僅底部防滑，碗壁仍滑動(dòng)”，經(jīng)分析是“摩擦力僅作用于接觸面”，最終通過(guò)在碗壁增加橡膠凸點(diǎn)解決。表1測(cè)試優(yōu)化記錄表|測(cè)試問(wèn)題|可能原因|改進(jìn)對(duì)策|4測(cè)試優(yōu)化：從“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”到“迭代升級(jí)”測(cè)試方法|-------------------|-------------------------|---------------------------||筆袋拉鏈易卡住|布料邊緣毛糙|用透明膠包裹布料邊緣||太陽(yáng)能小臺(tái)燈不亮|電池正負(fù)極接觸不良|增加彈簧片增強(qiáng)導(dǎo)電性|5展示推廣：從“成果呈現(xiàn)”到“社會(huì)價(jià)值”設(shè)計(jì)的最終目的是“解決問(wèn)題”，因此需引導(dǎo)學(xué)生思考“如何讓產(chǎn)品被更多人使用”。這一環(huán)節(jié)可通過(guò)“產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”“校園義賣(mài)”“社區(qū)推廣”等形式開(kāi)展。03展示要點(diǎn)展示要點(diǎn)①清晰說(shuō)明：用“問(wèn)題—方案—效果”結(jié)構(gòu)介紹（如“我們發(fā)現(xiàn)同學(xué)總丟橡皮，所以設(shè)計(jì)了帶磁鐵的筆袋隔層，試用后丟橡皮的情況減少了70%”）；②可視化呈現(xiàn)：制作海報(bào)（含設(shè)計(jì)流程圖、測(cè)試數(shù)據(jù)）、視頻（記錄使用場(chǎng)景）；③互動(dòng)體驗(yàn)：設(shè)置“試用區(qū)”，讓觀眾實(shí)際操作產(chǎn)品，收集反饋。社會(huì)價(jià)值延伸可結(jié)合“勞動(dòng)教育”“公益實(shí)踐”，將優(yōu)秀設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為校園服務(wù)（如“圖書(shū)整理架”用于班級(jí)圖書(shū)角）或社區(qū)貢獻(xiàn)（如“無(wú)障礙提示牌”放置在小區(qū)路口）。去年學(xué)生設(shè)計(jì)的“盲道警示貼”被社區(qū)采納，這讓他們深刻體會(huì)到“科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)”的社會(huì)意義。04教學(xué)實(shí)施中的常見(jiàn)問(wèn)題與應(yīng)對(duì)策略教學(xué)實(shí)施中的常見(jiàn)問(wèn)題與應(yīng)對(duì)策略在多年實(shí)踐中，我總結(jié)出六年級(jí)學(xué)生在科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)中易出現(xiàn)的三類(lèi)問(wèn)題，需針對(duì)性引導(dǎo)。1問(wèn)題一：過(guò)度追求“高科技”，忽視實(shí)用性010203部分學(xué)生受影視作品影響，傾向于設(shè)計(jì)“智能語(yǔ)音控制”“太陽(yáng)能充電”等復(fù)雜功能，卻忽略了自身知識(shí)儲(chǔ)備與材料限制。應(yīng)對(duì)策略：案例對(duì)比：展示“復(fù)雜設(shè)計(jì)失敗案例”（如因電路故障無(wú)法使用的智能筆袋）與“簡(jiǎn)單實(shí)用成功案例”（如可折疊的便攜水杯），引導(dǎo)學(xué)生理解“解決問(wèn)題比炫技更重要”；知識(shí)錨定：明確六年級(jí)學(xué)生的能力邊界（如“可使用簡(jiǎn)單電路，但不涉及編程；可利用太陽(yáng)能板，但需配合儲(chǔ)能電池”）。2問(wèn)題二：團(tuán)隊(duì)合作效率低，分工不明確設(shè)計(jì)活動(dòng)多以小組形式開(kāi)展，常出現(xiàn)“個(gè)別學(xué)生主導(dǎo)，其他學(xué)生旁觀”或“任務(wù)分配模糊，互相推諉”的情況。應(yīng)對(duì)策略：角色分工表：提前明確“記錄員（整理會(huì)議紀(jì)要）、設(shè)計(jì)師（繪制草圖）、材料員（收集物資）、測(cè)試員（執(zhí)行測(cè)試）”等角色，每周輪換；過(guò)程性評(píng)價(jià)：采用“個(gè)人貢獻(xiàn)分+小組總分”的評(píng)價(jià)方式，要求學(xué)生在報(bào)告中說(shuō)明“自己完成的具體任務(wù)”。3213問(wèn)題三：忽視“設(shè)計(jì)倫理”，缺乏社會(huì)責(zé)任感03環(huán)保約束：規(guī)定“設(shè)計(jì)中需使用至少30%的廢舊材料”，將“環(huán)保性”作為評(píng)優(yōu)關(guān)鍵指標(biāo)。02價(jià)值引導(dǎo)：通過(guò)“科技與倫理”主題討論（如“設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)考慮哪些人的感受？”“如何減少對(duì)環(huán)境的影響？”），培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)；01個(gè)別學(xué)生為“創(chuàng)新”設(shè)計(jì)“整人玩具”（如會(huì)彈出小蟲(chóng)的鉛筆盒），或使用不可回收材料（如大量塑料泡沫）。應(yīng)對(duì)策略：05總結(jié)與展望總結(jié)與展望科學(xué)思維：學(xué)會(huì)用“觀察—提問(wèn)—假設(shè)—驗(yàn)證”的方法解決問(wèn)題；工程能力：掌握“需求分析—方案設(shè)計(jì)—原型制作—測(cè)試優(yōu)化”的完整流程；創(chuàng)新意識(shí)：敢于從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)