小学科学苏教版（2024）六年级上册（2024）像工程师那样教学设计

这是一份小学科学苏教版（2024）六年级上册（2024）像工程师那样教学设计，共4页。教案主要包含了教材分析，学情分析，核心素养分析，教学重点，教学难点，教具准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
本课是六年级上册科学专项学习课程，是整册教材科学探究与工程实践的总结升华课，承接全册物质变化、宇宙探索、自然资源等单元的科学知识与探究能力。本课跳出单一知识点学习，聚焦工程师完整的工程实践流程，核心引导学生认识工程师职业特点、掌握“明确问题—方案设计—制作模型—测试改进—迭代优化”的工程设计完整流程。教材以真实工程任务为载体，结合生活工程案例、实操制作与迭代改进活动，实现“知识落地—工程思维—实践创新—素养升华”的完整育人链条，旨在培养学生工程实践能力与问题解决能力，为小学阶段科学综合实践学习收官赋能。
【学情分析】
六年级学生经过六年科学学习，具备扎实的观察、实验、探究、动手制作能力，积累了丰富的科学知识与实操经验，能够独立完成简单手工制作与科学实验。学生听过工程师职业名称，知晓工程师负责设计建造各类工程产品，但不了解工程师完整的工作流程、设计思维与迭代改进的工程核心逻辑。学生动手积极性高、创新意识强，但在任务拆解、方案统筹、精准设计、针对性改进等系统性工程思维上存在欠缺，容易出现重制作、轻设计、难迭代的问题，系统化完成完整工程流程存在一定难度。
【核心素养分析】
[科学观念]
1.知道工程师的职业职责与工作特点，了解工程技术服务生活、改善生活的价值；
2.掌握工程实践的完整流程：明确问题、方案设计、制作模型、测试评估、迭代改进；
3.理解工程设计需要兼顾需求、材料、条件、成本、实用性等多重因素。
[科学思维]
通过工程任务拆解、方案设计、测试复盘、迭代优化，形成系统化、结构化、辩证性的工程设计思维，学会针对性分析问题、精准改进方案。
[探究实践]
能独立完成工程任务分析、手绘设计方案、动手制作简易模型，自主开展测试实验，根据测试问题精准优化改进作品，完整经历一次真实的工程实践全过程。
[态度责任]
1.养成严谨设计、精细制作、反复测试、精益求精的工程探究习惯；
2.体会工程技术对社会发展、生活便利、科技进步的重要作用；
3.培养勇于创新、敢于试错、耐心迭代、团队协作的科学品质与创新精神。
【教学重点】
掌握工程师完整的工程实践流程，能自主完成“设计—制作—测试—改进”的完整工程任务。
【教学难点】
结合测试结果精准分析作品问题，针对性完成迭代优化，形成系统化工程设计思维。
【教具准备】
[教师教具]
各类工程产品实物与模型、工程师工作纪实短视频、优秀工程设计案例课件、分步工程流程图、学生示范作品、迭代改进对比素材。
[学生分组器材]
卡纸、剪刀、胶带、吸管、橡皮筋、硬纸板、彩笔、尺子、设计方案记录表、作品测试与改进记录单。
【教学过程】
一、导入新课
[教师活动]播放桥梁、飞船、新能源设备、智能器械等工程产品短视频，提问：这些便利的科技产品、宏伟的工程建筑是谁设计建造的？工程师是如何从无到有完成一项工程设计的？引出本节课课题《像工程师那样》。
[学生活动]观看视频，感受工程技术的魅力，结合生活经验说出工程师的作用，对工程师的工作流程产生探究兴趣。
[设计意图]以多元工程科技情境激发学生创新热情，链接生活工程实例，引出本课工程实践主题。
二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块，每板块含教师活动、学生活动、设计意图）
（一）聚焦板块
[教师活动]出示教材聚焦内容，讲解工程师的职业定义与核心职责：工程师运用科学知识、设计思维、技术方法，设计制作各类产品、建筑与设备，解决生活与生产中的实际问题。抛出核心问题：工程师完成一项工程任务需要经历哪些步骤？怎样才能设计出合格实用的作品？
[学生活动]聆听讲解，初步认知工程师职业特点，小组交流猜想工程设计的基本步骤，思考优质工程作品的设计要求。
[设计意图]建立工程师与工程实践的基础概念，明确本节课完整实操探究的核心目标。
（二）探索板块
1.梳理工程实践完整流程
[教师活动]结合案例分步拆解工程五步法：第一步明确任务需求与限制条件；第二步构思方案、手绘设计图纸；第三步选取材料、动手制作模型；第四步开展测试、记录存在问题；第五步分析问题、迭代优化改进。结合生活案例逐一讲解每一步的核心要求与注意事项。
[学生活动]认真记录工程五步流程，理解每一步的作用与逻辑，区分科学探究与工程实践的不同，建立系统工程思维。
[设计意图]搭建完整工程实践框架，夯实理论基础，突破学生碎片化认知短板。
2.分组完成工程设计与制作任务
[教师活动]布置课堂实操任务：设计并制作一款简易省力运载小车，要求结构稳固、滑行顺畅、承载能力强。指导学生小组合作，先讨论构思、绘制设计图，明确材料使用、结构设计；再利用分组器材动手制作模型。巡视各组，指导图纸规范绘制、结构合理设计，纠正制作中的结构缺陷。
[学生活动]小组分工协作，研讨设计方案，规范绘制设计图纸；选取对应材料，精细组装制作运载小车模型，初步完成作品搭建。
[设计意图]完整落实工程设计与制作环节，锻炼学生方案构思、图纸设计、动手实操能力。
3.作品测试与迭代改进
[教师活动]统一设置测试标准：平稳滑行距离、最大承载重量、结构稳固度。组织学生分组测试，如实记录作品存在的问题，如车轮卡顿、车身不稳、承重不足、滑行距离短等。引导学生针对性分析问题原因，提出优化方案并二次改进作品。
[学生活动]分组开展作品测试，如实记录测试数据与问题；小组研讨问题成因，结合工程原理优化结构、调整设计，完成作品迭代升级。
[设计意图]落实工程核心的迭代思维，让学生理解“测试—复盘—改进”是工程设计的关键环节，突破教学难点。
（三）研讨板块
[教师活动]出示3个研讨问题，组织小组讨论后全班交流，结合各组作品设计、测试、改进过程总结工程实践规律。
研讨问题1：完整的工程设计需要经历哪几个核心步骤？哪个步骤最为关键？
研讨问题2：你的作品测试中发现了哪些问题？是如何针对性改进优化的？
研讨问题3：工程设计为什么需要反复测试、不断迭代改进？
[学生活动]完整复述工程五步法流程，阐述设计与迭代的核心价值；汇报本组作品问题与改进方案；总结工程设计需要兼顾实用性、稳定性、科学性，试错与迭代是优质工程的必经过程。
[设计意图]梳理工程实践规律，固化工程思维，实现实操经验到科学认知的升华。
（四）拓展板块
[教师活动]介绍大国工程、航天设备、新能源技术等优秀工程案例，讲解工程技术持续迭代、不断创新的发展历程；布置拓展任务：课后选取生活中的一个小问题，设计一款简易创新作品，完善设计方案与制作流程。
[学生活动]观看大国工程案例，感受工程创新的价值与魅力，记录课后创新设计任务，延续工程探究兴趣。
[设计意图]拓宽学生工程视野，渗透科技创新与大国工匠精神，引导学生课后自主创新实践。
四、课堂小结
今天我们真正像工程师那样，完整经历了一次专业的工程实践活动。工程师依靠科学知识解决生活实际问题，所有工程设计都遵循明确问题—方案设计—制作模型—测试评估—迭代改进的完整流程。我们通过设计制作运载小车，明白了工程设计不能只追求外观，更要兼顾实用性、稳定性与科学性。作品的瑕疵和不足都是优化升级的契机，反复测试、不断迭代、精益求精是工程师的核心素养。今后我们可以运用工程思维观察生活、解决问题，大胆创新、勇于实践，用科学与设计改善生活、创造价值。
【板书设计】
像工程师那样
1.工程师职责：用科学设计解决实际问题
2.工程实践完整五步法
① 明确问题（明确需求、限制条件）
② 方案设计（构思、绘制图纸）
③ 制作模型（选材、精准制作）
④ 测试评估（实测、记录问题）
⑤ 迭代改进（分析、优化升级）
3.工程精神：严谨、创新、试错、迭代、精益求精