专项学习 像工程师那样 教学设计-2025-2026学年科学一年级上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦“工程设计与物化”核心概念，通过“飞驰人生”气球动力小车比赛情境导入，承接上节课小车制作基础，引导学生经历明确问题、设计方案、制作改进的工程流程，以工程师本茨案例为学习支架。 亮点在于融合科学思维与探究实践，学生绘制设计草图建构模型，测试后分析小车跑偏等问题并提出改进方案（如用吸管固定气球朝向）培养创新思维，分享展示提升合作表达能力，助力教师高效落实核心素养，课堂生动且可操作性强。

一上 专项学习《像工程师那样》教案 【核心概念】 13. 工程设计与物化 【学习内容与要求】 13.1 工程需要定义和界定 ①通过观察，提出并描述简单的制作问题。 13.2 工程的关键是设计 ②学会使用简单的草图，说出自己的思路。 13.3工程是设计方案物化的结果 ③学会使用简单的工具，对生活中常见的材料进行简单的加工处理。 ④制作简单的实物模型并展示，尝试通过观察发现作品中存在的问题并提出改进方案。 【教学目标】 1.科学观念 （1）知道简单的制作问题需要定义和界定。 2.科学思维 （1）能利用材料和工具，通过口述、绘图等方式表达如何用气球让小车前进的想法。 （2）能突破对常见物品功能的思维定势，利用发散思维、重组思维等方法，提出不同想法。 3.探究实践 （1）能利用身边的材料和简单工具动手完成设计制作气球动力小车的任务。 （2）能发现气球动力小车中存在的问题，并尝试提出改进方法。 4.态度责任 （1）尝试从不同角度提出设计制作和改进气球小车的方法。 （2）愿意倾听他人的想法，乐于分享和表达自己的想法。 【教学重点、难点】 重点：设计制作气球动力小车 难点：发现气球动力小车存在的问题并进行改进。 【教学准备】 学生：实验记录单、笔、上节课装上轮子的小车、气球、吸管、透明胶、双面胶、泡沫胶、打气筒等。 教师：汽车发展史及本茨工程师的故事、课件等。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境引入 【ppt:2】 1. 呈现一幅学生在进行气球动力小车比赛的真实图片或比赛通知图，告诉学生“同学们：本学期《飞驰人生——气球动力小车挑战赛》开始啦！请各位小小工程师做好准备。” 2. 提出比赛要求： 气球动力小车能向前跑3米以上。 3. 引导学生思考：我们应该怎样做呢？ 学生倾听比赛的要求，并简单说说我们参加比赛要怎样做。 预设： 我们可以找身边的一些材料进行制作。 我们可以用大一点的气球。 我们可以将气球绑在小车上，让气球带动小车向前走。 …… 小车是学生喜欢且非常感兴趣的“玩具”，他们也想自己尝试动手制作小车，并让自制的小车动起来。但学生以往设计制作小车的过程常常是无序的。本环节通过比赛激发学生的兴趣，让学生有目的地思考我们要如何设计制作气球动力小车，为后续介绍工程师怎样做奠定基础。 活动探究 【ppt:3-6】 （一）工程师这样做 过渡语： 我们来看看工程师们，他们是怎样做的。 介绍汽车工程师——本茨设计制作汽车的过程。 本茨是一名汽车工程师，他是如何设计制造汽车的呢？早期的汽车由笨重的蒸汽机驱动，不仅慢，还要经常停下来加水、加煤，很不方便。 当时，其他工程师已经发明了一种体积小、燃烧汽油的内燃机。 于是，本茨想把这种小巧的内燃机安装到汽车上，代替蒸汽机来驱动汽车。 经过反复试验，最终本茨成功地制造出世界上第一辆由内燃机驱动的汽车。 如今，这辆汽车珍藏在德国的一个博物馆。 【PPT:7】 （二）学做工程师 介绍工程师在接到一个任务后，首先要想明白的是——要解决的问题是什么。 说出本茨在他设计制作汽车时，要解决的问题是如何将内燃机安装到汽车上。 【PPT:8-16】 （三）设计制作气球动力小车 1.明确问题 告诉学生，我们要像工程师一样，接到任务后，先想明白要解决的问题是什么，再明确具体的要求是什么。 引导学生通过分析比赛要求，明确本次的工程问题是：要怎样摆放气球，可以让小车向前跑3米以上？ 2.设计方案 在明确问题后，让学生先说一说如何用气球让小车动起来？再画出设计方案。 引导学生研究气球出气口的朝向和运动方向的关系。 3.实施计划 在学生设计后，让学生选择材料进行制作。 4.检验作品 指导完成制作的小组可以到规定区域进行测试。记录小组测试结果以及小车需要改进的地方。 5.改进完善 在学生测试后，引导学生分享小车存在的问题，尝试说出解决方案。 6.发布成果 引导学生进行成果展示。告诉学生在成果发布中，我们可以把小组的作品展示给同学看，我们要清晰、有条理地说出我们的制作过程。 倾听并了解工程师本茨设计制作汽车的过程。 知道工程师在完成任务时，首先要明确解决的问题。 在教师的引导下，分析比赛要求，知道首先要想如何用气球让小车动起来，也就是我们要怎样摆放气球。其次，要想如何让小车向前跑3米以上。 预设：我们可以将气球黏在小车上。 尝试组装气球和小车，了解气球出气口和小车运动方向的关系。 在倾听同学的分享后，画出小组的设计方案。 根据小组设计方案，选择相应的材料制作气球动力小车。 制作完的小组到教师指定区域进行测试，记录相关内容。 尝试根据小车存在的问题，提出解决方案并进行改进。 预设：小车行驶路线不直。解决方案：加一根吸管，并固定，让它朝一个方向喷气。 多加一个气球让小车跑得更远。 依据教师提供的介绍模板，向其他小组展示介绍气球动力小车。 通过介绍汽车工程师本茨设计制作第一台内燃机汽车的过程，让学生初步认识体会工程实践的一般过程。为后续设计制作气球动力小车提供思路。 根据教材内容的安排，一上像工程师那样的专项学习板块着重让学生学习工程实践中的明确问题。通过本茨的故事，突出工程实践中“明确问题”的这一步骤，让学生知道，工程实践中明确问题的重要性。 本环节中，通过简单的任务让学生经历工程设计的一般过程。尤其突出明确问题环节。由于本课是学生第一个系统的工程设计学习课，因此，教师可以明确地和学生介绍每个环节我们应该怎么做。让学生初步学习工程实践的一般过程和方法。 在工程实践中，学生很容易一拿到材料就开始动手，通过这个步骤，让学生意识到设计的重要性。同时，先让学生分享想法，可以给其他同学提供一些思路。在设计图中呈现小车，只需要学生画出如何在小车上安装气球，可以降低学生设计难度。 在发布成果环节中，给学生提供介绍的文字提示，为学生如何分享提供思路，降低难度，培养学生分享交流的能力。 拓展延伸 【PPT:17】 请同学们利用课后时间，继续改进完善你们的小车。将完善后的小车像本茨的汽车一样，放进我们的班级 “汽车博物馆”吧！ 课后继续改进完善小车，并将小车进行展示。 通过汽车博物馆方式，给学生展示的平台，也让学生亲身经历产品的迭代改进，初步认识到很多物品都在不断完善和改进的。 学习评价 【ppt:18】 教师评价可以在课程中进行，根据小组同学的课堂表现进行小组加星，例如：安静倾听、积极发言、仔细观察、认真思考等。 自我评价：学习新课后，学生从“我会听、我会做、我会说”几个维度对自己的学习情况进行评价： 具体可以根据学生情况进行调整，主要以鼓励为主，帮助学生养成良好的 科学课堂学习习惯和科学素养的养成。 【板书】 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $