1.2《认识工程》（教学设计）-2025-2026学年科学六年级下册教科版

六年级下册科学第一单元《小小工程师》 第2课《认识工程》教学设计 一、设计依据 本课教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》“技术、工程与社会”核心概念，聚焦“工程的过程与系统”学习内容，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养的培养要求。教学以港珠澳大桥等大型工程为载体，引导学生从住房工程迁移到复杂工程，认识工程建设的共性特点，理解工程与技术的关系，初步建立系统的工程思维，为后续的塔台建造实践奠定理论基础。 二、教材分析 《认识工程》是教科版小学科学六年级下册“小小工程师”单元的第2课，是单元的理论深化课，承担着从“住房工程”到“塔台工程”的承上启下作用。 教材内容分为四个板块： 1. 聚焦板块：从学生熟悉的住房工程切入，提出“其他工程的建设过程又是怎样的？它们在建设过程中有什么共同特点呢？”的核心问题，引发学生对工程共性的思考； 2. 探索板块：设计三个递进式探究活动——一是以港珠澳大桥为案例，梳理工程的建设背景、面临的挑战与解决方案；二是提炼工程建设的通用步骤，建立工程流程模型；三是拓展认识工程与科技进步的关系； 3. 研讨板块：围绕工程的认识、建设阶段、工程与技术的关系展开讨论，梳理工程的核心要素； 4. 拓展板块：布置收集塔的图片的任务，为后续塔台建造活动做好铺垫。 本课通过港珠澳大桥的典型案例，帮助学生理解工程的系统性、复杂性和流程性，提炼出工程建设的通用步骤，为后续的工程实践搭建了清晰的框架，是单元从理论到实践的关键桥梁。 三、学情分析 六年级学生已具备以下基础： 1. 知识基础：学生在上一课已经了解了住房工程的结构、系统与建造过程，对工程有了初步的感性认知，但对大型复杂工程的建设过程、工程的共性特点缺乏系统认识，对工程与技术的关系理解不深入； 2. 能力基础：学生已具备初步的资料搜集、梳理与分析能力，能通过案例提炼信息，但在从具体工程案例中归纳工程建设通用步骤的逻辑思维能力仍需引导； 3. 认知特点：学生对港珠澳大桥、中国天眼等大型工程充满兴趣，乐于探究工程背后的故事，但抽象思维仍处于发展阶段，需要借助具体的案例、问题链和小组讨论，理解工程的系统性与流程性。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道工程建设的通用步骤：明确问题、限制条件下设计、制作模型、测试改进、实施建设； 2. 了解工程建设面临的限制条件（时间、费用、材料、环境等），知道工程师会通过技术手段解决限制条件带来的挑战； 3. 认识到工程离不开技术的支持，技术进步推动工程发展，工程的需求也促进技术创新。 （二）科学思维目标 1. 能通过分析港珠澳大桥的案例，归纳工程建设的共性特点，发展归纳概括的逻辑思维能力； 2. 能梳理工程建设的步骤，理解各步骤之间的逻辑关系，建立工程流程的系统认知； 3. 能从工程案例中推理工程与技术的相互关系，发展分析与推理的思维能力。 （三）探究实践目标 1. 能通过阅读资料、观看视频，梳理港珠澳大桥的建设背景、挑战与解决方案； 2. 能通过小组讨论，提炼工程建设的通用步骤，提升信息梳理与合作交流能力； 3. 能尝试用工程的流程分析其他大型工程，初步形成工程探究的实践能力。 （四）态度责任目标 1. 对探究大型工程、了解工程建设过程产生浓厚兴趣，乐于参与资料分析与讨论活动； 2. 感受工程师严谨的科学态度与创新精神，体会工程建设的复杂性与严谨性； 3. 感受我国工程建设的伟大成就，增强民族自豪感，树立尊重工程、尊重劳动的意识。 五、教学重难点 教学重点：通过港珠澳大桥案例，归纳工程建设的通用步骤，理解工程建设的限制条件与解决方法。 教学难点：理解工程与技术的相互关系，建立系统的工程思维，认识到工程是一个不断优化、迭代改进的过程。 六、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含港珠澳大桥建设视频、工程案例图片、工程流程动画、大型工程资料等）； 2. 学习单：港珠澳大桥信息梳理表、工程建设步骤归纳表； 3. 港珠澳大桥建设挑战与解决方法的资料卡。 （二）学生准备 1. 课前搜集港珠澳大桥的相关资料； 2. 准备笔记本，用于记录课堂信息。 七、教学过程 （一）复习导入，衔接上节课内容（3分钟） 师：同学们，上节课我们一起了解了住房工程，谁来说一说，住房建造的主要过程是什么？ 生：住房建造的过程是选址、设计、建造、验收。 师：说得非常对！住房是一项工程，那我们生活中的其他大型工程，比如港珠澳大桥、中国天眼，它们的建设过程又是怎样的呢？和住房工程有什么共同特点呢？今天，我们就一起来学习第2课——《认识工程》（板书课题），通过港珠澳大桥的案例，深入了解工程的特点。 （二）聚焦问题，明确探究方向（2分钟） 师：提到港珠澳大桥，大家都不陌生，它是世界上最长的跨海大桥，连接了香港、珠海和澳门。大家课前也搜集了相关资料，那我们今天就围绕这几个问题来探究：为什么要建造港珠澳大桥？大桥的建造面临哪些挑战？工程师是怎么解决这些挑战的？大桥的建设经历了哪些过程？ （三）探索一：港珠澳大桥案例探究（15分钟） 1. 资料阅读，梳理建设背景 师：请大家拿出课前搜集的资料，结合老师提供的港珠澳大桥建设背景资料，小组讨论一下，为什么要建造港珠澳大桥？ （学生小组讨论，教师巡视指导） 师：哪个小组先来分享？ 生1：港珠澳大桥连接了香港、珠海和澳门，能方便三地的交通往来，促进经济发展。 生2：大桥全长55千米，能缩短三地之间的通行时间，以前要绕路，现在直接就能过去。 生3：大桥能加强粤港澳大湾区的联系，推动区域的发展。 师：大家说得都非常全面！港珠澳大桥的建设，是为了解决粤港澳三地的交通问题，满足区域经济发展的需求，这就是工程建设的第一步——明确一个要解决的问题（板书步骤1）。 2. 小组讨论，梳理面临的挑战 师：但是在建设过程中，港珠澳大桥面临了很多限制和挑战，大家结合资料，小组讨论一下，大桥的建造面临了哪些挑战？ （学生小组讨论，教师巡视指导） 师：哪个小组先来分享？ 生1：大桥要经过通向香港的唯一航道，桥面高度必须超过80米，桥塔高度超过200米，但是香港机场不允许有超过88米的建筑物出现，所以不能建太高的桥塔。 生2：桥梁和隧道需要用岛屿连接，但这片海域上没有任何可用的岛屿。 生3：建岛的海床上有15到20米深的淤泥，机械会滑出，移走淤泥又会对海洋造成污染。 生4：还有海洋环境的影响，比如台风、海水腐蚀，还有施工时间、费用的限制。 师：大家梳理得非常清楚！这些都是工程建设中面临的限制条件，包括环境、材料、时间、费用、技术等方面的限制，工程师必须在这些限制条件下进行设计（板书步骤2）。 3. 探究解决方案，体会工程创新 师：面对这些挑战，工程师们是怎么解决的呢？请大家结合资料，小组讨论一下，这些挑战对应的解决办法是什么？ （学生小组讨论，教师巡视指导） 师：哪个小组先来分享？ 生1：针对桥塔高度的问题，工程师们在这片水域上修建了六七千米长的海底隧道和22.9千米长的跨海大桥，桥塔不用建那么高，既满足了航道要求，又不影响机场的飞机起降。 生2：针对没有岛屿的问题，工程师们修建了人工岛，作为桥梁和隧道的连接点。 生3：针对淤泥的问题，工程师们用圆钢筒围岛，把钢筒打入海床，固定住淤泥，既解决了机械滑动的问题，又不会污染海洋。 生4：针对台风和海水腐蚀的问题，工程师们设计了抗台风的桥塔结构，使用了耐腐蚀的材料。 师：大家说得都非常棒！工程师们通过创新的设计和技术，解决了这些挑战，而这些解决方案的提出，都需要先制作模型，也就是画出设计方案，对方案进行测试、评估和改进（板书步骤3、4），确定方案可行后，再实施建设（板书步骤5）。 师：大家想一想，港珠澳大桥的建设过程，和我们上节课学习的住房建造过程，有哪些相似的地方？ 生1：都有明确的问题，住房是为了满足居住需求，大桥是为了满足交通需求。 生2：都要在限制条件下设计，住房要考虑土地、环境，大桥要考虑海洋、机场的限制。 生3：都要先设计、再建造，都需要测试和改进。 师：没错！这就是工程建设的通用步骤，不管是住房还是大桥，所有的工程建设都遵循这样的流程。 （四）探索二：提炼工程建设的通用步骤（8分钟） 师：我们结合港珠澳大桥和住房工程的案例，一起来梳理工程建设的通用步骤。首先，第一步是明确一个要解决的问题，工程都是为了满足某种需求，解决某个问题；第二步是在限制条件下进行设计，限制条件包括时间、费用、材料、环境、技术等；第三步是制作一个模型，也就是画出或写出解决方案，模型可以是设计图、方案草图；第四步是测试这个模型，评估并改进，通过测试发现问题，优化设计；第五步是实施建设，按照最终的设计方案进行施工。 师：请大家拿出学习单，把工程建设的步骤填写完整，并在小组内说一说每个步骤的作用。 （学生填写学习单，小组交流，教师巡视指导） 师：谁来说一说，为什么工程建设要按照这样的步骤进行？ 生1：因为先明确问题，才能知道要建什么；在限制条件下设计，才能保证方案可行；制作模型测试，能提前发现问题，避免施工时出大问题；改进后再建设，才能保证工程质量。 生2：这样的步骤能让工程建设更严谨，减少错误，提高成功率。 师：说得非常对！工程建设的步骤是一个不断优化、迭代改进的过程，测试和改进是非常重要的环节，能帮助工程师不断完善设计，解决潜在的问题，保证工程的安全和质量。 （五）探索三：工程与技术的关系（5分钟） 师：港珠澳大桥的建设，用到了很多先进的技术，比如海底隧道技术、人工岛修建技术、圆钢筒围岛技术。大家想一想，工程和技术之间有什么关系？ 生1：工程离不开技术，没有这些先进的技术，港珠澳大桥就建不成。 生2：工程的需求也促进了技术的发展，为了建大桥，工程师们发明了很多新技术。 师：说得非常好！工程和技术是相互促进的关系：技术的进步能为工程建设提供支持，让我们能解决更复杂的工程问题；而工程建设的需求，也会推动技术的创新和发展。比如中国天眼的建设，推动了射电望远镜技术的发展；高铁的建设，推动了轨道交通技术的进步。 师：大家再看老师出示的图片，中国天眼、高铁、鸟巢、神舟飞船，这些宏大的工程，都离不开先进技术的支持，同时也推动了相关技术的进步。 （六）研讨交流，深化工程认知（7分钟） 师：通过这两节课的学习，我们对工程有了很多认识，现在我们来讨论四个问题。第一个问题，通过两节课的学习，我们对工程有了哪些认识？这些认识的依据是什么？ 生1：我认识到工程是为了解决问题、满足需求的，依据是住房工程满足居住需求，港珠澳大桥满足交通需求。 生2：我认识到工程建设要在限制条件下进行，需要不断设计、测试和改进，依据是港珠澳大桥面临了很多挑战，工程师们不断改进设计才解决了问题。 生3：我认识到工程离不开技术，技术能推动工程发展，依据是大桥的建设用到了很多先进技术。 师：说得非常全面！第二个问题，完成一项工程要经历哪些重要的工作阶段？ 生：完成一项工程要经历明确问题、限制条件下设计、制作模型、测试改进、实施建设这几个阶段。 师：第三个问题，工程与技术的关系是怎样的？ 生：工程和技术是相互促进的，技术支持工程建设，工程需求推动技术创新。 师：第四个问题，假如让我们做一名小小的工程师，我们都要完成哪些工作呢？ 生1：首先要明确我们要解决什么问题，然后在限制条件下设计方案，制作模型，测试改进，最后实施建设。 生2：我们要考虑限制条件，不断优化设计，保证我们的工程能解决问题，并且安全可靠。 师：大家说得都非常好！接下来，我们就要当一名小小工程师，设计并建造一座塔台，大家课后可以收集塔的图片，观察塔的结构特点，为下节课的设计做准备。 （七）全课小结（3分钟） 师：同学们，今天这节课，我们通过港珠澳大桥的案例，深入认识了工程，大家有哪些收获呢？ 生1：我知道了工程建设的通用步骤：明确问题、限制条件下设计、制作模型、测试改进、实施建设。 生2：我知道了工程建设会面临很多限制和挑战，工程师们会通过技术手段解决这些问题。 生3：我知道了工程和技术是相互促进的，技术推动工程发展，工程需求也推动技术创新。 生4：我感受到了工程师们的创新精神和严谨态度，也为我国的工程成就感到自豪。 师：大家的收获都非常多！通过今天的学习，我们对工程有了系统的认识，工程是为了解决问题，在限制条件下，通过设计、测试、改进、建设的过程完成的，离不开技术的支持。接下来，我们就要把学到的工程知识用到实践中，一起设计并建造一座塔台，体验工程师的工作。 八、板书设计 认识工程 港珠澳大桥案例 问题：解决粤港澳三地交通问题，促进区域发展 挑战：航道限制、无岛屿连接、淤泥污染、海洋环境影响 解决：海底隧道、人工岛、圆钢筒围岛、耐腐蚀材料 工程建设的通用步骤 1. 明确一个要解决的问题 2. 在限制条件下进行设计 3. 制作模型（设计方案） 4. 测试模型，评估并改进 5. 实施建设 工程与技术的关系 技术支持工程建设 工程需求推动技术创新 → 相互促进，共同发展 九、教学反思 本节课以港珠澳大桥为核心案例，通过资料分析、小组讨论、步骤梳理等活动，引导学生从具体案例中归纳工程建设的通用步骤，理解工程与技术的关系，较好地落实了新课标提出的核心素养目标。教学中，通过港珠澳大桥的挑战与解决方法，让学生直观感受到工程的复杂性与工程师的创新精神，激发了学生的民族自豪感；通过梳理工程建设步骤，帮助学生建立了系统的工程思维，为后续的塔台建造实践奠定了理论基础。 在教学实施过程中，也发现了一些需要改进的地方：一是部分学生对港珠澳大桥的挑战与解决方法理解不够深入，后续教学中可以增加视频资料，让学生更直观地了解工程技术；二是在归纳工程建设步骤时，部分学生对“测试与改进”环节的重要性认识不足，后续可以增加案例对比，让学生理解测试改进对工程质量的影响；三是对工程与技术关系的引导还可以更深入，后续可以增加更多工程与技术相互促进的案例，帮助学生理解两者的关系。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生对工程的共性特点、建设步骤有了清晰的认知，为后续的工程实践做好了铺垫，达到了预期的教学效果。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $