专项学习 像工程师那样 教学设计-2026-2027学年科学五年级上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦工程师六大工作流程与降落伞设计原理，通过高空投送物资视频导入，关联力学前置知识中的空气阻力和重力平衡，搭建从理论到工程实践的学习支架，明确设计保护鸡蛋平稳落地的核心任务。 资料以完整工程实践链条为特色，通过设计方案、制作模型、测试改进等环节，培养科学思维的问题分析与迭代优化能力，落实探究实践的动手制作与数据对比，强化态度责任的小组协作与严谨规范。例如引导学生针对伞面过小、绳长不一等问题二次改进，任务驱动与原理应用结合，帮助学生建立工程思维，为教师提供系统教学流程与实操指导。

专项学习 像工程师那样 【教材分析】 本课是2026秋新苏教版五年级上册科学专项学习课程，是全册工程实践能力的总结与提升课。本课跳出单一知识探究，聚焦完整的工程设计流程，以“设计并制作安全降落伞、保护鸡蛋平稳落地”为核心工程任务，系统呈现工程师六大工作步骤：明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进、展示交流。教材依托本册力学、运动与力的前置知识，实现“科学原理落地工程实践”的转化应用，遵循“任务驱动—研究设计—制作实操—测试迭代—展示评价”的完整工程学习链条，重点培养学生的工程思维、动手实践与创新优化能力，是小学科学工程教育的核心收官课程。 【学情分析】 五年级学生已经系统学习弹力、摩擦力、浮力、力与运动等力学知识，具备扎实的理论基础和基础实验探究能力，能独立完成简单手工制作与对比测试。学生动手兴趣浓厚，乐于开展小组创作，但缺乏系统的工程设计思维，容易出现方案随意、细节考虑不全、制作粗糙的问题。学生擅长动手实操，但不擅长前期调研、方案绘图、数据测试与迭代改进，难以主动根据测试问题优化作品，对完整的工程流程认知碎片化，工程规范意识、团队分工协作能力有待提升。 【核心素养分析】 [科学观念] 1.知道工程师完成项目的六大完整流程，理解工程设计的基本规范； 2.了解降落伞减速、缓冲的工作原理，关联空气阻力、重力、受力平衡知识； 3.明白工程作品需要满足功能、安全、稳定、可行的多重设计要求。 [科学思维] 围绕工程任务分析设计条件与限制因素，对比不同方案的优缺点，根据测试现象推理作品问题，针对性迭代优化，形成完整的工程设计与改进思维。 [探究实践] 完整经历“明确任务—前期研究—绘图设计—动手制作—测试改进—展示交流”全过程，能自主选择材料、绘制设计图、制作降落伞模型，通过多次测试、对比数据、修改结构，完成作品优化。 [态度责任] 1.严谨对待工程设计与制作，精益求精、反复打磨，养成规范的工程实践习惯； 2.重视小组分工协作，懂得团队合作是完成工程项目的关键； 3.体会工程技术服务生活、保障安全的价值，树立创新、务实、严谨的工程素养。 【教学重点】 掌握工程师六大工作流程，能完整经历降落伞设计、制作、测试与改进的工程实践过程。 【教学难点】 1.结合力学原理分析降落伞结构，设计科学、可行、稳定的作品方案； 2.根据落地测试问题，精准定位缺陷、针对性迭代改进作品； 3.平衡材料、结构、重量、阻力等多重因素，落实工程设计的综合考量。 【教具准备】 [教师教具] 降落伞科普视频、优秀工程作品案例、降落伞结构示意图、鸡蛋防护参考图、多媒体课件、测试高度支架。 [学生分组器材] 轻薄塑料薄膜、棉线、剪刀、透明胶带、轻质托盘、仿真鸡蛋、直尺、画笔、设计记录单、测试评价表。 【教学过程】 一、导入新课 [教师活动]播放高空投送物资、跳伞降落科普短视频，提问：高空重物如何实现平稳、安全落地？工程师是如何设计减速防护装置的？引出本节课课题《像工程师那样》，明确本课核心任务：设计制作降落伞，保护鸡蛋平稳降落、不破损。 [学生活动]观看视频，观察降落伞减速效果，自由发言猜想降落伞的作用与结构，明确本节课工程制作任务。 [设计意图]以真实工程场景导入，激发学生创作兴趣，明确本课工程实践核心任务，建立科学与工程设计的关联。 二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块） （一）聚焦板块 [教师活动]出示教材工程流程资料卡，系统讲解工程师六大工作步骤：明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进、展示交流。明确本课任务要求：制作降落伞，实现鸡蛋高空平稳落地、无破损、降落缓慢、姿态稳定。抛出核心问题：降落伞依靠什么力实现减速？怎样设计结构才能让降落更稳、更安全？ [学生活动]识记工程六大流程，明确任务标准，结合空气阻力、重力知识思考降落伞工作原理，梳理设计需要考虑的关键因素。 [设计意图]建立系统工程认知，明确工程规范与任务目标，为后续设计制作奠定理论基础。 （二）探索板块 1.前期研究与方案设计 [教师活动]引导学生结合力学知识开展前期研究：降落伞伞面越大、空气阻力越大，降落越慢；绳长均匀、对称，降落姿态更稳；底部轻质托盘可缓冲防护。指导小组讨论设计思路，规范绘制设计图，标注伞面尺寸、绳长、固定方式、防护结构。 [学生活动]小组研讨设计方案，对比不同结构的优缺点，规范绘制降落伞设计图，标注关键尺寸与结构特点，确定小组制作方案。 [设计意图]培养前期调研、方案设计与绘图能力，落实工程设计的规范性。 2.制作模型与初次测试 [教师活动]下发制作材料，指导学生依据设计图分组制作，强调裁剪对称、绳长统一、固定牢固、安全操作。制作完成后，统一高度开展初次落地测试，引导学生观察：降落快慢、姿态是否倾斜、鸡蛋是否晃动、有无破损。巡视各组，记录作品共性问题。 [学生活动]小组分工合作，裁剪、穿线、固定、组装降落伞，完成模型制作；统一开展高空测试，观察落地现象，记录作品存在的问题，对比预期效果与实测效果的差距。 [设计意图]完整落实工程制作与初次实测环节，培养动手实操、现象观察、问题记录的能力。 3.问题分析与迭代改进 [教师活动]引导学生分类梳理测试问题：伞面过小降落过快、绳长不一导致倾斜、固定不牢出现脱落、无缓冲导致震动大。指导学生针对性优化：加大伞面、统一绳长、加固接口、增加底部缓冲结构。组织二次测试，对比改进前后效果。 [学生活动]小组自查作品缺陷，结合力学原理分析问题原因，针对性修改优化结构，完成二次测试，对比验证改进效果，完善作品性能。 [设计意图]落实工程迭代思维，让学生理解“测试—发现问题—改进优化”的工程核心逻辑。 （三）研讨板块 [教师活动]出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流总结： 研讨问题1：工程师完成一项工程需要经历哪些完整步骤？ 研讨问题2：降落伞平稳降落的关键设计是什么？用到了哪些力学知识？ 研讨问题3：你的作品经历了哪些改进？改进后有什么变化？ [学生活动]汇报工程六大流程；总结大伞面、对称结构、均匀绳长、缓冲防护是关键，利用空气阻力减速、平衡重力；分享自身作品的问题与改进方案，交流制作心得。 [设计意图]梳理工程实践规律，实现理论知识、实操过程、优化思维的全面整合。 （四）拓展板块 [教师活动]播放航天返回伞、高空物资空投工程视频，讲解降落伞在航天、救援、空投领域的工程应用；布置拓展任务：课后查阅生活中的工程设计案例，梳理其设计、测试、改进的完整过程。 [学生活动]观看前沿工程案例，感受工程技术的应用价值，记录课后拓展探究任务。 [设计意图]拓宽工程视野，链接真实社会工程，培养学生工程创新与自主探究意识。 三、课堂小结 今天我们像工程师一样完成了完整的工程实践任务，掌握了工程师六大工作流程：明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进、展示交流。我们利用空气阻力、重力平衡的力学知识，设计并制作了防护降落伞，通过多次测试、发现问题、迭代优化，让作品实现平稳、安全落地。工程设计不是一次成型的，需要严谨设计、反复测试、不断改进。在整个过程中，团队分工、规范操作、精益求精是完成工程任务的关键，我们要学会用工程思维解决生活中的实际问题，感受科学技术的实用价值。 【板书设计】 像工程师那样 1.工程师六大流程 明确问题→前期研究→设计方案→制作模型→测试改进→展示交流 2.降落伞设计原理 增大空气阻力 → 减缓降落速度 对称结构、均匀绳长 → 保持降落平稳 缓冲防护 → 保护鸡蛋安全 3.工程核心：反复测试、迭代改进、精益求精 4.应用：物资空投、航天返回、高空救援 1 学科网（北京）股份有限公司 $