1.4《设计小房子》教学设计-2026-2027学年科学二年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦工程设计流程与材料特性-功能关联，通过魔法小镇房屋受损动画情境导入，引导学生观察原有房屋材料和功能，明确设计稳固、明亮、通风小房子的任务，连接已学的材料外观特点，搭建生活经验到工程设计的学习支架。 特色在于情境化任务驱动与工程思维具象化，通过“魔法建造师”角色扮演、动画展示设计流程、评价量表引导规范，结合废旧材料实践，培养探究实践（小组绘制含材料结构的草图）、科学思维（推理论证材料与功能匹配）、态度责任（环保与协作），如“魔法放大镜”互评促进方案优化，助力学生提升设计能力，为教师提供结构化教学流程。

教科版（2024）二年级上册1.4《设计小房子》教学设计 南县洗马湖学校 吴劲舟 【核心概念】 1.物质的结构与性质 12.技术、工程与社会 13.工程设计与物化 【学习内容与要求】 1.1物质具有一定的特性与功能 1～2年级：①观察并描述物体的轻重、薄厚、颜色、表面粗糙程度、形状等外部特征，能根据物体的外部特征对其进行简单分类。 11.3人类活动对环境的影响 1～2年级：②知道有些材料可以被回收利用，树立节约资源、保护环境的意识。 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 1～2年级：③举例说出周围简单科技产品的结构和功能，知道科技产品给人们生活带来的便利、快捷和舒适。 13.1工程需要定义 1～2年级：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 1～2年级：②学会使用简单的草图，说出自己的思路。 【教学目标】 1.通过“情境导入与明确任务”探究实践活动，能结合魔法小镇房屋受损情境，说出小房子需要具备稳固、明亮、通风等基本功能，以及可能的特殊功能，理解小房子作为居住场所的功能需求（科学观念）；能针对受损房屋情况，思考小房子设计需要解决的问题，具有初步的问题意识和分析能力（科学思维）；能积极参与情境讨论，主动表达对小房子功能的想法，在角色扮演中快速进入“建造师”角色，积极响应任务挑战（探究实践）；激发对帮助魔法小镇居民解决住房问题的热情，树立完成设计任务的信心和责任感（态度责任）。 2.通过“规划设计与材料选择”探究实践活动，能说出不同废旧材料的轻重、薄厚、颜色、表面粗糙程度等特性，知道材料特性与小房子稳固、明亮、通风等功能的关联，例如厚纸箱适合做稳固的墙体，透明塑料片适合做明亮的窗户（科学观念）；能运用观察、比较的方法，分析不同材料的特点，并结合小房子的功能需求，推理选择合适的材料，对材料选择的合理性进行简单论证（科学思维）；能参与小组讨论，围绕小房子的设计目标积极发表意见，共同确定设计方向，在材料选择中主动观察、触摸材料，感知材料特性（探究实践）；养成合作交流的习惯，在讨论中尊重他人观点，增强团队协作意识，树立节约资源的意识，认识到废旧材料的利用价值（态度责任）。 3.通过“设计草图绘制”探究实践活动，能在设计草图中体现小房子的结构和所选用的材料，明确结构与功能的关系，例如在草图中标注三角形屋顶有利于稳固，窗户的位置和大小考虑通风和明亮（科学观念）；能根据小房子的功能需求和材料特性，构思小房子的结构，通过绘制草图表达自己的设计思路，具有一定的空间想象能力和创新思维（科学思维）；能学会使用简单的图形和文字绘制设计草图，按照要求在草图中标注材料、结构和功能，主动尝试用不同的方式呈现自己的创意（探究实践）；体会绘制设计草图的乐趣，敢于展示自己的设计想法，在绘制过程中培养认真、细致的态度（态度责任）。 4.通过“展示交流与改进设计”探究实践活动，能在展示交流中，结合设计草图说出自己设计的小房子在材料选择和结构设计上如何实现稳固、明亮、通风等功能，理解“物质特性-功能实现”的关联，以及工程设计中方案优化的重要性（科学观念）；能倾听他人的设计方案，对他人的设计进行评价，提出质疑和建议，同时能接受他人对自己设计的评价，对设计方案进行优化，发展批判性思维和逻辑推理能力（科学思维）；能主动展示自己的设计草图，清晰表达设计思路，积极参与交流讨论，根据他人的意见和建议修改完善设计方案（探究实践）；在展示评价中尊重他人，敢于表达自己的观点，学会欣赏他人的创意，在方案优化中培养精益求精的态度（态度责任）。 【学情分析】 维度 已学 未学/不足 科学观念 生活中接触过废旧材料，知晓部分材料（如纸箱、塑料等）有不同外观特点；能说出简单物品（如日常容器、玩具等）的功能，明白物品功能与用途相关 不同材料特性（如韧性、透光性等）和小房子功能（稳固、明亮等）的深度关联；小房子作为简单工程产品，结构、功能与技术、社会的联系 科学思维 能简单描述物体外部特征，进行基础分类；会用简单语言交流想法 运用观察、比较分析材料特性并结合功能需求推理选材料；基于设计图交流，用科学逻辑论证、优化方案 探究实践 有过简单手工制作、小组讨论经历 依据工程设计流程（明确任务-规划设计-画草图-优化）系统实践；结合 “材料-功能-结构”关联设计、改进 态度责任 对动手制作感兴趣，有初步合作意识 设计制作中主动思考、深度合作；借废旧材料创作，强化创新与环保责任；用评价量表科学评价 【教学重难点】 （一）重点 围绕“稳固、明亮、通风”等拓展功能，明确房屋设计目标，依据材料特点选择适配材料，设计小房子并绘制含材料、结构的设计图。 理解工程设计需定义问题（含拓展功能的房屋需求）、绘制草图表达思路，经历工程设计关键环节。 （二）难点 综合考量材料特性、多元功能需求，优化设计方案，论证可行性与合理性。 借助评价量表对自身及他人设计进行评价并给出合理建议。 【教学准备】 材料：各类废旧材料（用于观察特性）、设计图纸、角色扮演道具（建造师勋章等奖励道具）。 课件：魔法小镇动画、工程设计流程动画 。 补充准备：前测问卷（了解学生对特殊功能房屋及材料的初步想法）；制作记录单（含设计目标、材料选择、结构功能关联栏）；准备分类整理材料的工具（收纳盒）。 【教学过程】 一、创设情境、聚焦主题（3分钟） 1.魔法故事沉浸 教师：小朋友们，今天老师要带你们穿越到超梦幻的魔法小镇。 教师播放定制动画：色彩鲜艳的魔法小镇突然遭遇神秘风暴，乌云密布，房屋摇晃倒塌。小镇居民（橡皮泥小人形象）在风暴中瑟瑟发抖。 提问：小朋友们，刚才的风暴太可怕了！镇长拜托我们重建小镇，大家愿意成为小小建造师吗？ 教师：大家仔细看看，这些被损坏的房子原本用了哪些材料？哪些设计能让房子住得舒服？ 引导学生观察并发言：窗户——通风透光、柱子——稳固。 2.发布建造师任务 教师：勇敢的小建造师们，镇长急需你们帮忙，请你们用废旧材料设计一座又稳固、又明亮、又通风的小房子，让居民们（举起橡皮泥小人）能走进房子里，所以门窗、通道的尺寸要合适。你们敢接受这个超酷的魔法挑战吗？ 待学生齐声回应后，教师在黑板上贴出“稳固、明亮、通风”三个彩色关键词卡片，明确任务核心。 【设计意图】通过动画创设具象的问题情境，让学生直观感受房屋功能的重要性，避免抽象讲解。教师扮演“魔法镇长”发布任务，结合橡皮泥小人的真实需求，能快速激发学生的代入感和责任感，让学生明确项目任务目标，为后续设计环节奠定积极的探究氛围。 二、规划设计：明确目标与材料选择（8分钟） 1.头脑风暴：确定个性化设计目标 教师引导：小建造师们，除了这三个基本要求，我们还能给房子加些特殊功能吗？比如，有些居民喜欢晒太阳，我们能不能设计阳光房？有些居民担心下次风暴，能不能设计抗震房？请你把你们的目标填在设计方案表格中。（指出位置）而且，橡皮泥小人身高5厘米，我们的门窗和通道要让它能顺利通过，可不能太窄哦！ 小组讨论，教师巡视时针对性提问：你们组想加什么特殊功能？这个功能需要房子有怎样的设计？橡皮泥小人怎么走进你们设计的房子？ 讨论结束后，派代表发言，教师将各组的特殊功能（如阳光房-强调透光、抗震房-注重抗变形、宠物友好房-加小门洞）写在黑板对应小组名称下方，确保每组都有明确的个性化设计目标。 2.材料甄选：匹配功能与材料特性 教师在讲台上摆放多种废旧材料实物，包括厚纸箱、透明塑料片、塑料瓶、雪糕棒、黑色塑料布、透明塑料瓶泡泡膜等。 教师提问：我们已经有了设计目标，那么该设计怎样的结构和材料呢？比如要做阳光房，需要透光的材料，哪种材料合适？要做抗震房，需要坚固、不容易变形的材料，又该选哪种？大家结合材料特性，讨论“选什么材料、为什么选、怎么用”，然后在“小房子设计方案”的材料栏里把选定的结构和材料打勾。 各组讨论5分钟，教师巡视指导，例如对设计抗震房的小组说：厚纸箱很坚固，但如果只用水箱做墙，会不会容易倒？要不要加雪糕棍做支撑？ 【设计意图】通过头脑风暴让学生从“用户需求”出发，确定个性化设计目标，避免设计千篇一律。实物展示材料并标注特性，能帮助学生直观理解材料与功能的关联，而非凭空想象，为后续设计草图和实际制作打下基础，同时培养学生的逻辑思考能力。 三、设计草图，工程思维（12分钟） 1.建造师秘籍传授 教师播放“建造师秘籍传授”动画，动画以数字人卡通工程师为主角，展示设计流程：第一步，明确问题；第二步，画草图，用简单图形表示房子形状，标注材料；第三步，说思路，向别人介绍设计想法。 视频介绍绘制设计图。 教师讲解：我们的设计图不用很复杂，用长方形、圆形这些简单图形就行，但一定要标注清楚——用了什么材料、为什么用（匹配功能）、结构怎么设计（比如门窗尺寸、支撑结构）。 教师发放设计图纸。 2.创意设计大赛 各组开始绘制设计图，教师在设计图纸下方的评价量表中体现具体要求：第一，使用合适的材料；第二，必须体现基本功能（稳固、明亮、通风）和本组的特殊功能；第三，明确门窗和通道尺寸，确保橡皮泥小人能通过。同时，提醒学生可添加结构创新（如抗震房的三角形框架、阳光房的倾斜屋顶）。 教师巡视8分钟，针对不同小组指导。 【设计意图】通过动画和教师示范，将抽象的工程设计流程具象化，降低学生画图难度。设计图纸预留评价量表一栏，能引导学生规范表达设计思路，避免草图混乱，又能够通过评价规范自己的设计步骤。教师针对性指导，既帮助学生解决实际问题，又渗透工程思维，让学生理解设计需要兼顾功能、材料和结构。 四、展示交流，改进设计（12分钟） 1.方案魔法展示会 教师将各组的设计图贴在黑板展示区，每组派1名代表上台答辩，答辩时间2分钟，需说清三个问题：第一，设计目标（基本功能和特殊功能）；第二，材料选择及匹配原因（如：选透明塑料片做阳光房屋顶，因为要透光）；第三，结构如何实现功能，以及如何让橡皮泥小人通过（如“门窗高6厘米，小人能走进来”）。 其他组用“魔法放大镜”和“魔法优化棒”互动：“魔法放大镜”用于提质疑，例如“你们组的阳光房用了很多透明塑料片，没有支撑，会不会被风吹破？”“你们的抗震房用了薄纸片，薄纸片很软，能抵抗风暴吗？”；“魔法优化棒”用于给建议，例如“可以在塑料片下面加细木棍做框架，让阳光房更稳固”“把薄纸片换成厚纸箱，抗震效果会更好”。 教师记录各组的质疑和建议，对有价值的提问给予肯定：“这个‘魔法放大镜’提的问题很关键，确实材料不够坚固会影响抗震功能！” 2.二次优化设计 各组根据收集到的质疑和建议，修改设计图。教师巡视时引导学生思考。 优化结束后，请小组简单汇报修改内容，例如“我们把阳光房的塑料片屋顶加了细木棍支撑”“我们把抗震房的薄纸盒换成了厚纸箱”。 【设计意图】答辩会让学生从“设计者”转变为“评价者”，通过质疑和建议，发现自身设计的不足，培养批判性思维。二次优化设计不是简单修改，而是让学生基于他人意见和实际需求，反思设计的合理性，提升解决问题的能力，同时学会倾听和尊重他人观点。 五、总结延伸，素养提升（5分钟） 1.魔法旅程回顾 教师打开思维导图，和学生一起梳理本节课流程。 梳理完成后，教师展示完整思维导图，强调核心知识：工程设计要从需求出发，材料、结构和功能要相互匹配。 2.魔法建筑师大挑战 教师出示情境化题目，用PPT展示： 设计抗震房时，除了选坚固的材料，还能从哪些结构设计增强抗震性？（提示：三角形框架比长方形框架稳固） 设计阳光房时，想让房子更明亮，除了用透明塑料片，还能怎么设计？（提示：增加窗户数量、扩大窗户面积） 学生举手回答，教师补充讲解，例如“三角形框架不容易变形，在抗震房里加三角形支撑，能让房子更稳固”，并对回答正确的学生发放“小建造师”贴纸奖励。 【设计意图】思维导图能帮助学生系统梳理本节课的知识和流程，形成结构化认知，而非零散记忆。情境化答题挑战，既巩固了本节课的核心知识点，又引导学生进一步思考设计的多样性，激发持续探究的兴趣，提升工程素养。 3.布置课后任务 教师发放“魔法材料收集卡”，卡片上有“设计目标”“已选材料”“还需补充的材料”三个栏目。 教师引导：“大家已经有了优化后的设计图，现在要想想，家里的废旧材料够不够？大家在家里找一找，能不能找到更多的废旧材料？收集材料时，大家可以多观察，比如旧布料很柔软，能不能用来做房子的窗帘？易拉罐很坚硬，能不能做房子的柱子？把你们的收集到的材料写在‘魔法材料收集卡’的备注栏里，下次上课我们一起分享，为实际制作做好准备！” 【设计意图】让学生课后收集材料，能将课堂学习延伸到生活中，避免“设计与实践脱节”。引导学生观察废旧材料的特性并思考新用途，既能培养学生的观察力，又能让学生意识到“生活中的废旧物品也有价值”，树立环保意识，同时为下一节课的实际制作做好物质准备。 【板书设计】 4.设计小房子 魔法任务：稳固、明亮、通风 魔法材料：稳固、透光…（选对材料） 魔法设计：画草图、说思路、勤讨论、再改进 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $