中小学教育资源及组卷应用平台 基本信息 学科 小学科学 版本 青岛版·六三制 年级 五年级上册 单元名称 第6单元《创新与发明》 单元主题 创新思维孵化营———从自然启示到科技创造 课时安排 3课时 一、单元主题 “创新思维孵化营———从自然启示到科技创造” 围绕仿生学原理、技术迭代规律和现代科技创新，引导学生经历“观察→模仿→改进→创造”的完整发明流程。 二、单元大情景 “未来发明家训练营” 学生化身“见习发明家”，通过三阶段任务获取“创新勋章”，最终参加“校园科技博览会”展示发明成果： 任务一：破解自然密码（《生物的启示》） 任务二：穿越技术长廊（《印刷术》） 任务三：畅游数字世界（《走进虚拟世界》） 三、课程标准分析 核心概念 13.工程设计与物化 学习内容 13.1 技术发明方法；13.2 科技推动社会变革；13.3 工程的关键是设计 学段目标 （5-6年级） 举例说明发明创造的常用方法；分析技术产品迭代规律；制作简易数字模型。 四、单元教材分析 本单元包括《生物的启示》《印刷术》《走进虚拟世界》三课，聚焦科技创新与工程设计，引导学生理解科学原理如何转化为技术应用，培养工程思维与创新意识。 《生物的启示》核心内容为通过观察生物特性（如葱叶的圆筒结构承重能力强），引导学生理解仿生学原理（如根据葱叶设计圆筒建筑）。分析生物结构与功能的关联（如蝙蝠超声波启发雷达发明）。培养从自然中获取灵感的创新思维，渗透“结构决定功能”的跨学科概念。 《印刷术》核心内容为梳理印刷技术发展史，从雕版印刷到活字印刷（毕升发明），再到现代汉字激光照排系统（王选团队）。动手体验活字印刷（土豆刻字、颜料拓印）。对比古今技术差异（如效率提升、环保改进）。理解技术迭代如何推动社会进步（如文化传播效率提升），强化“需求驱动创新”的工程思维。 《走进虚拟世界》.核心内容为探究VR技术原理与应用，重点分析VR眼镜的结构（镜片为放大镜）及成像原理（双眼视差形成立体感）。制作简易VR眼镜（纸盒+放大镜片）。讨论技术利弊（如长时间佩戴导致眩晕）。认识技术融合（光学+计算机）的创新价值，培养批判性评估科技应用的能力。 三课以“创新链条”为主线，形成递进式认知框架： 1.灵感来源（《生物的启示》）：从生物特性中提取设计灵感，奠定创新基础。 2.技术实现（《印刷术》）：通过工程优化解决实际问题，体现技术迭代过程。 3.前沿应用（《走进虚拟世界》）：融合多学科技术实现复杂功能，指向未来创新方向。 最终引导学生理解“创新源于观察，成于实践，归于应用”，为未来参与技术革新奠定基础。 五、教学目标 科学观念 理解仿生学原理、技术迭代规律、VR技术的基础应用 科学思维 运用类比推理（生物→发明）、系统分析（技术发展脉络）、批判性思维（评估技术优劣） 探究实践 设计仿生模型、活字印刷对比实验、制作简易VR眼镜 态度责任 认识知识产权重要性；辩证看待技术发展的利与弊 六、学情分析 1.年龄特点：五年级学生抽象思维能力初具，但对“技术迭代”“虚拟现实”等概念缺乏系统认知。 2.认知基础：已学习简单机械（杠杆、轮轴），但对跨学科技术整合经验不足。 3.学习难点：理解仿生学的结构-功能映射关系；虚拟现实的成像原理。 七、活动设置 （一）活动1：自然导师的馈赠（《生物的启示》） 1.目标：通过仿生案例理解“结构决定功能” 2.达成方式： （1）实验：对比普通船桨 vs 鲸鳍状船桨的水流阻力（水槽+流速仪） （2）跨学科：美术绘制“仿生设计思维导图”（啄木鸟→防震头盔） （二）活动2：技术进化论（《印刷术》） 1.目标：分析技术迭代中的效率优化逻辑 2.达成方式： （1）对比实验：雕版印刷 vs 活字印刷耗时统计（计时器+错字修正成本计算） （2） ... ...
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