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 三年级下册 单元名称 第7单元《设计与发明》 单元主题 创新思维与工程设计———从问题到解决方案的实践探索 课时安排 3课时 一、单元主题 “创新思维与工程设计———从问题到解决方案的实践探索” 聚焦设计与发明的核心要素，在真实情境中体会工程师与发明家的创新思维，探索小改进提升效率的奥秘。 二、单元大情景 【任务驱动】“未来工程师挑战赛” 学生们化身“未来工程师小队”，完成三阶段任务创新实践： 任务一：致敬工程师（《走近工程师》）：通过分析“中国天眼”工程案例，理解工程师的智慧与工程思维。 任务二：发明家实验室（《走近发明家》）：研究蔡伦、王选等发明家的故事，体验创新迭代的过程。 任务三：效率优化大师（《小改变大效率》）：设计纸船载重测试实验，探索优化效率的方法并发布创新方案。 最终成果：通过三次任务积累勋章，参加班级“未来工程师博览会”展示设计成果。 三、课标分析 技术、工程与社会（核心概念12） 12.1技术与工程的特征：技术体现发明创造，工程体现系统设计 能描述工程师解决问题的过程，列举常见发明产品（如《走近工程师》） 12.2科技推动社会发展：发明创新提高生活水平 举例说明科技产品如何满足需求（如《走近发明家》“智能手机演变”） 12.3工程的关键是设计：设计与测试优化方案 通过设计纸船载重实验验证效率提升方法（《小改变大效率》） 四、教材分析 本单元包括《走进工程师》、《走进发明家》、《小改变大效率》三课，旨在通过一系列的学习活动，让学生了解工程师和发明家的生平事迹及其发明创造，激发学生的创新意识，培养学生的创新能力，并意识到小改变可以带来大效率。 第23课《走进工程师》通过介绍著名工程（如“中国天眼”）及其背后的工程师，让学生了解工程师的作用和重要性。感受工程师如何利用科学和技术解决实际问题，创造了丰富多彩的人工世界。 第24课《走进发明家》通过介绍几位著名的发明家及其发明，让学生了解发明家的生平事迹和发明创造过程。激发学生的创新意识，培养学生的创新能力。 第25课《小改变大效率》通过生活中的实例，让学生意识到小改变可以带来大效率。通过探究与实践，让学生了解不同的方法和策略可以提高工作效率，并尝试将这些方法应用到实际生活中。 从《走进工程师》到《走进发明家》，再到《小改变大效率》，三课之间形成了递进关系。首先，学生了解工程师如何利用科学和技术解决实际问题；其次，学生了解发明家的创新精神和发明过程；最后，学生意识到小改变可以带来大效率，并尝试将这些方法应用到实际生活中。 三课都围绕“设计与发明”这一主题展开，旨在培养学生的创新意识和创新能力。通过了解工程师和发明家的生平事迹及其发明创造，学生可以感受到科学的力量，激发自己的创新意识；而通过探究与实践，学生可以了解不同的方法和策略可以提高工作效率，进一步培养自己的创新能力。 教学目标 科学观念 能说明工程师通过设计解决实际问题，发明家通过创新满足需求； 2. 举例说出提升效率的常见方法（如改变流程、优化结构）。 探究实践 能设计方案测试纸船的载重量； 2. 通过模仿发明家的改进思路，优化简易装置。 科学思维 基于案例分析提出假设（如“天眼选址需考虑什么因素”）； 2. 用流程图梳理手机功能的迭代逻辑。 态度责任 在团队合作中发表创意，尊重他人观点； 2. 形成“通过小改进优化生活”的实践意识。 学情分析 1.已有经验： （1）三年级学生熟悉简单科技产品（如手机），但对设计原理认知模糊。 （2）具备初步的实验操作能力，但缺乏系统性设计思维。 2.学习困难： （1）对抽象工程概念（如“系统设计”）理解不足； ... ...
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