資源簡介

單元(整體)備課
第 四 單元
單元(主題) 單元主題：做個(gè)指南針 （一）指導(dǎo)思想 創(chuàng)新思維是指以新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨(dú)到的、有社會(huì)意義的思維成果。創(chuàng)新思維的發(fā)展需要一定的載體，問題解決是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維的最好載體。 （二）理論依據(jù) 杜威在《民主主義與教育》中從反省思維的“五步法”類推出 “以解決問題為中心”的教學(xué)過程，即：第一，學(xué)生要有一個(gè)真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)的情境；第二，在這個(gè)情境內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)真實(shí)的問題，作為思維的刺激物；第三，他要占有知識(shí)資料，從事必要的觀察，來對(duì)付這個(gè)問題；第四，想出解決問題的方法；第五，通過應(yīng)用來檢驗(yàn)他的想法。 在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如果我們將設(shè)計(jì)一個(gè)技術(shù)產(chǎn)品的全過程看做一個(gè)系統(tǒng)。其包括：目標(biāo)（需要實(shí)現(xiàn)的目的地）；輸入（為完成這個(gè)目標(biāo)而設(shè)置的系統(tǒng)指令）；加工處理（根據(jù)指令進(jìn)行的系列操作）；輸出（所得到的產(chǎn)品）；反饋（用以保證目標(biāo)實(shí)現(xiàn)）。　 基于以上的思考，本單元主要讓學(xué)生來模擬指南針這個(gè)技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)系統(tǒng)過程，并在這個(gè)過程中發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維。我采取解決問題的策略組織教學(xué), 不直接教給學(xué)生制作指南針的方法，而是首先創(chuàng)設(shè)情境提出做一個(gè)指南針的任務(wù)，然后通過了解指南針的發(fā)展史、現(xiàn)代指南針的基本結(jié)構(gòu)和使用方法等，作為解決問提的知識(shí)資料。接著根據(jù)這些已有的知識(shí)儲(chǔ)備以及現(xiàn)有的幾種材料來設(shè)計(jì)指南針，工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，這里指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出與眾不同類型，新穎獨(dú)到的指南針，作為創(chuàng)新思維的成果。之后要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)去動(dòng)手制作，最后帶著自己制作的指南針產(chǎn)品到室外去檢測與應(yīng)用，檢驗(yàn)自己的想法與設(shè)計(jì)。 而“解決問題”包含兩層含義，其一就是上面提到的教學(xué)目標(biāo)，要做一個(gè)能指示方向的指南針的問題，通過設(shè)計(jì)與眾不同的產(chǎn)品來發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。還有一層含義就是：學(xué)生在制作與測試中會(huì)出現(xiàn)許多新的小問題與困難，比如小磁針不轉(zhuǎn)動(dòng)、支架不穩(wěn)固、水灑、不防風(fēng)等，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生不斷想辦法去改進(jìn)與完善自己的設(shè)計(jì)，而在想新辦法解決現(xiàn)有問題與困難中，實(shí)際上也是在不斷的發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。
背景分析
課標(biāo)要求 核心概念：13.工程設(shè)計(jì)與物化；12技術(shù)、工程與社會(huì) 學(xué)習(xí)內(nèi)容： 13.1工程需要定義 和界定；13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)；13.3工程是設(shè)計(jì)方案物化的結(jié)果；12.2技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活； 內(nèi)容要求： 13.2.1學(xué)會(huì)使用簡單的草圖，說出自己的思路。 13.3.1學(xué)會(huì)使用簡單的工具，對(duì)生活中常見的材料進(jìn)行簡單的加工處理。 13.3.2制作簡單的實(shí)物模型并展示，嘗試通過觀察發(fā)現(xiàn)作品中存在的問題并提出改進(jìn)方案。 12.2.1舉例說出周圍簡單科技產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能，知道 科技產(chǎn)品給人們生活帶來的便利、快捷和舒適。 學(xué)業(yè)要求： 能描述常見簡單科技產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與功能； 知道科技產(chǎn)品為人們生活帶來便利。能基于觀察提出并描述一個(gè)簡單的制作問題。能利用具體形象思維進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用簡單草圖說出設(shè)計(jì)思路。能使用常見的工具和材料制作簡單實(shí)物模型，能發(fā)現(xiàn)實(shí)物模型的不足。具有實(shí)物制作的興趣，樂于表達(dá)、講述自己的想法。 學(xué)生必做探究實(shí)踐活動(dòng)： 1.認(rèn)識(shí)和使用指南針 2.制作指南針
內(nèi)容分析 本單元設(shè)計(jì)了3課，屬于"技術(shù)與工程"領(lǐng)域的內(nèi)容。在一年級(jí)上冊(cè)第11課《制作筆筒》的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生已經(jīng)知道制作一個(gè)小物品的基本流程，即：明確任務(wù)一準(zhǔn)備材料和工具一根據(jù)材料進(jìn)行設(shè)計(jì)﹣根據(jù)設(shè)計(jì)動(dòng)手制作﹣展示與評(píng)價(jià)一改進(jìn)作品。在沿用上述流程的基礎(chǔ)上，本單元還特別關(guān)注了科學(xué)原理的滲透（如磁鐵指南北的性質(zhì)）、技術(shù)手段的運(yùn)用（如磁化鐵質(zhì)物品成磁針）、數(shù)學(xué)知識(shí)的融入（如磁化鋼針時(shí)摩擦次數(shù)的要求、具體制作過程中對(duì)材料的測量等）。設(shè)計(jì)、制作指南針的整個(gè)過程無疑是一個(gè)簡易的工程實(shí)踐過程。因此說，本單元的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了最初步的 STEM 教育思想。 第10課是《認(rèn)識(shí)指南針》。本課側(cè)重對(duì)指南針科學(xué)原理的認(rèn)識(shí)，主要引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)際觀察和實(shí)踐活動(dòng)，認(rèn)識(shí)指南針的基本結(jié)構(gòu)和作用，初步學(xué)會(huì)正確使用指南針測方向，簡要了解指南針是我國古代的偉大發(fā)明。 第11課是《制作指南針》。本課側(cè)重設(shè)計(jì)和技術(shù)的運(yùn)用，主要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷選擇材料和工具、（簡單）設(shè)計(jì)并制作指南針的過程，初步學(xué)會(huì)指南針的制作方法，尤其是用磁化法制作小磁針的基本方法 第12課是《展示指南針》。本課側(cè)重作品的展示、評(píng)價(jià)與改進(jìn)過程，主要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)初步制作完成的指南針作品進(jìn)行展示和評(píng)價(jià)，并針對(duì)用自制指南針測方向時(shí)出現(xiàn)的明顯問題提出改進(jìn)意見，最后完成改進(jìn)指南針的任務(wù)。
學(xué)情分析 在概念上，學(xué)生通過對(duì)《有趣的磁鐵》單元的學(xué)習(xí)對(duì)磁鐵的基本性質(zhì)已經(jīng)充分掌握；通過對(duì)《位置與方向》單元的學(xué)習(xí)，能夠描述東西南北各個(gè)方位。在思維發(fā)展水平上，一年級(jí)的學(xué)生屬于具體的形象思維，想象力比較豐富、定勢思維還比較少，利于發(fā)散思維的培養(yǎng)。一年級(jí)學(xué)生對(duì)動(dòng)手制作具有濃厚興趣，但是動(dòng)手制作能力比較弱，調(diào)查發(fā)現(xiàn)會(huì)使用剪刀、膠棒等簡單的工具，大部分學(xué)生基本不會(huì)用線繩打結(jié)。一年級(jí)學(xué)生自我的意識(shí)比較強(qiáng)，樂于表達(dá)自己的想法，但是傾聽與小組合作意識(shí)需要進(jìn)一步培養(yǎng)。
教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)目標(biāo) （一）科學(xué)觀念 1.基于對(duì)指南針結(jié)構(gòu)的觀察，能描述指南針是由指針、支架、方位盤、外殼組成的，指南針中的指針是用磁鐵做的，可以用來指南北。 2.能說出指南針是中國古代四大發(fā)明之一。 （二）科學(xué)思維 1. 在設(shè)計(jì)制作指南針活動(dòng)中，能利用選擇的材料和工具，通過口述、繪畫、畫圖等方式表達(dá)自己的想法。 2.在設(shè)計(jì)與改進(jìn)指南針的過程中沒能從不同角度提出觀點(diǎn)，利用發(fā)散思維、重組思維等方法，提出不同想法。 （三）探究實(shí)踐 1.基于實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)會(huì)正確使用指南針測方向。 2. 用水浮法或懸吊法完成簡易指南針的制作任務(wù)，并能用自制指南針測試方向。 3. 針對(duì)在測試中發(fā)現(xiàn)作品存在的問題，對(duì)自己和他人制作的指南針提出改進(jìn)建議。 （四）態(tài)度責(zé)任 1.對(duì)設(shè)計(jì)制作指南針的科學(xué)活動(dòng)感興趣，在設(shè)計(jì)和制作指南針的過程中，與同伴合作，愿意傾聽他人的想法，樂于分享和表達(dá)自己的想法。 2.說出指南針給人類生活帶來的便利。
教學(xué)重點(diǎn) 學(xué)生能綜合所學(xué)知識(shí)，根據(jù)自己的想法，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾凸ぞ撸每谑觥媹D等方式表達(dá)自己的想法與設(shè)計(jì)，并能用水浮法或懸吊法完成簡易指南針的制作任務(wù)，并能用自制指南針測試方向。
教學(xué)難點(diǎn) 學(xué)生能綜合所學(xué)知識(shí)根據(jù)自己的想法，選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ摺⒉牧希l(fā)散思維，利用口述、畫圖等方式設(shè)計(jì)不同創(chuàng)意的指南針。
整體教學(xué)框架（流程圖）
作業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)劃及作業(yè)內(nèi)容
1.單元活動(dòng)手冊(cè)單元練習(xí) 2.設(shè)計(jì)與制作指南針 3.測試與改進(jìn)指南針

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