資源簡介

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第五單元《小小建筑師》大單元整體教學設計
教材版本 人教鄂教版 單元（或主題）名稱 小小建筑師
單元主題 在人教鄂教版三年級上冊科學教材中，第五單元以“小小建筑師”為主題，旨在通過一系列生動有趣的活動，引導學生走進建筑的世界，了解建筑的基本元素、設計原理、構造過程以及建筑與人類生活的緊密聯系。這一單元不僅激發了學生對科學的興趣，還培養了他們的觀察力、想象力和創造力，以及解決實際問題的能力。
課標要求 核心概念 建筑基礎知識：理解建筑物的基本構成（如基礎、墻體、屋頂等）及其功能。 設計與規劃：初步掌握建筑設計的基本步驟，包括需求分析、草圖設計、材料選擇等。 結構穩定性：認識不同結構（如梁、柱、拱形等）在支撐和穩定性方面的作用。 學習內容 探究不同建筑物的特點和功能。 學習簡單的建筑材料及其特性。 設計并制作簡單的模型建筑，體驗建筑過程。 討論建筑安全與環境保護的重要性。 學業要求 能夠識別并描述建筑物的主要部分及其功能。 能夠根據給定的條件，設計并繪制簡單的建筑草圖。 通過實踐活動，理解結構穩定性對于建筑安全的意義。 培養對科學探索的興趣，形成尊重自然、保護環境的責任感。
教材分析 本單元內容設計由淺入深，從認識建筑的基本組成開始，逐步引導學生進入建筑設計與實踐的領域。教材通過圖文并茂的形式，展現了多種類型的建筑物，并穿插了豐富的實踐活動，如制作紙橋、搭建小屋等，讓學生在動手做中學習和理解知識。此外，教材還注重培養學生的創新思維和環保意識，鼓勵他們思考如何在建筑設計中融入可持續發展理念。
學情分析 三年級學生正處于好奇心旺盛、動手能力強、喜歡探索未知的年齡階段。他們對周圍的世界充滿了好奇，特別是與日常生活緊密相關的建筑領域。然而，由于年齡和認知水平的限制，他們在理解建筑復雜概念和進行復雜設計時可能會遇到困難。因此，在教學過程中，教師需要采用直觀、生動的教學方法，激發學生的學習興趣，同時適時提供指導和幫助，確保每位學生都能在活動中獲得成長。
單元目標 科學觀念 樹立正確的建筑觀念，理解建筑與人類生活的緊密聯系。 認識到不同建筑結構在支撐和穩定性方面的差異及其重要性。 科學思維 培養觀察、比較、分類、歸納等科學思維能力。 學會從多角度思考問題，提出并解決建筑設計中的實際問題。 探究實踐 通過實踐活動，掌握簡單的建筑設計和制作技能。 能夠在團隊合作中完成建筑模型的制作，體驗科學探究的樂趣。 態度責任 培養對科學探索的積極態度和持久興趣。 樹立環保意識，關注建筑對環境的影響，倡導綠色建筑理念。
單元結構化活動 1. 建筑初印象：展示不同類型的建筑物圖片，引導學生觀察并討論它們的特點和功能。 2. 建筑基礎知識講座：講解建筑物的基本構成和常見結構類型。 3. 設計小能手：分組進行建筑設計，繪制草圖并討論設計思路。 4. 動手做建筑師：利用廢舊材料制作簡單的建筑模型，體驗建筑過程。 5. 結構穩定性挑戰賽：通過搭建紙橋等活動，探索不同結構對穩定性的影響。 6. 綠色建筑論壇：討論建筑與環境的關系，提出綠色建筑的建議和想法。
達成評價 過程性評價：觀察學生在實踐活動中的參與度、合作精神和創新能力。 作品展示與評價：通過學生制作的建筑模型，評價其設計創意、結構穩定性和美觀度。 口頭報告與討論：鼓勵學生分享設計思路、遇到的問題及解決方案，評估其科學思維和表達能力。 自我反思：引導學生反思學習過程中的收獲與不足，提出改進建議，促進自我成長。
第十五課《建筑中的材料》教學設計
一、教學目標
科學觀念：
學生能夠識別并描述常見的建筑材料，如木材、磚塊、混凝土、玻璃、塑料等，理解它們的基本物理和化學性質。
科學探究：
通過觀察、實驗、討論等方法，學生能夠比較不同材料的強度、耐久性、保溫性等特點，初步掌握科學探究的基本流程。
科學態度：激發學生對建筑科學的興趣，培養好奇心、探究欲和實事求是的科學態度。
科學、技術、社會與環境（STSE）聯系：理解建筑材料的選擇對環境保護、經濟效益及人類生活的影響，樹立可持續發展的觀念。
二、教學重難點
教學重點：
認識并理解常見建筑材料的基本特性。
通過實驗活動，親身體驗不同材料性質的差異。
教學難點：
如何引導學生將理論知識與實際應用相結合，理解建筑材料選擇與建筑性能之間的關系。
培養學生運用批判性思維，分析不同情境下建筑材料選擇的合理性。
三、教學過程
學習活動 設計意圖
（一）情境導入 情境設計：播放一段簡短的動畫視頻，展示從古至今建筑材料的演變過程，從原始的洞穴、樹枝搭建的小屋，到現代高樓大廈使用的鋼筋混凝土、玻璃幕墻等。引導學生思考：“為什么隨著時間的推移，人們使用的建筑材料會發生變化？”以此激發學生的好奇心和探索欲。 通過生動的視覺材料，創設情境，引發學生對建筑材料的初步興趣，為后續學習做好鋪墊。
（二）探究活動 活動一：材料大發現 分組發放不同種類的建筑材料樣本（如木塊、磚塊、混凝土塊、玻璃片、塑料片等），讓學生觀察、觸摸、比較。 活動二：硬度測試 使用簡單的工具（如鉛筆、刻刀）對不同材料進行劃痕測試，比較它們的硬度。 活動三：承重實驗 設計簡單的承重實驗，如使用不同材料搭建橋梁模型，測試其承重能力。 活動四：保溫隔熱探究 利用溫度計測量不同材料包裹下的溫度變化，探究其保溫隔熱性能。 活動五：環保材料探索 討論并介紹一些環保建筑材料（如再生塑料、竹材等），引導學生思考環保材料的重要性。 通過直觀感受，初步認識各種材料的外觀、質地等基本特征。 通過實驗，讓學生直觀感受材料的硬度差異，培養實驗操作能力。 通過實踐，讓學生理解材料的強度與承重能力的關系，培養解決實際問題的能力。 通過對比實驗，理解材料保溫隔熱性能的差異，增強科學探究意識。 培養學生的環保意識，理解建筑材料選擇對環境的影響，促進可持續發展觀念的形成。
（三）生活應用 組織學生參觀當地的建筑工地或博物館，觀察實際建筑中的材料使用，并邀請建筑師或工程師進行講座，分享建筑材料選擇與建筑設計的關系。 通過實地考察和專家講解，將課堂知識與實際生活緊密聯系，加深學生對建筑材料重要性的認識，同時提升他們的學習興趣和探究欲。
（四）知識總結 回顧本單元學習的各種建筑材料及其特性，強調材料選擇對建筑結構、性能及環境的影響。引導學生思考，在未來的建筑設計中，如何綜合考慮各種因素，選擇合適的建筑材料。 通過總結，幫助學生鞏固所學知識，形成系統的知識體系，同時培養他們的綜合分析和決策能力。
作業設計
（一）、填空題
1. 常見的建筑材料有木材、磚塊、______、玻璃和塑料等。
答案：混凝土
材料的硬度可以通過______或______等方法進行測試。
答案：劃痕；刻劃
保溫隔熱性能好的材料常用于建筑的______部分。
答案：外墻或屋頂
環保材料的使用有助于減少______污染，促進______發展。
答案：環境；可持續
（二）、選擇題
1. 下列哪種材料不屬于傳統建筑材料？
A. 木材 B. 磚塊 C. 玻璃 D. 塑料薄膜
答案：D
2. 哪種材料的承重能力通常較強？
A. 玻璃 B. 塑料 C. 木材 D. 混凝土
答案：D
3. 保溫隔熱性能最好的材料可能是？
A. 磚塊 B. 玻璃 C. 泡沫塑料 D.鋼材
答案：C
（三）、判斷題
1. 所有建筑材料都適合用于建筑外墻的保溫隔熱。（）
答案：錯
硬度越高的材料，其承重能力一定越強。（）
答案：錯（還需考慮材料的韌性、結構等因素）
環保材料的使用可以減少對自然資源的消耗，降低環境污染。（）
答案：對
4. 木材因其可再生性，被視為一種理想的環保建筑材料。（）
答案：對
（四）、簡答題
1. 請簡述選擇建筑材料時需要考慮的主要因素有哪些？
答案：選擇建筑材料時，需要考慮材料的強度、耐久性、保溫隔熱性能、防火性、成本、環保性以及對施工條件的要求等因素。
2. 為什么在現代建筑中，混凝土成為廣泛使用的建筑材料之一？
答案：混凝土具有強度高、耐久性好、成本相對較低、易于加工成各種形狀等優點，能夠滿足現代建筑對結構安全、功能多樣、經濟合理的需求，因此成為廣泛使用的建筑材料之一。
（五）、實驗操作題
題目：設計一個實驗，探究不同厚度紙張的承重能力。
實驗材料：多張相同大小的紙張（如A4紙）、書本或重物若干、尺子、筆等。
實驗步驟：
1. 將多張紙張分別折疊成不同厚度的結構（如單層、雙層、四層等）。
2. 將折疊好的紙張放置在平穩的桌面上，確保它們穩定不滑動。
3. 逐一在紙張上放置書本或重物，直到紙張無法承受重量發生變形或斷裂為止。4. 記錄每種厚度紙張的最大承重量，并比較它們的承重能力。
實驗結論：通過實驗可以得出結論，紙張的厚度與其承重能力成正比，即紙張越厚，其承重能力越強。
第十六課《建筑中的結構》教學設計
一、教學目標
科學觀念 ：
理解建筑結構的基本概念，如承重結構、支撐結構、穩定性等，認識到不同結構在建筑設計中的作用。
科學探究：
能夠通過觀察、比較、實驗等方法，探究不同結構對建筑物穩定性和承載力的影響，培養初步的科學探究能力。
科學態度：
形成尊重事實、樂于探索的科學態度，培養團隊合作精神和創新意識。
科學、技術、社會與環境：
認識建筑結構在日常生活中的應用價值，理解其對環境的影響，培養可持續發展的觀念。
二、教學重難點
重點 ：
掌握建筑結構的基本類型（如梁柱結構、拱形結構、三角形結構等）及其特點，理解結構穩定性與承載力的關系。
難點 ：
通過實驗和模型制作，深入理解不同結構在實際應用中的優劣，并能初步設計簡單的建筑結構模型。
三、教學過程
學習活動 設計意圖
（一）情境導入 活動設計：播放一段簡短的動畫或視頻，展示古今中外的著名建筑，如長城的堅固、埃菲爾鐵塔的優雅、故宮的宏偉等，引導學生觀察并思考：“這些建筑為什么能夠屹立不倒？它們采用了哪些特別的結構來保持穩定？”以此激發學生的好奇心和探究欲。 **設計意圖**：通過直觀的視覺沖擊，將學生引入建筑結構的探索之旅，為后續學習鋪墊情感基礎，同時培養學生的觀察力和問題意識。 通過直觀的視覺沖擊，將學生引入建筑結構的探索之旅，為后續學習鋪墊情感基礎，同時培養學生的觀察力和問題意識。
（二）探究活動 活動一：認識建筑結構 活動內容：展示圖片或實物模型，介紹常見的建筑結構類型（梁柱結構、拱形結構、三角形結構等），引導學生觀察并總結各活動二：穩定性實驗 活動內容：分組進行，每組提供不同形狀（如長方形、三角形、圓形）的紙板或木塊，讓學生在桌面上嘗試搭建盡可能高的結構，并測試其穩定性。 活動三：承重挑戰 活動內容：利用紙板、吸管等材料，設計并制作一個能承載最多書本的結構模型。各小組展示作品，并測試其承重能力。 活動四：拱形結構的魅力 活動內容：引導學生觀察橋梁、隧道等拱形結構建筑，討論其優點，并嘗試用紙條或塑料管制作拱形結構，測試其抗壓能力。 活動五：小小建筑師 活動內容：假設學生是小小建筑師，要求他們根據所學知識，設計一座小型建筑（如房屋、橋梁）的結構圖，并說明采用的結構類型及其理由。 幫助學生建立對建筑結構的初步認識，為后續探究活動提供知識基礎。 通過動手操作，讓學生直觀感受不同形狀對結構穩定性的影響，理解三角形結構的穩定性原理。 培養學生創新思維和動手能力，同時加深對結構承重能力的理解。 通過實例分析，讓學生認識到拱形結構在分散壓力、提高承載能力方面的優勢。 綜合應用所學知識，培養學生的工程設計能力和語言表達能力，同時激發他們對未來成為工程師的夢想。
（三）生活應用 討論話題：引導學生思考并討論建筑結構在日常生活中的應用，如房屋、橋梁、塔樓等，以及這些結構如何影響我們的生活質量和安全性。 強化學生將科學知識應用于生活實踐的意識，理解科學技術對社會發展的貢獻。
（四）知識總結 回顧本單元所學內容，強調建筑結構的基本概念、類型、穩定性與承載力的關系，以及這些知識在日常生活中的應用。 幫助學生構建完整的知識體系，鞏固學習成果，同時培養學生的歸納總結能力。
四、作業設計
（一）、填空題
1. 建筑中常見的結構類型有_____、_____和_____等。
答案：梁柱結構、拱形結構、三角形結構
2. 三角形結構因其_____特性，在建筑中常被用作_____。
答案：穩定性強；支撐結構
3. 拱形結構能夠有效_____壓力，提高建筑物的承載能力。
答案：分散
建筑物的穩定性取決于其_____和_____。
答案：結構設計；材料選擇
（二）、選擇題
1. 下列哪種結構在受到外力時最不易變形？（ ）
A. 長方形 B. 三角形 C. 圓形
答案：B
古代橋梁中常采用哪種結構來增強承載能力？（ ）
A. 梁柱結構 B. 拱形結構 C. 框架結構
答案：B
3. 下列哪項不是建筑結構穩定性的影響因素？（ ）
A. 結構形狀 B. 材料質量 C. 建筑顏色
答案：C
（三）、判斷題
1. 所有的建筑都必須采用三角形結構才能保證穩定。（ ）
答案：錯
2. 拱形結構能夠分散壓力，使建筑物更加堅固。（ ）
答案：對
3. 建筑物的結構設計只需考慮美觀性，無需考慮其穩定性。（ ）
答案：錯
4. 承重結構是建筑物中用于支撐和傳遞荷載的部分。（ ）
答案：對
（四）、簡答題
1. 請簡述三角形結構在建筑設計中的優勢。
答案：三角形結構因其穩定性強，在受到外力時不易變形，因此在建筑設計中常被用作支撐結構，如屋頂的桁架、橋梁的支架等，以增強建筑物的整體穩定性。2. 拱形結構是如何提高建筑物的承載能力的？
答案：拱形結構能夠將受到的垂直壓力轉化為向兩側的推力，并通過拱腳傳遞給地基，從而有效分散壓力，提高建筑物的承載能力。同時，拱形結構還能形成較大的內部空間，增加建筑物的使用效率。
（五）、實驗操作題
題目：設計并制作一個能夠承受一定重量的紙橋模型。
材料：A4紙、剪刀、膠水、尺子、書本等。
步驟提示：
1. 構思橋的設計方案，包括橋型（如梁橋、拱橋）、結構類型（如三角形支撐、拱形結構）等。
2. 使用A4紙和剪刀裁剪出所需的形狀和部件。
3. 利用膠水將部件組裝成橋模型。
4. 在橋面上逐一增加書本，測試其承載能力，并記錄結果。
答案要點：
設計時應考慮結構的穩定性和承重能力，可結合三角形和拱形結構的優點進行設計。
制作過程中注意細節處理，如連接處的牢固性、結構的對稱性等。
測試時應逐步增加重量，觀察并記錄橋模型的變形情況和最大承重能力。
第十七課《設計制作建筑模型》教學設計
一、教學目標
科學素養：
理解建筑的基本結構與功能，認識不同建筑材料的特點與用途，掌握簡單的建筑模型制作原理。
創新思維：
鼓勵學生發揮想象力，設計獨具特色的建筑模型，培養創新思維和問題解決能力。
動手實踐：
通過親手制作建筑模型，提升學生的手眼協調能力、精細操作能力和空間想象力。
團隊合作：
在小組活動中學會溝通協作，共同完成任務，培養團隊精神和集體榮譽感。
審美情趣：
欣賞建筑之美，提升審美能力和藝術鑒賞力，激發對生活的熱愛和對美好事物的追求。
二、教學重難點
教學重點：
理解建筑的基本構造元素（如墻、柱、梁、屋頂等）及其功能。
掌握使用簡單工具和材料制作建筑模型的基本步驟和技巧。- 培養學生的創新思維，鼓勵設計個性化建筑模型。
教學難點：
如何將抽象的建筑概念轉化為具體的模型設計，并準確表達設計意圖。
在制作過程中，如何確保模型的穩定性和美觀性，同時兼顧創意與實用性。
引導學生有效溝通與合作，共同完成小組任務。
三、教學過程
學習活動 設計意圖
（一）情境導入 動設計：播放一段介紹世界各地著名建筑的短視頻，如中國的長城、法國的埃菲爾鐵塔、美國的自由女神像等，引導學生觀察不同建筑的形態、色彩與結構特點，激發學生探索建筑奧秘的興趣。隨后，提出問題：“如果你是一位小小建筑師，你會設計一座怎樣的建筑？它有哪些獨特之處？”引導學生展開想象，為接下來的設計活動做鋪墊。 通過直觀的視覺體驗，激發學生對建筑的興趣，同時引出本單元的主題——設計制作建筑模型，為后續的教學活動設置懸念和期待。
（二）探究活動 活動1：建筑知識小講堂 內容：教師簡要介紹建筑的基本構造元素、常見建筑材料及其特點、建筑設計的基本原則等。 活動2：設計草圖繪制 內容：學生分組討論，確定小組要設計的建筑主題，并繪制初步的設計草圖。 活動3：材料選擇與準備 內容：根據設計草圖，小組討論并選擇合適的制作材料（如卡紙、塑料瓶、吸管、黏土等），并準備相應的工具（剪刀、膠水、尺子等）。 活動4：動手制作模型 內容：學生在小組內分工合作，按照設計草圖制作建筑模型。教師巡回指導，解決學生在制作過程中遇到的問題。 活動5：模型展示與評價 內容：各小組展示完成的建筑模型，介紹設計理念和制作過程，其他同學和教師進行點評。 為學生構建必要的知識基礎，為后續的設計制作活動提供理論支持。 培養學生的團隊合作能力和初步的設計規劃能力，將想象轉化為具體的設計方案。 讓學生了解不同材料的特點，學會根據設計需求選擇合適的材料，培養資源利用意識。 通過動手實踐，提升學生的動手能力和空間想象力，同時培養耐心和細致的工作態度。 通過展示與評價，增強學生的自信心和表達能力，同時學習他人的優點，反思自己的不足，促進共同進步。
（三）生活應用 鼓勵學生將所學的建筑知識應用于日常生活中，如參與家庭裝修方案的討論、設計自己的小屋模型、關注社區公共設施的建設等，讓科學學習貼近生活，增強學習的實用性和趣味性。 通過生活應用，讓學生感受到科學知識的價值，培養他們的社會責任感和公民意識，同時加深對建筑藝術的理解和熱愛。
（四）知識總結 回顧建筑的基本構造元素及其功能。 總結建筑模型制作的基本步驟和技巧。 強調創新思維和團隊合作的重要性。 通過知識總結，幫助學生鞏固所學內容，形成系統的知識體系；同時，強調創新思維和團隊合作的價值，為學生的全面發展奠定基礎。
四、作業設計
（一）、填空題
1. 建筑的基本構造元素包括墻、柱、______和屋頂。
答案：梁
2.制作建筑模型時，常用的材料有卡紙、塑料瓶和______等。
答案：黏土（或吸管等，答案不唯一）
在設計建筑模型時，首先要做的是______。
答案：繪制設計草圖
團隊合作中，最重要的是______。
答案：溝通與協作
（二）、選擇題
1. 下列哪項不屬于建筑的基本構造元素？（ ）
A. 墻 B. 窗 C. 柱 D. 屋頂
答案：B
制作建筑模型時，下列哪種材料最適合表現透明的窗戶？（ ）
卡紙 B.塑料薄膜 C. 黏土 D. 木板
答案：B
下列哪項不是評價建筑模型好壞的標準？（ ）
穩定性 B. 美觀性 C. 價格高低 D. 創意性
答案：C
、判斷題
1. 建筑模型只能使用紙質材料制作。（ ）
答案：錯
2. 在設計建筑模型時，不需要考慮其功能需求。（ ）
答案：錯
3. 團隊合作中，每個人的意見都應該被尊重。（ ）
答案：對
制作建筑模型的過程比結果更重要，因為它能鍛煉我們的能力。（ ）
答案：對
（四）、簡答題
1. 簡述建筑模型制作的基本步驟。
答案：建筑模型制作的基本步驟包括確定設計主題、繪制設計草圖、選擇材料和工具、動手制作模型、最后進行展示與評價。
2. 為什么說團隊合作在制作建筑模型中很重要？
答案：團隊合作在制作建筑模型中很重要，因為它不僅可以集思廣益，產生更多創意和想法，還能培養同學們的溝通協作能力，共同面對和解決制作過程中遇到的問題，確保任務順利完成。
（五）、實驗操作題
題目：設計并制作一個以“未來學校”為主題的建筑模型。
要求：
1. 模型需包含教學樓、圖書館、操場等基本設施。
2. 體現未來元素，如綠色建筑、智能科技等。
3. 使用合適的材料和工具進行制作，確保模型穩定且美觀。
答案提示：
本題為開放性題目，答案不唯一。學生可根據自己的想象和設計能力，結合所學知識，選擇合適的材料和工具，制作出具有創意和實用性的“未來學校”建筑模型。在制作過程中，應注重團隊合作，共同討論設計方案，分工合作完成制作任務。最后，通過展示與評價，分享制作經驗和心得，共同進步。
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