資源簡(jiǎn)介

蘇教版五年級(jí)下冊(cè)STEM學(xué)習(xí)《立體小菜園》教學(xué)設(shè)計(jì)
核心概念 6、生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié) 7、生物與環(huán)境的相互關(guān)系 12、 技術(shù)、工程與社會(huì) 13、 工程設(shè)計(jì)與物化
跨學(xué)科概念 穩(wěn)定與變化 系統(tǒng)與模型 物質(zhì)與能量 結(jié)構(gòu)與功能
單元結(jié)構(gòu)
學(xué)習(xí)內(nèi)容 6.1 植物能制造和獲取養(yǎng)分來維持自身的生存 7.1 生物能適應(yīng)其生存環(huán)境 12.2 技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活 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
內(nèi)容要求 1.知道植物可以利用陽光、空氣和水分在綠色葉片中制造其生存所需的養(yǎng)分。 2.舉例說出生活在不同環(huán)境中的植物的外部形態(tài)具有不同的特點(diǎn)，以及這些特點(diǎn)對(duì)維持植物生存的作用。 3.知道技術(shù)對(duì)提高生產(chǎn)效率或工作效率的影響，舉例說明應(yīng)用適當(dāng)技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率或工作效率，應(yīng)用所學(xué)科學(xué)原理設(shè)計(jì)并制作出可以提高效率的作品。 4.定義簡(jiǎn)單的實(shí)際工程問題，分析限制條件，提出驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 5.利用示意圖、影像、文字或?qū)嵨锏榷喾N方式，闡明自己的創(chuàng)意，初步認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)方案中各影響因素間的關(guān)系。 6.基于有說服力的論證，認(rèn)同或質(zhì)疑某些設(shè)計(jì)方案，并初步判斷其可行性和合理性。 7.利用工具制作簡(jiǎn)單的實(shí)物模型，根據(jù)實(shí)際反饋結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)并展示。
單元目標(biāo) 科學(xué)觀念： 1. 理解植物通過光合作用利用陽光、空氣和水分制造養(yǎng)分的基本原理，認(rèn)識(shí)物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換對(duì)維持生物體穩(wěn)態(tài)的重要性。 2. 了解工程技術(shù)是人類改造環(huán)境的重要方法，能說明立體小菜園設(shè)計(jì)如何通過空間優(yōu)化、材料選擇等技術(shù)手段解決傳統(tǒng)種植的局限性。 3. 認(rèn)識(shí)生物與環(huán)境相互適應(yīng)的特性，能通過不同植物形態(tài)特征，分析其立體種植的適配性，體會(huì)科技發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的革新意義。 科學(xué)思維： 1. 能通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)法探究光照強(qiáng)度、基質(zhì)濕度等變量對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 2. 能基于工程限制條件（如承重、采光、成本）對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多維度分析，運(yùn)用系統(tǒng)思維權(quán)衡各要素間關(guān)系。 3. 能通過建立"結(jié)構(gòu)-功能"模型（如立體支架與空間利用率關(guān)系），運(yùn)用類比推理將植物生態(tài)特征遷移到人工種植系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。 探究實(shí)踐： 1. 能運(yùn)用工程日志記錄設(shè)計(jì)迭代過程，采用圖繪制、材料清單編制等工程表達(dá)方式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)思路。 2. 能開展持續(xù)性的植物生長(zhǎng)觀測(cè)，建立包含株高、葉面積、產(chǎn)量等參數(shù)的量化評(píng)價(jià)體系，形成種植效能分析報(bào)告。 責(zé)任態(tài)度： 1. 在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中能主動(dòng)承擔(dān)材料工程師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師等角色任務(wù)，培養(yǎng)工程倫理意識(shí)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)觀念。 2. 面對(duì)設(shè)計(jì)沖突時(shí)能辯證看待同伴意見，通過建立評(píng)價(jià)矩陣（如經(jīng)濟(jì)性/實(shí)用性/美觀度）開展理性決策。 3. 形成綠色可持續(xù)發(fā)展觀，在設(shè)計(jì)方案中體現(xiàn)廢舊材料再利用等環(huán)保策略，理解都市農(nóng)業(yè)的生態(tài)價(jià)值。
學(xué)情分析 五年級(jí)學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)，喜愛用廢舊材料制作立體菜園，但缺乏工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)思維，常忽視功能優(yōu)化（如排水設(shè)計(jì)）和持續(xù)觀察記錄。雖有基礎(chǔ)種植經(jīng)驗(yàn)（澆水、曬太陽），但對(duì)空間規(guī)劃、植物分層適配認(rèn)知不足。主要難點(diǎn)：1.設(shè)計(jì)重外形輕實(shí)用；2.結(jié)論缺乏數(shù)據(jù)支撐；3.難將科學(xué)原理（如光合作用）聯(lián)系工程應(yīng)用。 應(yīng)對(duì)策略：1.以“陽臺(tái)空間不足”真實(shí)問題引導(dǎo)，分階段任務(wù)（簡(jiǎn)易模型→承重測(cè)試→優(yōu)化展示）保持興趣；2.用《生長(zhǎng)記錄表》圖文打卡培養(yǎng)觀察習(xí)慣；3.分組扮演“工程師”角色（測(cè)量、材料、測(cè)試），通過協(xié)作與成果展推動(dòng)系統(tǒng)思考。
學(xué)業(yè)要求 1.認(rèn)識(shí)到植物利用陽光、空氣和水分在綠色葉片中制造其生存所需養(yǎng)分的過程就是植物的光合作用。 認(rèn)同物質(zhì)和能量的獲取是維持生物體穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。 2.能嘗試應(yīng)用所學(xué)科學(xué)原理設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的裝置，能進(jìn)行模擬演示并簡(jiǎn)要解釋如何提高效率。 3.能基于所學(xué)科學(xué)知識(shí)，應(yīng)用創(chuàng)造性思維的基本方法提出多種設(shè)計(jì)方案，基于批判性思維評(píng)價(jià)并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。 4.能制作實(shí)物模型，并基于證據(jù)改進(jìn)實(shí)物模型的設(shè)計(jì)和制作。 5.樂于嘗試多種設(shè)計(jì)方案，初步具有質(zhì)疑、創(chuàng)新的態(tài)度；知道技術(shù)工程需要實(shí)事求是，能如實(shí)記錄相關(guān)信息和正確對(duì)待作品的缺陷。
教學(xué)策略 任務(wù)情境： 1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生產(chǎn)生活情景，將生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)的抽象知識(shí)具象化，讓學(xué)生在種植植物時(shí)，了解植物的基本生存條件。 2.要讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)與實(shí)施，指導(dǎo)學(xué)生把認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)踐行為，通過可操作的活動(dòng)，體驗(yàn)技術(shù)與工程的過程，更深刻地理解技術(shù)與工程對(duì)社會(huì)的影響，逐步把知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力，以更好地適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的需求。 3.注重讓學(xué)生通過觀察和制作活動(dòng)，經(jīng)歷一系列的動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上理解技術(shù)發(fā)明和技術(shù)產(chǎn)品的特點(diǎn)。 4.創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生年齡特點(diǎn)的真實(shí)情境中的工程問題。 5.學(xué)生的實(shí)踐能力只有通過真正的實(shí)踐活動(dòng)才能逐步提高，因此設(shè)計(jì)和制作都是學(xué)生必須親自經(jīng)歷的活動(dòng)，需要提供足夠的材料和時(shí)間，讓學(xué)生們都有機(jī)會(huì)參與各個(gè)環(huán)節(jié)，親自實(shí)踐。 學(xué)習(xí)活動(dòng)： 1.探究水、陽光、空氣、溫度、肥料等因素對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。 2.設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單的作品或裝置，能反應(yīng)出改變方法或程序可以提高工作效率。 3.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)，要與本學(xué)科核心概念的內(nèi)容相適應(yīng)，主要包括模型制作和項(xiàng)目研究。模型制作更強(qiáng)調(diào)規(guī)范和流程；項(xiàng)目研究是圍繞真實(shí)情境開展學(xué)習(xí)的方式，要通過技術(shù)與工程方法設(shè)計(jì)制作裝置或模型，利用裝置或模型進(jìn)行深入研究，發(fā)展實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。 學(xué)習(xí)資源： 教學(xué)PPT、每課分組學(xué)習(xí)材料、課時(shí)實(shí)驗(yàn)觀察單等。
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) 1、立體農(nóng)場(chǎng)是一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,下面表述不正確的一項(xiàng)是( ) A. 占地面積小 B.充分利用種植空間 C. 采光容易,產(chǎn)量多。 2、市場(chǎng)上購買配置好的培養(yǎng)土具有的特點(diǎn)是( ) A.保水性、透水性和通氣性都比較好,而且酸堿度適中。 B.土具有豐富的營養(yǎng),一般不含病菌和蟲卵,肥力較好。 C.是經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)調(diào)配而成的,適合水培技術(shù)。 3、持續(xù)觀察記錄植物生長(zhǎng)的意義是（ ）。 A.方便拍照發(fā)朋友圈 B.發(fā)現(xiàn)規(guī)律并改進(jìn)設(shè)計(jì) C.消耗多余作業(yè)本 4、設(shè)計(jì)立體支架時(shí)，首先要考慮的是？（ ） A.美觀度 B.承重能力 C.材料顏色

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