資源簡介

STEM學習《節能小屋》教學設計
核心概念 13 工程設計與物化
跨學科概念 1.物質與能量 2.結構與功能 3.穩定與變化 4.系統與模型
單元結構
學習內容 13.2 工程的關鍵是設計。 13.3工程是設計方案物化的結果。
內容要求 利用示意圖、影像、文字或實物等多種方式，闡明自己的創意，初步認識設計方案中各影響因素間的關系。 利用工具制作簡單的實物模型，根據實際反饋結果進行改進并展示。
單元目標 1.科學觀念： （1）了解技術是人們改造周圍環境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據科學原理設計和制造物品、解決技術應用的難題、創造豐富多彩的人工世界的一系列活動。 （2）了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。 2.科學思維： （1）能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。 （2）能夠識別所要解決的問題，能夠將各種想法匯集起來。 3.探究實踐： （1）經歷“節能小屋”從需求到建成的全過程，能夠列舉并說明STEM項目學習的大致流程。 （2）能夠基于測試結果進行評價反思，并聯系前期研究、設計方案等環節，做出調整。 4.責任態度 （1）能大膽質疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養創新精神。 （2）能接受別人的批評意見，反思、調整自己的探究；在進行多人合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點。 （3）認識到人類、動植物、環境的相互影響和相互依存關系，了解地球上的資源是有限的，人類活動會對環境產生正面和負面的影響，自覺采取行動，保護環境。
學情分析 1. 學生通過低、中年段的《專項學習》，已經在模仿工程師的工作，嘗試設計并制作物品。五年級下冊的“立體小菜園”項目是學生開展STEM單元的初步嘗試。 2. 在實際教學中，有些學生認識不到化石能源的消耗是個問題，認為是一件“天經地義”的事情；也有部分學生有一點這樣的意識了，可要想把它說清楚，還是有點難度。
學業要求 能基于所學科學知識，應用創造性思維的基本方法提出多種設計方案，基于批判性思維評價并優化設計方案。 能制作實物模型，并基于證據改進實物模型的設計和制作。 樂于嘗試多種設計方案，初步具有質疑、創新的態度；知道技術與工程需要實事求是，能如實記錄相關信息和正確對待作品的缺陷。
教學策略 1.任務情境：教師要創設真實問題情境，引導學生在解決問題的過程中感受感受工程問題的規范性、解決方案的多樣性，以及根據反饋迭代改進作品的必要性。 2.學習活動： （1）創設符合學生年齡特點的真實情境中的工程問題。 （2）注重訓練學生工程實踐能力。 （3）讓學生通過親身體驗，發展實踐能力與創新能力。 （4）學習過程的評價不追求標準答案。 （5）培養學生的團隊合作精神。 （6）開展豐富多樣的展示交流活動。 3.學習資源：教學PPT、每課分組學習材料、課時實驗觀察單等。
學習評價 下圖為普通房屋的散熱情況，根據圖示可知，房屋中與外部的熱量交換量最大的結構是（ ） A.地板 B.墻壁 C.門窗 2. 為了滿足采光和保溫的需求，我們可以選用（ ）做窗戶。 A.光電玻璃 B.自凈玻璃 C.雙層真空玻璃 3.下列不屬于墻體內保溫節能材料的是（ ）。 A.珍珠巖保溫砂漿 B.內貼充氣石膏板 C.巖棉 4.屋檐的長度會影響屋內的光照情況。下列關于屋檐長度的描述錯誤的是（ ）。 A.屋檐做得長一些，利于夏季房間遮陽隔熱 B.屋檐做得短一些，適宜冬季給房間光照保溫 C.屋檐做得長一些，可減少陽光射入量，利于房間光照保溫 5.如圖充分體現了在建造節能小屋的過程中（ ）的重要性。 A.工具使用 B.小組合作 C.材料選擇 6. 節能小屋的設計圖要標識出構件的（ ），以便于加工制作。 A.加工材料 B.結構用途 C.具體尺寸和加工材料

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