資源簡介

青島版六年級科學下冊專用工具教學設計
【落實課標點】
12.1技術與工程創造了人造物，技術的核心是發明，工程的核心是建造。
12.1.2舉例說出工具在生產和生活中的應用，知道使用工具可以更加便利、快捷和精確。
【教學目標】
科學觀念：
1.通過觀察專用工具實物，理解其結構特點與功能實現的關系，知道核桃夾的杠桿原理等科學知識在工具中的應用。
2.了解完成某些任務需要專用工具，認識科技發展與社會需求的關聯性，舉例說出生活常見專用工具。
科學思維：
1.運用比較分析法，通過觀察核桃夾等專用工具，推理其結構設計（如凹槽防滑、支點位置）與破殼功能之間的邏輯對應關系。
2.基于“結構決定功能”的思維模型，嘗試解釋不同場景專用工具的差異化設計原理。
探究實踐：
1.能通過控制變量實驗，對比使用普通工具（如手錘）與專用工具（核桃夾）處理核桃的效率差異，用表格記錄破殼完整度、操作便捷性等數據。
2.通過工具改良設計活動，針對現有核桃夾的不足（如費力、易滑脫），提出至少1種結構優化方案。
態度責任：
1.在觀察使用工具的實驗中表現出嚴謹求實的科學態度，如準確測量支點距離、規范記錄施力數據。
2.通過案例討論（如罐頭啟蓋器設計），體會專用工具研發中的人文關懷，初步形成“科技創新服務人類需求”的社會責任感。
【教學準備】
1.教師準備：各種核桃夾；核桃若干；手錘；PE菜板；小盤（標上組號）；垃圾桶；專用工具若干；教學課件。
2.學生準備：每人準備至少1種專用工具（實物或圖片），并了解其結構和功能，做好向全班同學推銷自己所帶專用工具的準備。
【教學過程】
一、情境·問題
師：今天老師給大家帶來了些禮物，想請大家吃核桃。（展示一個核桃）
師：但是吃核桃可不是一件容易的事兒，因為它有一層厚厚的殼用手很難打開。
師：怎樣輕松地打開核桃，又使核桃盡量完整呢？（出示課件，板書：輕松、盡量完整）
生交流。
師：這時候我們就需要借助工具。（板書：工具）
【設計意圖】本環節通過“情境沖突→問題生成→工具引入”的三步設計，將課標要求的科學觀念建立（工具與需求關聯）、科學思維啟動（功能需求分析）、探究實踐鋪墊（后續實驗方向）和社會責任啟蒙（科技服務人類）融為一體，實現“四維目標協同推進”的深度學習開篇。
二、探究·實踐
（一）活動一：用錘子開核桃（普通工具）。
1.設計實驗方案。
師：今天老師也給每個小組準備了一種開核桃的工具——手錘，你想不想親自試一試！你覺得我們用手錘開核桃的時候應該注意什么？
生交流。
出示溫馨提示：
（1）使用手錘砸核桃的時候在菜板上砸。注意安全，不要砸傷手或碰到其他同學。
（2）開完核桃后，小組長把核桃仁放在小盤子里不要吃核桃，送到講桌上。
（3）實驗結束后，把實驗材料放回工具箱，把核桃殼放入垃圾桶。
2.小組合作探究。
小組分工合作，進行開核桃實驗并填寫實驗記錄單一。教師巡視指導。
3.展示交流。
師：實驗結束了，現在是我們展示實驗結果的時候了。哪個小組先來展示一下。
一個小組展示后，再讓結果不同的匯報一下并說出理由。
師：我們一起來對比一下各小組開的核桃，你覺得哪個小組的核桃更完整？
你們是在用手錘開核桃的時候是怎么操作的？有什么密訣分享給大家嗎？
生交流。
4.師生小結：盡管我們使用手錘能輕松的打開核桃，但是我們得的核桃并不完整。
（二）活動二：用核桃夾開核桃（專用工具）。
1.再次提出問題：怎樣輕松地打開核桃，又使核桃盡量完整呢？
生交流：用核桃夾。
2.認識核桃夾的結構和各部分的功能。
師：你用過核桃夾嗎？
生交流。
師：我們來看一下真正的核桃夾是什么樣子的。（課件出示核桃夾的結構圖）
師：你為什么覺得核桃夾開核桃的效果會更好呢？
師生交流。（課件出示核桃夾各部分的功能）
師：獨特的結構決定了它獨特的功能。核桃夾就是專門為開核桃設計制造的工具，像這樣的工具我們把它稱為專用工具。（板書：專用工具）
3.設計實驗方案
師：術業有專攻，專用工具干專業的事兒！如何正確使用核桃夾，才能讓我們得到更完整的核桃呢？
我們還是請教一下AI吧！（手機打開豆包并投屏，語音提出問題）
師：大家學會了嗎？下面就請各小組按照剛才的方法用核桃夾開核桃。
看看專用工具是不是真的好用。完成后把核桃仁拿到講桌上來，然后請小組討論填寫實驗記錄單二及后面的問題。最后同樣用坐姿告訴大家，你們組的研究結束了。
4.小組合作探究。
小組合作探究并討論填寫實驗記錄單二及后面的問題，教師巡回指導。
5.成果展示。
師：哪個小組來說一下你們的研究成果？
生展示實驗單，交流：通過實驗我們小組發現，核桃夾開核桃的效果更好。
6.小結：完成某些任務需要專用工具。（出示板書）
（三）認識更多核桃夾。
1.交流：
師：通過實驗，我們發現盡管核桃夾這種專用工具夾核桃的本領優于普通工具。但是同學們在使用這個核桃夾的時候還是發現了它的一些缺陷。你覺得我們可以怎樣改進這個核桃夾。
生交流。
師：今天老師還給大家帶來了一種核桃夾（出示2號核桃夾），大家來觀察這個核桃夾與剛才的核桃夾相比結構上有哪些變化？它能起到什么作用？
2.展示：由于2號核桃夾增加了漏斗，核桃受力更均勻，核桃殼也不易飛濺；2號核桃夾還增加了復位簧，這樣可以讓握把有時復位，便于再次使用。
3.創新設計：針對核桃夾的其他缺陷，你還有什么改進措施？
師生交流。
4.小結：專用工具也會隨著人們的需求不斷更新完善。
（四）生活中的專用工具。
師：其實在我們的生活中還有許多專用工具。
生交流。重點說出他們的名稱和功能。
小結：使用專用工具可以讓我們的生活更加便利、快捷和精確。（出示板書：便利、快捷、精確）
【設計意圖】本環節通過“錘子vs核桃夾”對比實驗，揭示專用工具結構（凹槽、杠桿）與功能（完整破殼）的適配性，滲透“人類需求驅動工具迭代”認知；引導分析實驗數據（完整度、安全性），推理結構設計邏輯，培養工程思維；探以“開核桃”任務貫穿“發現問題-實驗驗證-改良優化”全流程，落實工具設計與工程實踐能力；強調實驗操作規范及工具改良中的人文關懷（如防飛濺設計），深化“科技服務社會”的責任意識，實現科學探究與價值觀的有機融合。
三、反思·評價
（一）科普劇場：推銷我的專用工具。
課前老師布置大家每人準備一種專用工具，下面我們就進行一場“專用工具展銷會”，讓大家都來推銷一下自己的專用工具，重點說一下你所推銷的專用工具的作用及優點。
1.每小組評選一位最佳推銷員，在全班內交流。
2.評選“最佳推銷員”。
（二）通過這節課的學習你有什么收獲？還有哪些問題和困惑？
師生交流小結。
【設計意圖】本環節通過列舉生活案例，深化“專用工具結構決定功能”認知，落實課標“技術與工程領域”要求；以“展銷會”形式展示工具，分析其功能與設計優點，培養工程表達與批判性思維；通過“收獲與困惑”總結，引導學生關聯生活（如家庭工具改良建議），強化“觀察-應用-創新”的科學實踐鏈。（注：活動設計覆蓋“工具認知→功能分析→價值認同”三階目標，落實深度學習與素養滲透）
四、拓展·遷移
師：生活中，我們也可以針對遇到的困難，發明或者改進某一種專用工具。
PPT出示：我們愛吃的水果罐頭很難打開，很希望有一個開罐頭的專用工具；實驗室里的燒瓶清洗時很費勁，我也希望有一個清洗燒瓶的專用工具；剛從樹上采下來的，沒有開口的松子，也需要有一個開松子神器。
師：同學們，很多發明和創意離我們并不遙遠，當我們留心生活中的小困難，并想辦法去解決它的時候，我們就能成為一名小小發明家。
【設計意圖】本環節遷移“結構決定功能”原理，引導學生針對生活問題（如開罐頭）提出工具設計思路；培養創新意識與工程思維，落實“運用技術解決真實問題”的課標要求；從課堂工具認知延伸至生活場景應用，踐行“發現問題→設計優化”的工程流程；激發“以科技創新服務生活”的社會責任感，呼應課標“體會技術改善生活”的價值導向。
開核桃能力大比拼！
第（ ）小組
實驗記錄單一
我的工具 輕松程度 （請在合適的選項后面打√） 完整程度 （請在合適的選項后面打√）
手錘 輕 松（ ） 較輕松（ ） 不輕松（ ） 完 整（ ） 較完整（ ） 不完整（ ）
實驗記錄單二
我的工具 輕松程度 （請在合適的選項后面打√） 完整程度 （請在合適的選項后面打√）
核桃夾 輕 松（ ） 較輕松（ ） 不輕松（ ） 完 整（ ） 較完整（ ） 不完整（ ）
對比兩次實驗結果，我們小組發現，（ ）開核桃的效果更好。我們還發現這種核桃夾還有些缺點，比如：

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