苏教版科学五年级下册STEM学习 立体小菜园 教案.docVIP

苏教版科学五年级下册第五单元 《立体小菜园》教学设计 教材分析 本项目基于全球土地资源减少、粮食短缺等真实问题，从工程设计的角度提出设计“设计立体小菜园”的项目学习。通过设计建造立体小菜园，不仅有助于学生经历设计制作产品、完成项目的基本过程，认同创意设计能够改善生活质量，还有助于帮助学生建立以工程设计来满足生活需求的工程思维。 本项目的设计没有按照分课的形式呈现，而是按照学生可能经历的设计流程展开，包括了解需求、明确问题、前期研究、设计方案、制作改进、评价反思等六个要素，构成一个连续性的整体。从工程设计的执行过程来看，上述六个要素表现为六个操作步骤，或者说构成学生要做的六件具体的事情。 学生通过调研了解需求，理解制作立体小菜园的实际意义和价值；通过明确问题，了解到任务是什么，有哪些具体要求和限制条件；通过前提研究突破技术难题，确定设计点；通过设计方案，将各种想法建构为一个可操作的设计蓝图；通过制作改进，将想法落到实处，对标找差，作出调整；通过评价反思，回顾整个设计制作立体小菜园的过程，评价效果，提升认识。而从工程设计的思维过程来看，这六个要素又不是线性的，它们前后关联，学生要不断经历回头看的过程。 学情分析 对于高年级的学生来说，设计、建造立体小菜园这样的活动是他们非常喜欢的。但是，他们的这种喜爱往往聚焦在动手做，在动脑思的方面比较欠缺。如果没有一个自始至终的思考作为驱动力，学生不仅做无目的，也可能做无恒心。《立体小菜园》项目的设计，没有按照分课的形式呈现，而是按照学生所可能经历的工程设计的流程逐步展开的，包括了解需求、明确问题、前期研究、设计方案、制作改进、评价反思。两个学习项目结合学生的年龄特点，以思维为核心，以需求导向、任务驱动的方式，带着学生真想、真做、真研究。 教学目标 科学知识： 了解技术是人们改造周围环境的方法，是人类能力的延伸，工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动；了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 科学探究： 能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事实的信息。 能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。 能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结论；能基于证据质疑并评价别人的探究报告。 科学态度： 能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。 能接受别人的批评意见，反思、调整自己的探究；在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。 科学、技术、社会与环境： 了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。 （2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”的高年段要求。 18.2工程的关键是设计。 ?利用摄影、录像、文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构思。 ?将自己简单的创意转化为模型或实物。 ?根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。 18.3工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。 ?根据设计意图，分析可利用的资源。 ?简单评估完成一个产品或系统的可能性、预想使用效果。 从经济效益、社会效益、环境效益等方面评价某个工程设计，并提出改进和完善建议。 教学准备 教师材料：关于立体农场、阳台种植技术、适合阳台种植的蔬菜、配置培养土的方法等方面的文字、视频资料，教学PPT课件等。 学生材料： （1）用于“明确问题”的问题清单； （2）用于“前提研究”的各种文字、视频资料； （3）用来配制土壤的营养土、腐殖土、花园土等，花盆、小铲子等工具； （4）用来制作立体小菜园的材料，如PVC管、矿泉水瓶、花盆等，或者是现成的制作套件；相关的工具，如钉锤、老虎钳、螺丝刀等。 （5）用来画设计图的方格绘图纸、2B铅笔、直尺、橡皮等。 教学时间 6课时 教学过程 （一）资料阅读，了解需求 出示世界人口增长与土地资源供求关系示意图。 谈一谈，你能从这幅图里得到什么信息？ 思考：想要解决这一问题你能想到哪些办法呢？ 1915年，美国地质学家吉尔伯特·艾利斯·贝利提出了 “立体农场”这一概念，后来，美国哥伦比亚大学的迪克森·戴波米亚教授与他的学生对这一概念进行了详细地阐述。（出示几幅立体农场的设计图） 资料： “垂直农场”是1915年美国地质学家吉尔伯特·艾利斯·贝利提出的。1999年，美国哥伦比亚大学的迪克森.戴波米耶，他提出了以城市高楼建筑物为农场耕作平台的堆叠式农场，是垂场农场概念与理论的主要推动者。但如果从实践来说，垂直农业并不是新鲜事物，古代巴比伦空中花园、马