第5章探索技術與工程的世界第2節像工程師那樣實踐教學設計-2024-2025學年浙教版七年級上冊科學課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析嘿，親愛的同學們，咱們今天要一起探索一個超級有趣的話題——像工程師那樣實踐！這節課，我們將會從浙教版七年級上冊科學課本的第5章“探索技術與工程的世界”第二節“像工程師那樣實踐”出發，一起走進工程師的世界，看看他們是如何解決實際問題的。這節課，咱們不僅要學習理論知識，還要動手實踐，體驗一下當小工程師的感覺哦！????二、核心素養目標三、學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

同學們在進入七年級之前，已經接觸過一些基礎的自然科學知識，比如簡單的物理現象、生物特征等。在科學課的學習中，他們已經具備了一定的觀察能力和初步的分析能力。但是，對于像工程師那樣實踐這一主題，他們可能還缺乏系統性的理解和實踐經驗。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

我們的學生們對新鮮事物充滿好奇心，尤其是當學習內容與實際生活緊密相關時，他們的興趣會更加濃厚。他們的學習能力較強，能夠較快地理解和吸收新知識。在課堂學習中，有的同學喜歡獨立思考，有的則更傾向于小組合作。他們通常具備一定的動手能力，但對于復雜的工程問題和實踐操作可能還缺乏經驗和技巧。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

在實踐環節，學生可能會遇到的問題包括：如何將理論知識與實際操作相結合、如何解決實踐中遇到的具體問題、如何有效地與團隊成員溝通協作等。此外，由于缺乏實踐經驗，部分學生可能在面對挑戰時感到自信心不足，需要老師給予更多的指導和鼓勵。四、教學資源-實物教具：齒輪模型、電路板、簡易機械裝置

-軟件資源：工程設計軟件（如CAD）、科學實驗模擬軟件

-課程平臺：學校內部教學平臺、在線教育資源庫

-信息化資源：科學實驗視頻、工程師工作案例研究資料

-教學手段：多媒體投影儀、電子白板、互動式學習工具五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對“像工程師那樣實踐”的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們有沒有想過，我們日常生活中的一些發明創造背后，隱藏著怎樣的故事？今天，我們就來揭開這個神秘的面紗，看看工程師是如何將創意變成現實的！”

接著，展示一些關于工程師工作和發明創造的圖片或視頻片段，讓學生們直觀感受到工程師的魅力和工作的挑戰性。

最后，簡短介紹工程師的基本工作內容，包括設計、實驗、解決問題等，為接下來的學習打下基礎。

2.像工程師那樣實踐基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解“像工程師那樣實踐”的基本概念、組成部分和原理。

過程：

首先，講解“像工程師那樣實踐”的定義，即通過實際操作和實驗來驗證理論知識，培養解決實際問題的能力。

然后，詳細介紹工程師實踐活動的組成部分，如需求分析、方案設計、實驗驗證、結果分析等。

3.像工程師那樣實踐案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解“像工程師那樣實踐”的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的工程師實踐案例進行分析，如橋梁設計、風力發電設備研發、智能家居系統等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解工程師實踐活動的多樣性和復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用“像工程師那樣實踐”解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與“像工程師那樣實踐”相關的主題進行深入討論，如“如何設計一個簡單的機器人”。

小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案，鼓勵學生提出創新性的想法。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對“像工程師那樣實踐”的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調“像工程師那樣實踐”的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括“像工程師那樣實踐”的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調“像工程師那樣實踐”在現實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用這一方法。

布置課后作業：讓學生撰寫一篇關于“像工程師那樣實踐”的短文或報告，以鞏固學習效果。六、學生學習效果學生學習效果

在本節課的學習結束后，我們可以預見學生在以下幾個方面取得的顯著效果：

1.**知識掌握程度**：

-學生能夠清晰地理解“像工程師那樣實踐”的基本概念，包括需求分析、方案設計、實驗驗證和結果分析等環節。

-學生能夠識別并描述工程師在解決實際問題時所使用的各種方法和工具。

-學生能夠列舉并分析幾個典型的工程師實踐案例，理解其背后的原理和應用。

2.**實踐操作能力**：

-學生通過參與實際操作，如使用工程設計軟件、搭建簡易機械裝置等，提高了動手實踐能力。

-學生能夠將理論知識應用到實際操作中，解決簡單的工程問題。

3.**問題解決能力**：

-學生在案例分析和小組討論中，學會了如何分析問題、制定解決方案，并評估方案的可行性。

-學生能夠識別問題中的關鍵因素，提出創新性的解決方案。

4.**團隊合作與溝通能力**：

-在小組討論和課堂展示環節，學生學會了如何與同伴協作，共同完成任務。

-學生能夠清晰地表達自己的觀點，傾聽他人的意見，并在討論中達成共識。

5.**創新思維**：

-通過對工程師實踐案例的分析，學生激發了創新思維，能夠提出改進現有方案或設計新產品的想法。

-學生在課后作業中，能夠運用所學知識，設計出具有創新性的工程方案。

6.**科學態度與價值觀**：

-學生在實踐過程中，培養了嚴謹的科學態度和實事求是的精神。

-學生認識到科學知識的重要性和科學方法的價值，增強了科學素養。

7.**情感態度與價值觀**：

-學生對工程師職業產生了濃厚的興趣，增強了職業認同感。

-學生在解決問題的過程中，體驗到了成就感，增強了自信心。

總體來說，通過本節課的學習，學生不僅掌握了“像工程師那樣實踐”的相關知識，還在實踐操作、問題解決、團隊合作、創新思維等方面取得了顯著進步，為未來的學習和職業生涯打下了堅實的基礎。七、課堂小結，當堂檢測課堂小結：

今天我們一起探索了“像工程師那樣實踐”的世界，這是一次非常有趣的旅程。首先，我們了解了工程師的基本工作內容，包括設計、實驗、解決問題等。通過觀看圖片和視頻，大家感受到了工程師工作的魅力和挑戰。接下來，我們學習了工程師實踐的基本步驟，包括需求分析、方案設計、實驗驗證和結果分析。這些步驟是工程師解決實際問題的關鍵。

在案例分析環節，我們通過幾個典型的工程師實踐案例，如橋梁設計、風力發電設備研發、智能家居系統等，深入了解了工程師如何運用科學知識和工程技能來解決實際問題。這些案例不僅讓我們看到了工程師的智慧，也讓我們意識到科學與技術在現代社會中的重要性。

小組討論環節，大家積極參與，提出了許多有創意的想法。這表明大家已經掌握了如何分析問題、制定解決方案，并評估方案的可行性。在課堂展示與點評環節，各組代表都能夠清晰地表達自己的觀點，其他同學也提出了寶貴的意見和建議。

現在，讓我們來做一個簡單的課堂小結：

-工程師是如何工作的？

-工程師實踐的基本步驟是什么？

-我們如何將理論知識應用到實際操作中？

-我們如何通過團隊合作解決問題？

當堂檢測：

為了檢測大家對今天所學內容的掌握程度，我們將進行以下幾項檢測：

1.**選擇題**：

-工程師實踐的第一步是：

A.方案設計

B.實驗驗證

C.需求分析

D.結果分析

2.**簡答題**：

-請簡述工程師在解決實際問題時，如何運用科學知識和工程技能。

3.**案例分析題**：

-結合我們今天學習的案例，分析工程師在解決該問題時可能遇到的主要挑戰，并提出你的解決方案。

4.**小組討論題**：

-如果你要設計一個環保產品，你會如何進行需求分析？請簡要說明。八、典型例題講解在“像工程師那樣實踐”這一章節中，我們學習了工程師實踐的基本步驟，包括需求分析、方案設計、實驗驗證和結果分析。為了幫助同學們更好地理解和應用這些步驟，接下來我將通過幾個典型例題進行講解。

例題1：

需求分析：設計一個簡易的自動灌溉系統，用于家庭花園。

解答：

1.需求分析：確定灌溉系統的功能、所需材料、預算和預計灌溉時間。

2.方案設計：選擇合適的灌溉設備（如滴灌系統），設計灌溉路線，確定水源和排水方式。

3.實驗驗證：搭建簡易模型，測試灌溉效果，調整灌溉參數。

4.結果分析：評估灌溉系統的性能，記錄數據，提出改進建議。

例題2：

方案設計：設計一個能夠收集太陽能的簡易裝置，用于為小型電子設備充電。

解答：

1.需求分析：確定太陽能裝置的功能、所需材料、預算和預計充電時間。

2.方案設計：選擇合適的太陽能電池板，設計電路連接，確定存儲電池和輸出接口。

3.實驗驗證：搭建簡易模型，測試太陽能裝置的充電效果，調整電路參數。

4.結果分析：評估太陽能裝置的性能，記錄數據，提出改進建議。

例題3：

實驗驗證：測試一種新型土壤濕度傳感器的準確性。

解答：

1.需求分析：確定測試的目的、所需設備、測試方法和預期結果。

2.方案設計：設計測試方案，包括測試環境、測試步驟和數據處理方法。

3.實驗驗證：在實驗室環境中進行測試，記錄傳感器讀數和實際土壤濕度。

4.結果分析：比較傳感器讀數與實際土壤濕度，評估傳感器的準確性，提出改進建議。

例題4：

結果分析：分析一個智能家居系統在一個月內的能源消耗情況。

解答：

1.需求分析：確定分析的目的、所需數據、分析方法和預期結果。

2.方案設計：收集智能家居系統的能源消耗數據，包括用電量、用水量等。

3.實驗驗證：對收集到的數據進行整理和分