1、单元概览单元名称： 设计制作小台灯单元主题：电给我们带来了光明，让我们不惧黑暗，可是如果停电了，我们如何照明？让我们一起设计制作小台灯吧。单元设计确立依据【核心概念】13.工程设计与物化【学习内容与要求】34年级：13.2工程的关键是设计。借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事等方式说明自己的设计思路。根据需求和限制条件，比较多种可能的解决方案，并初步判断其合理性。13.3工程是设计方案物化的结果。利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理。知道制作过程遵循一定的顺序，制作简单的实物模型；尝试发现实物模型的不足，改进并展示。79年级：13.3工程是设计方案物化的结果。知道工程需要经历明确问题、设计
2、方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等过程。【学业要求】能提出满足一定限制条件白的简单设计问题和多种设计方案。能用多种方式说明设计思路路，选择适当的方案。能完成实物模型制作，发现现实物模型的不足并进行改进。具有技术与工程方面的操价年兴趣，愿意动手尝试。【单元内容】本单元是四年级下册第七单元设计制作小台灯，以小台灯的设计、制作为主线，设置了设计小台灯制作小台灯太阳能小台灯3 课。设计小台灯引导学生研究生活中台灯的结构和功能，设计满足停电时照明需求的小台灯,并能根据制作成本选择材料。制作小台灯引导学生在制作中和完成后对小台灯进行检测和调试。这两课让学生经历了工程设计的一般过程：明确问题、确
3、定方案、设计制作、改进完善等。太阳能小台灯引导学生针对“用太阳能电池做电源”的制作任务，按照工程设计的基本步骤来设计具有太阳能供电装置的小台灯，并完成制作任务。这既是对前两课的拓展创新，又是对工程设计一般过程的进一步体验。单元结构图【学情分析】知识基础：四年级的学生有一定的生活经验，对科学充满好奇心，经过三年的科学学习，具备了一定的科学探究能力，求知欲和探究欲都比较强烈。思维活跃，喜欢提问，具备一定的动手能力。年龄特点：四年级学生思维活跃，乐于动手，动手能力较强，并且有一定的科学探究意识，具备一定的科学实践能力。潜在困难：由于年龄特点和认知水平，四年级学生深入探究的能力需要进一步提高，缺少科学
4、探究的耐心，没有形成比较规范化的科学实践能力。单元目标科学观念：1.认识小台灯及各部分的结构与功能，初步建立结构和功能相适应的联系。2.会利用基本电路元件，设计并动手制作完成小台灯以及太阳能小台灯。科学思维：通过分析、比较提供的材料和工具，利用发散思维、重组思维等，提出多种结构模型并交流。探究实践：1.在教师的引导下，能从对台灯及各部分的观察、比较中提出感兴趣的问题。2在教师的指导下，能通过口述、图示等方式表达自己的设计与想法，并完成任务。3.在教师的引导下，能对自己和他人的作品提出改进建议。态度责任：1.能在好奇心的驱使下，对台灯及周围科技产品表现出探究兴趣。2.能如实讲述事实，当发现事实与
5、自己原有的想法不同时，能尊重事实，养成用事实说话的意识。3.愿意倾听、乐意与他人分享信息，养成团队合作的意识。4.了解电灯给人类生活带来的便利，了解人们利用太阳能能让生活环境得到改善，养成保护自然、保护环境的意识。单元评价任务：1.在老师的指导下，小组合作，认识小台灯各部分的结构与功能，设计出方案，画出设计图，并提出改进建议；2.在老师的指导下，会利用小刀、绝缘胶等工具连接小台灯的电路，完成制作，知道工程设计的基本步骤。3.在老师的指导下，按照设计的步骤，利用太阳能板、LED灯等材料制作太阳能小台灯，并改进。第七单元第1课时教学设计课题名称23.设计小台灯课题目标科学观念：认识台灯各部分的结构
6、与功能，初步建立结构与功能的联系。科学思维：在教师的引导下，通过分析、比较等方法，利用发散思维等提出多种模型并交流。探究实践：能从对小台灯各部分的观察、比较中提出感兴趣的问题；能设计出小台灯的设计方案并画出简单的设计图；能对自己和他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议，并说明理由。态度责任：能在好奇心的驱使下，对小台灯的设计和改进表现出探究兴趣；了解小台灯等科技产品给人类生活带来的便利。评价任务1.在老师的指导下，创设情境，停电后用什么照明，提出设计需求。2.小组合作，在老师的指导下，明确问题，做个什么样的小台灯能满足需求。3.小组合作，在老师的指导下，设计出方案，交流并改进方案，确定出方案
7、。4.小组合作，在教师的引导下，通过分析、比较材料，选出合适的材料。材料准备课本、PPT、小台灯、灯泡、支架、灯罩、底座等教学过程教学环节教师活动学生活动评价标准设计意图（一）导入新课，提出需求评价任务一：在老师的指导下，创设情境，停电后用什么照明，提出设计需求。导入新课创设情境，教师提出问题:同学们，学习时，突然停电了，用什么来照明？教师:这节课，我们就一起来设计一个小台灯。学生发表想法：手电筒、小台灯等学生能够积极发表想法。老师的引导下，学生能够积极发表想法。学生不能够积极发表想法。通过创设情境，提出设计的需求，激发学生探究的兴趣。（二）明确问题评价任务二：小组合作，在老师的指导下，明确问
8、题，做个什么样的小台灯能满足需求。教师提问:同学们，想设计一个小台灯,首先要干什么?教师引导学生认识和了解小台灯。教师出示台灯,对台灯进行介绍,引导学生重点介绍各部分的名称和功能。教师小结：虽然台灯样子各有区别,但结构和功能都差不多。你们想设计一个什么样的?怎样才能使这个小台灯既便于移动,又可以在停电时应急照明?学生回答。学生观察台灯，说出各部分的名称和功能。学生能够说出各部分的名称与结构。老师的引导下，学生能够说出各部分的名称与结构。学生不能够说出各部分的名称与结构。教师引导学生意识到:要设计一个作品,就要先对这个作品的结构和功能进行了解；教师给予学生创造的空间,让学生自己提出想设计什么样的
9、台灯,提高学生的学习兴趣。（三）确定方案评价任务三：小组合作，在老师的指导下，设计出方案，交流并改进方案，确定出方案。分组讨论,设计方案。教师提问:同学们想设计、制作一个什么样的小台灯呢?请同学们以小组为单位讨论方案。师巡视指导。教师问：老师发现每个小组都有了自己的想法,哪个小组介绍一下你们的设计方案?分组画设计图。教师问:当我们的一些想法不好用语言表达时,可以用什么方式呈现出来呢?那就请大家把你们的想法画成设计图吧。画图时,请考虑如下问题:这个小台灯的电路是什么样的?小台灯外观是什么样的?小台灯各部分元件分别放在什么位置?（师巡视指导,进行交流。)教师提问：哪个小组愿意把自己的设计图展示一下
10、?请在展示时对其进行简单说明。教师小结：同学们的想法很有用。请大家根据自己的需要和其他人提出的意见修改方案吧。学生分组讨论学生汇报与交流设计方案。学生回答:可以画图。学生分组画图。学生汇报交流。学生通过讨论交流设计出方案。老师的指导下，学生通过讨论交流设计出方案。学生通过讨论交流不能设计出方案。学生能够完整的说出小组设计的方案。老师的引导下，学生能够完整的说出小组设计的方案。学生不能够完整的说出小组设计的方案。学生能够画出设计图。老师的引导下，学生能够画出设计图。学生不能够画出设计图。引导学生按照设计的基本步骤设计小台灯,画出电路图,并对自己或他人设的想法、草图、模型等提出改进建议和理由。（四
11、）准备材料评价任务四：小组合作，在教师的引导下，通过分析、比较材料，选出合适的材料。请同学们根据自己的设计方案,选择什么样的制作材料更合适呢?请同学们以小组为单位思考:小台灯各部分用哪些材料更合适?怎样降他低制作成本?请同学们结合调查完成制作材料表。(师巡视)功能制作材料价格请同学们依照自己小组制订的成本表准备材料,以备下节课制作小台灯时使用。学生以小组为单位讨论。学生完成成本表。学生完成制作材料表。老师的指导下，学生完成制作材料表。学生不能完成制作材料表。引导学生了解各部分选用的材料的优、缺点及价格,帮助学生养成正确的价值现和节俭习惯。板书设计1. 设计小台灯需求 问题 方案 材料教学反思第
12、七单元第2课时教学设计课题名称24.制作小台灯课题目标科学观念：知道连接小台灯电路的方法，知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。科学思维：在教师引导下，能说出连接小台灯电路的方法，利用工具完成小台灯的制作。探究实践：在教师引导下，小组合作，会使用小刀、绝缘胶带等材料和工具，动手制作完成小台灯。态度责任：了解制作工具给人类带来的便利，知道人类可以利用工具和科技产品让生活环境得到改善。评价任务评价任务一回顾设计方案，思考制作时需要的工具及注意事项。评价任务二小组合作讨论，说一说制作小台灯的步骤。评价任务三依据图纸及步骤动手制作小台灯，按照一定的步骤检测与调试，从美观或
13、功能等方面改进与完善小台灯。评价任务四分享制作经验，展示并介绍自己的作品。材料准备纸杯、圆柱纸盒、小铁盒、易拉罐、LED灯等相关制作材料。教学过程教学环节教师活动学生活动评价标准设计意图一、问题与需求评价任务一：回顾设计方案，思考制作时需要的工具及注意事项。上节课同学们通过努力确定了自己的设计方案，今天我们来制作小台灯。(教师板书:制作小台灯）接下来先请同学们对照自己的设计图，回顾一下自己的设计方案。教师提出问题:思考一下需要用到什么工具?教师引导学生认识工具，认识使用方法和安全注意事项。让我们一起动手做一个小台灯吧!学生回顾设计方案，说出工具如何使用，该注意什么。1.学生能正确说出工具如何使
14、用以及注意事项。2. 学生能简要说出工具如何使用以及注意事项。3.学生不能说出工具如何使用以及注意事项。通过问题引导，思考制作时需要的工具，将设计付诸实施。二、设计与制作评价任务二：小组合作讨论，说一说制作小台灯的步骤。整理工具和材料。教师引导学生了解在动手制作前先要将工具和材料分类摆放整齐。教师:同学们，大家觉得我们应该将台灯的制作分为几步?教师引导学生确定制作步骤。第一步:连接支架和灯罩。第二步:导线连接LED灯泡。第三步:导线穿过支架教师示范后学生动手操作。第四步:支架、开关和底座连接。教师先说制作方法，再让学生制作。第五步:按电路图连接电路。评价任务三：依据图纸及步骤动手制作小台灯，按
15、照一定的步骤检测与调试，从美观或功能等方面改进与完善小台灯。1.制作小台灯。教师:现在我们就按照我们的步骤来进行制作。同学们可以互相帮忙，互相提醒,共同完成作品。教师重点指导学生纸杯钻孔的方法:先用小刀划个十字，再用铅笔钻出圆孔。2.检测与调试小台灯。教师:请同学们合上开关,看看自己的台灯亮不亮?教师:大部分小组的台灯能亮起来。这个小组的台灯为什么亮不起来呢?你们觉得原因可能是什么?教师引导学生找出问题，在找问题的过程中认识连接电路中可能存在的一般问题。教师:正如大家所说，如果不能将导线连接处密封，很容易导致短路或其他问题，下面请大家将没有封闭的导线连接处用绝缘胶带密封。教师引导学生对台灯的安
16、放和灯罩的方向进行调整，完成对台灯的检测和调试。3.改进和完善小台灯。教师:同学们在自己努力下，使自己的台灯亮了起来。下面就请大家实现自己的想法，进一步完善自己的小台灯吧!教师引导学生对小台灯进行进一步的完善。教师提问:同学们经过这两节课的设计、制作，都经历了明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等步骤，这就是工程设计的基本步骤。学生观察材料，养成桌面整洁有序的好习惯并说一说制作步骤。学生以小组为单位按照图纸及步骤动手制作小台灯。学生按一定的步骤对自己的小台灯进行检测和调试。学生对小台灯的外观和功能进行改进和完善。1.学生能准确说出制作步骤。2.学生能简要说出制作步骤。3.学生不能说出制作步骤
17、。1.小组间分工明确，所以成员热情参与。2.小组间能较好的分工合作。3. 小组间能够合作。培养学生的动手能力及能在制作完成后及时进行检测和调试的习惯。三、拓展与创新评价任务四：分享制作经验，展示并介绍自己的作品。同学们，你们自己的想法实现了吗?谁想给大家展示一下?教师引领学生展示自己的创意设计，并从外观和功能上进行分类。教师总结:同学们，老师为你们的想法点赞。希望同学们可以在以后的学习过程中继续进行设计和制作更多的作品，对已有的物品进行创新或创意改进。学生展示并介绍自己的作品。1. 能从外观和功能方面展示并介绍作品。2. 能简单展示并介绍作品。3.不能展示和介绍作品。引导学生发散思维，从实用性
18、、外观等方面对小台灯进行改进和提升。板书设计制作小台灯明确问题 确定方案 设计制作 改进完善教学反思第七单元第3课时教学设计课题名称25.太阳能小台灯课题目标科学观念：知道太阳能电池板的结构和功能;知道太阳能小台灯是能源技术产品。科学思维：能按照设计的基本步骤,利用太阳能板、LED 灯等材料完成太阳能小台灯的制作任务;能在确定太阳能小台灯设计方案的过程中倾听他人意见,并能对自己和他人的作品提出改进建议。探究实践：.能在好奇心的驱使下,乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成太阳能小台灯的科学探究。态度责任：体会创新的乐趣，了解太阳能技术产品可以让人类的生活环境得到改善。评价任务1.结合生活
19、经验，在老师的指导下，了解太阳能的工作原理。2.小组合作，在老师的指导下，根据学过的知识，设计太阳能小台灯。3.认识材料，根据方案，小组合作，制作太阳能小台灯，并借鉴经验再次改进。4.学生发言交流生活中见过的能源技术产品，交流本节课的收货。材料准备课本、PPT、组装太阳能台灯材料教学过程教学环节教师活动学生活动评价标准设计意图（一）导入新课导入新课：播放一段汽车摆件太阳花在阳光下摆动的视频。教师提问：你能提出哪些问题。学生积极思考，并提问。通过提问，激发学生学习的兴趣，并为上科学课做好准备。评价任务一：1.结合生活经验，在老师的指导下，了解太阳能的工作原理。教师提问：同学们都提到一个共同的的问
20、题：为什么太阳花能在阳光下摆动？数一说你的看法。教师总结:太阳能发电是一种新兴的可再生能源,具有普遍、无害、巨大长久的优点。太阳能电池板就是通过吸收阳光,把太阳能转化为电能，为太阳花提供能量，在阳光下摆动起来。教师展示太阳能技术产品：像太阳花这样利用太阳能电池板把太阳能转换为电能的产品都是太阳能的产品，它们用起来既方便又环保。你还知道哪些那些太阳能产品，交流一下。学生结合生活经验，所学知识，积极回答。学生结合生活经验思考见过的太阳能技术产品，并发言。学生能够大胆、正确猜想太阳能花朵的原理。学生能够、积极、大胆猜想太阳能花朵的原理。随意猜想太阳能花朵的原理。以问题为导向让学生在猜测中产生探究太阳
21、能小台灯的兴趣。（二）探究与实践。评价任务二：小组合作，在老师的指导下，根据学过的知识，设计太阳能小台灯。教师提出问题: :同学们善于思考。那么,大家的能不能以太阳能作为电源，制作制作一盏太阳能小台灯，让台灯亮起来，以小组为单位交流一下。小组代表分享设计方案。教师总结：同学们的想法真棒，老师根据大家的想法把建议的电路图画出来。（教师板书，画出小台灯的电路图。）学生充分交流。学生根据老师的电路图，再次复习一条完整电路包含的部分。小组内分工明确，所有成员积极热情参与。组内成员都能参与探究活动。组内成员参与度不高。小组代表能够使用太阳能作为电源，清晰、明确表述电路图元件，形成完整电路。清晰、完整表述
22、电路图元件。电路图表述还需完善。通过对太阳能小台灯的设计，复习已有知识，培养学生的探究应用能力。评级任务三：.认识材料，根据方案，小组合作，制作太阳能小台灯，并借鉴经验再次改进。（1）认识材料要想把我们的设想变成实物，我们还得借助一些材料，先来看看老师给你们准备了哪些材料。教师展示材料：灯座、接线器、按压开关、灯、红色导线、太阳能灯底板、太阳能电池板、单头导线组、双面胶。提出问题：哪位同学认识实验盒里老师准备的这些材料呢？引导学生以小组为单位讨论材料的作用。小组代表班内交流材料作用。教师通过课件展示总结：太阳能电池板是太阳能小台灯的重要组成部分，它是小台灯的电源；灯座能够让小灯泡直立起来起到固
23、定的作用；按压开关可以随时切断小灯泡和电源之间的线路，开关小台灯；导线和单头导线组起到的是串联线路的作用；太阳能灯底板是小台灯的底座，所有材料都固定在上面；双面胶用来固定连接的各个部件。（2）制作小台灯提出问题：同学们，让我们行动起来，一起来验证吧。要想点亮小台灯，我们需要把这些材料连接在一起，那怎样才能把这些材料又快又准确的连接？学生讨论。教师总结：这位同学说得非常详细，我们可以对照电路图按顺序用导线把各部分连接起来，各部分连接好后用双面胶把各部分固定好。小组合作，制作太阳能小台灯教师要不断地巡视，及时给学生的操作以规范和提示。（3） 展示展示与改进教师指导：学生借鉴成功小组的经验进行再次组
24、装，师巡回指导，使每一小组都能成功制作太阳能小台灯。学生认真观察材料，知道每样材料的作用。小组合作，制作太阳能小台灯。学生听取其他小组的展示，正确评价自己的制作或者修改自己的制作。小组成员清楚知道各部分材料的作用，并顺利使用。知道各部分材料的作用，在老师的帮助下使用。基本知道各部分材料的作用所有成员分工明确，积极热情参与快速组装小台灯。能够组装小台灯。组装小台灯的过程中需要他人的帮助。小组成员认真听取他人的发言，知道不足与优势。能够知道自己小组组装的小台灯的缺点。没有发现不足或者优势。通过实验操作,提高学生动手操作能力:小组分工合作,互相学习、互相借鉴,培养学生团队协作能力。（三）反思与评价评
25、价任务四：学生发言交流生活中见过的能源技术产品，交流本节课的收货。教师引导学生交流:今天我们运用太阳能转化为电能的原理制作了一盏太阳能小台灯，太阳能小台灯属于能源技术产品，能源技术产品指的是对太阳能、核能等进行利用开发的产品，太阳能小台灯利用的是太阳能技术。教师总结：看一下得星情况，说一说这一节的收货。学生发言交流生活中见过的能源技术产品。小组合作，交流小组表现及每位同学的收货。学生能够说出天阳能小台灯的所需材料，并清楚知晓制作步骤，知道什么是能源技术产品。学生能够说出天阳能小台灯的所需材料，并清楚知晓制作步骤。学生能够谈点收货。知道什么是能源技术产品,整理这一节课堂的收货。（四）拓展活动教师布置作业:你还知道哪些能源技术产品？整理在学学生活动手册上，并与同学们互相交流、分享。学生完成作业学生深人了解更多的能源技术产品,感受科技产品对人类生活的改变和促进作用。板书设计25.太阳能小台灯设计 制作 展示能源技术产品教学反思单元知识体系思维导图
