粤教粤科版（2024）三年级下册（2024）第22课 设计抗风暴房屋模型精品教案

这是一份粤教粤科版（2024）三年级下册（2024）第22课 设计抗风暴房屋模型精品教案，共7页。教案主要包含了基本信息，教学目标，教学重难点，教法与学法，课前准备，教学过程，板书设计，教学反思等内容，欢迎下载使用。
教材版本：2024粤教科技版三年级科学下册
课题：第5单元 抗风暴房屋《第22课 设计抗风暴房屋模型》
课时：2课时（每课时40分钟）
学情分析：
三年级学生已在第4单元学习了气象灾害（台风、暴雨等）相关知识，对“风暴会破坏房屋”有初步认知，具备简单的观察、动手和小组合作能力，但对“房屋结构与抗风暴能力的关系”缺乏了解，设计思维和动手设计能力较弱。学生以直观形象思维为主，注意力集中时间较短，好奇心强、乐于参与动手实践和小组讨论，但抽象思维和逻辑分析能力不足，对“材料选择、结构设计”的合理性判断能力有限，难以主动考虑设计中的限制条件（材料、时间）。教学中需避免复杂结构设计和专业术语，结合教材探究活动、直观素材和趣味实践，分课时引导学生从“提出问题—思考设计—绘制方案—改进完善”逐步推进，贴合其“观察—猜想—实践—改进”的认知规律，落实新课标核心素养培养要求，重点培养学生的设计思维、动手能力和合作探究能力。
课标依据：
依据义务教育小学科学新课程标准，属于“技术与工程”领域，贴合1-2年级“能结合生活需求，提出简单的设计想法，尝试设计简单的产品模型；能了解设计过程中需要考虑的基本因素（材料、结构、用途）；能通过动手实践、小组合作，体验设计、制作、改进的过程；能结合实例，了解结构与功能的关系，激发对工程设计的兴趣”的要求。结合新课标核心素养培养目标，引导学生探究抗风暴房屋的设计需求，学习设计方法，绘制设计方案，尝试改进设计，体会结构稳定性与抗风暴能力的关系，培养设计思维、动手能力和合作探究能力，感受工程设计与生活的紧密联系，树立“科学设计、合理改进”的意识。
二、教学目标（2课时总目标）
知识与技能：能结合教材内容，说出抗风暴房屋模型的设计需求（坚固、抗风）；知道设计方案需考虑材料、时间等限制条件；能完成技能训练，选择合适的制作材料、合理安排完成时间；能画出抗风暴房屋模型简图，标注关键尺寸，列出所需材料；能结合思维训练，说出模型描述的真实房屋的关键特征；能与他人交流设计方案，发现问题并提出改进建议；能结合总结与提升，了解工程师设计抗风暴房屋的核心方法，解答教材思考与练习。
过程与方法：通过猜想假设、小组讨论、技能训练、探索与实践、思维训练、交流讨论等活动，体验抗风暴房屋模型的设计过程，掌握简单的设计方法和绘图技巧，提升观察能力、表达能力、合作探究能力和设计思维，学会发现问题、分析问题并提出改进建议。
情感态度与价值观：体会工程设计与生活的密切联系，感受抗风暴房屋对保护人们生命财产安全的重要意义；养成主动思考、大胆设计、乐于合作、勇于改进的良好习惯；激发对工程设计和科学探究的兴趣，培养创新意识和实践能力，了解客家土楼的文化价值，增强民族自豪感。
三、教学重难点（2课时通用）
重点：明确抗风暴房屋模型的设计需求；能选择合适的材料、合理安排时间；能画出模型简图、标注尺寸、列出材料；能与他人交流方案，发现问题并提出改进建议；了解工程师设计抗风暴房屋的核心方法。
难点：理解房屋结构（形状、墙体厚度、连接方式）与抗风暴能力的关系；能结合限制条件（材料、时间）设计合理的方案；能主动发现设计中的问题并提出可行的改进建议；能结合所学知识解答思考与练习，贴合三年级学生的认知水平和表达能力。
四、教法与学法（2课时通用）
教法：问题驱动法（围绕教材“问题与想法”设计提问，激发探究兴趣）、直观演示法（展示抗风暴房屋图片、模型示例、材料样本，帮助学生理解）、情景教学法（结合风暴破坏房屋的场景，贴合学生经验）、小组合作法（引导学生合作讨论、交流设计方案）、启发式教学法（引导学生思考设计中的问题和改进建议），贴合三年级学生认知特点，语言通俗、注重直观性和实践性，避免枯燥讲解，落实新课标“以学生为主体，注重实践探究和设计思维培养”的要求，引导学生主动思考、大胆设计、乐于交流。
学法：观察法、小组合作法、讨论交流法、猜想假设法、设计法、绘图法、反思改进法，遵循“提出问题—思考设计—绘制方案—交流改进”的认知规律，让学生在小组讨论、设计绘图、交流反思中掌握知识，提升能力，培养设计思维和实践能力，学会主动思考、合作交流、反思改进。
五、课前准备（2课时通用）
教具：多媒体课件（包含风暴破坏房屋的短视频、抗风暴房屋图片、工程师设计的抗风暴房屋案例、上海环球金融中心图片、客家土楼（圆楼）图片、模型设计示例图、材料样本图片）；常见制作材料样本（木板、铁板、卡纸、塑料板、胶带、胶水、吸管等）；设计模板、绘图工具（直尺、圆规）；小奖品（鼓励学生积极发言、大胆设计、认真交流）。
学具：每组1份设计模板、铅笔、彩笔、橡皮、直尺；提前让学生观察身边的房屋，记录房屋的形状、结构，思考“怎样的房屋能抵抗风暴”；准备自己认为适合制作抗风暴房屋模型的材料（可选）。
其他：划分小组，明确小组分工（设计师、记录员、发言人）；提前梳理教材中的设计提示、方法学习内容，设计贴合三年级学生的引导问题；准备简单的抗风暴房屋模型示例，供学生参考。
六、教学过程（2课时）
第一课时：明确需求，初步设计（40分钟）
（一）导入新课：情境激趣，揭示课题（5分钟）
情境导入：播放1分钟左右的短视频（展示风暴刮倒树木、损坏房屋的场景，画面温和无恐怖元素），提问：“同学们，风暴袭来时，房屋会受到破坏，我们该怎么保护自己呢？什么样的房屋能抵抗风暴，保护我们的安全？”引导学生结合生活经验发言（如“结实的房屋”“厚厚的墙壁”）。
引发猜想：补充讲解：“当风暴袭来时，坚固的房屋能保护我们的人身安全。今天我们就来当小小工程师，设计一个能抵抗风暴的房屋模型。”出示教材“问题与想法”：“若想要成功抵御风暴，房屋的设计应该满足什么需求？除此之外，还需要考虑哪些设计问题？”引导学生大胆猜想，结合课前观察，说出自己的想法。
揭示课题，板书：第22课 设计抗风暴房屋模型（第一课时：明确需求，初步设计），简单铺垫：今天我们就一起来明确抗风暴房屋的设计需求，学习设计方法，初步完成自己的设计方案。
（二）探究新知：明确需求+学习方法+初步设计（28分钟）
环节1：明确抗风暴房屋的设计需求（7分钟）
结合教材开头内容，讲解核心需求：“风暴会产生很大的风力，容易吹倒房屋、损坏墙体，所以我们设计的抗风暴房屋模型，最核心的需求是坚固、能抵抗风暴，保护里面的‘人’（可以用小玩偶模拟）不被伤害。”
小组讨论：引导学生结合教材“问题与想法”，小组讨论：“除了坚固、抗风，我们设计房屋模型时，还需要考虑哪些问题？”（引导学生说出“形状”“大小”“材料”“怎么连接”等）。
集体交流，教师补充：结合学生发言，明确设计时还需考虑的问题：房屋的形状（什么样的形状能更好地抗风）、大小（制作多大合适）、墙体厚度（几层材料更坚固）、连接方式（怎样连接更牢固），为后续设计铺垫。
环节2：学习设计方法，完成技能训练（8分钟）
方法学习（结合教材“方法学习”）：用通俗的语言讲解：“在设计我们的房屋模型时，不仅要满足‘抗风、坚固’的需求，还要考虑材料、时间和成本这些限制条件。比如，我们身边容易找到的材料更方便制作，我们要在规定时间内完成设计和制作。”
技能训练（结合教材“技能训练”）：出示常见制作材料样本（木板、铁板、卡纸、塑料板、胶带等），引导学生小组讨论：“制作抗风暴房屋模型，可以选择哪些材料？为什么？在多长时间内完成比较合理？”
集体交流，教师总结：① 材料选择：优先选择坚固、不易变形的材料（如木板、塑料板），也可以用卡纸搭配胶带加固，避免选择太轻、太脆的材料（如薄纸）；② 时间安排：设计方案1课时，制作模型1课时，合理分配时间，确保按时完成。
引导学生填写教材“技能训练”的“我的想法”，教师巡视指导，提醒学生结合实际选择材料、安排时间。
环节3：初步设计，绘制简图（13分钟）
探索与实践（结合教材“探索与实践”“设计提示”）：发放设计模板，引导学生结合设计提示，初步设计自己的抗风暴房屋模型：
提示1：思考房屋的形状（圆形、方形、椭圆形等），想一想这个形状是否有助于抵抗风暴（引导学生初步感知：圆形、椭圆形能让风平缓通过，比方形更抗风）；
提示2：确定房屋的大小（引导学生用厘米标注，如底面边长5厘米、高度4厘米，贴合模板尺寸）；
提示3：思考墙体用几层材料，是否能增强坚固性；
提示4：思考各部分（墙体、屋顶）的连接方式（如用胶带粘、用胶水粘），是否能让房屋更牢固。
绘制简图：引导学生在设计模板上，画出房屋的结构简图，标注出各部分的长度和厚度（用厘米表示），教师巡视指导，提醒学生画图规范、标注清晰，对有困难的学生进行个别指导。
列出所需材料：引导学生结合自己的设计，填写教材“所需的材料”，补充除了教材列出的剪刀、美工刀等之外的材料（如胶带、胶水、塑料板等），教师巡视，帮助学生梳理合理的材料清单。
（三）巩固练习：小组交流，初步完善（3分钟）
小组内交流：每组内的“设计师”展示自己的初步设计简图和材料清单，“记录员”记录大家的意见，“发言人”梳理小组内的优点和需要改进的地方。
集体分享：邀请2-3个小组的发言人，分享本组的初步设计，教师给予肯定和简单指导，引导学生关注“形状是否抗风、材料是否合适”。
（四）课堂小结（1分钟）
“今天我们明确了抗风暴房屋模型的设计需求，学习了设计方法，完成了技能训练，还初步绘制了自己的设计简图、列出了材料清单。下一节课我们将继续完善设计方案，交流改进建议，为制作模型做好准备。”
（五）作业布置（3分钟）
完善自己的设计简图，补充清晰的尺寸标注，整理好材料清单，下节课带来和小组同学交流。
和家长一起讨论自己的设计方案，听听家长的建议，思考如何改进自己的设计，让房屋模型更坚固、更抗风。
准备1-2种自己认为适合制作房屋模型的材料，下节课带到课堂上。
第二课时：完善设计，交流改进（40分钟）
（一）导入新课：回顾复习，引出主题（5分钟）
回顾复习：提问：“上一节课我们当了小小工程师，明确了抗风暴房屋模型的设计需求，大家都绘制了初步的设计简图、列出了材料清单，谁能说说我们设计的核心需求是什么？设计时需要考虑哪些问题？”引导学生回顾上节课知识，巩固记忆。
引出主题：表扬认真完成作业的学生，补充讲解：“今天我们就来继续完善自己的设计方案，和小组同学交流讨论，发现设计中的问题，提出改进建议，还要学习工程师设计抗风暴房屋的方法，让我们的设计更合理、更抗风。”
板书课题：第22课 设计抗风暴房屋模型（第二课时：完善设计，交流改进），简单铺垫：今天我们将完成设计方案的完善、交流和改进，还要完成思维训练和讨论与发现，为后续制作模型做好充分准备。
（二）探究新知：完善设计+思维训练+交流改进+总结提升（28分钟）
环节1：完善设计方案（7分钟）
结合作业反馈，引导学生完善设计：“同学们都和家长讨论了自己的设计方案，现在请大家结合家长的建议，再看看自己的设计简图，想一想：我的房屋形状是否有助于抗风？材料选择是否合理？尺寸标注是否清晰？连接方式是否牢固？”
自主完善：学生自主修改、完善自己的设计简图和材料清单，教师巡视指导，重点帮助有困难的学生，引导学生调整房屋形状（如将方形改为圆形、椭圆形）、优化材料选择、完善尺寸标注。
方法学习（结合教材“方法学习”）：用通俗的语言讲解：“我们绘制的设计简图，就是一种模型，它能把真实房屋的关键特征（形状、尺寸、结构）表现出来，这种把物体关键特征抽象出来描述的做法，就叫建立模型，模型还可以是实物、动画等形式。”
环节2：思维训练，感知模型特征（5分钟）
思维训练（结合教材“思维训练”）：引导学生结合自己绘制的设计简图，小组讨论：“你的模型描述了真实房屋的哪些关键特征？比如房屋横截面的形状、整体结构的形状、墙体厚度分别是怎样的？”
集体交流：邀请学生发言，分享自己的想法，教师补充总结，引导学生明确：设计简图（模型）能清晰展示房屋的形状、尺寸、墙体厚度等关键特征，这些特征都和房屋的抗风暴能力有关。
引导学生填写教材“思维训练”的“我的想法”，教师巡视指导，规范学生的表达。
环节3：交流讨论，改进设计方案（8分钟）
讨论与发现（结合教材“讨论与发现”）：组织学生小组交流，每组内轮流展示完善后的设计方案，其他同学认真倾听，思考：“他的设计方案有哪些优点？在制作和使用过程中可能会出现哪些问题？如何改进这些问题？”
小组讨论：引导学生结合教材提示，重点思考可能出现的问题（如“墙体太单薄，容易被风吹倒”“连接不牢固，容易散架”“形状不抗风”），并提出对应的改进建议（如“增加墙体厚度”“用胶带加固连接处”“将方形改为圆形”）。
记录改进：学生填写教材“讨论与发现”的“可能会出现的问题”和“改进建议”，教师巡视指导，引导学生提出合理、可行的改进建议，避免不切实际的想法。
集体分享：邀请2-3个小组，分享本组的改进建议，教师给予肯定和补充，引导学生相互学习，进一步完善自己的设计方案。
环节4：总结与提升，了解工程师的设计方法（8分钟）
总结与提升（结合教材“总结与提升”）：播放多媒体课件，展示工程师设计的抗风暴房屋案例、上海环球金融中心图片，用通俗的语言讲解工程师的设计方法，贴合三年级学生认知：
形状：房屋横截面采用圆形、椭圆形或棱形，避免矩形，让风平缓通过，减小风力对房屋的作用；
结构：整体下粗上细，上部少用重材料，让重心偏下，更稳定，就像我们站得稳一样；
墙体：增加墙体厚度，提高抗风暴能力；
其他方法：高层建筑顶部开洞，利于风通过；多幢高楼顶部连接，形成整体，增强抗风能力。
引导学生对比自己的设计方案，思考：“我们的设计和工程师的设计有哪些相同和不同之处？我们可以借鉴工程师的哪些方法，进一步改进自己的设计？”（引导学生借鉴“圆形形状”“下粗上细”“加厚墙体”等方法）。
补充提升：简单介绍客家土楼（圆楼），结合图片讲解：“客家土楼是我们的中华文化瑰宝，其中圆楼的坚固性最好，抗风暴能力强，因为它的形状是圆形，能让风平缓通过，结构下粗上细，重心稳定，大家课后可以查阅资料，了解更多客家土楼的秘密。”
（三）巩固练习：解答思考与练习（3分钟）
引导学生结合本节课所学和教材内容，小组讨论“思考与练习”，各小组发言后，教师引导补充、总结，规范表达，贴合三年级学生认知：
思考与练习1：相似之处：都考虑了坚固、抗风，可能都采用了较厚的墙体；不同之处：沿海地区的房屋可能更注重防风、防积水，形状多为圆形或椭圆形，我们的模型可能更简单，材料选择更轻便；不同之处的影响：如果我们的模型是方形，抗风效果会比圆形差；如果墙体较薄，容易被风吹倒。
思考与练习2：效果不相同；因为房屋的形状（如圆形）能均匀承受不同方向的风力，而方形房屋在迎风面受到的风力更大，不同方向的抗风效果不一样。
思考与练习3：客家土楼圆楼抗风暴能力强的原因：① 形状是圆形，能让风平缓通过，减小风力对房屋的作用力；② 结构下粗上细，重心偏下，更稳定；③ 墙体厚实，能抵御风暴的冲击；④ 整体结构坚固，连接紧密，不易被风吹倒。
（四）课堂小结（1分钟）
“今天我们完善了自己的抗风暴房屋模型设计方案，完成了思维训练和交流改进，还学习了工程师的设计方法，解答了教材的思考与练习。大家都变成了优秀的小小工程师，下节课我们就可以根据自己的设计方案，动手制作抗风暴房屋模型啦！”
（五）作业布置（3分钟）
最终完善自己的设计方案（简图、尺寸标注、材料清单、改进建议），整理好，下节课带到课堂上，作为制作模型的依据。
和家长一起查阅资料，进一步了解客家土楼（圆楼）的结构特点，下节课分享自己的发现。
准备好制作模型所需的材料，检查材料是否齐全、合适，为下节课的动手制作做好准备。同时可以简单思考，制作时如何按照设计方案操作，如何解决可能出现的制作问题。
七、板书设计（分课时，简洁明了，贴合学生认知，突出重点）
第一课时板书：
第22课 设计抗风暴房屋模型（一）
核心需求：坚固、抗风
设计考虑：形状、大小、墙体厚度、连接方式
技能训练：材料（坚固）、时间（合理）
任务：画简图、标尺寸、列材料
第二课时板书：
第22课 设计抗风暴房屋模型（二）
完善设计：改形状、优材料、固连接
模型：抽象关键特征（形状、尺寸、结构）
工程师的方法：圆形/椭圆形、下粗上细、厚墙体
任务：交流改进、解答问题、准备制作
八、教学反思（课后填写，2课时通用）
学生对设计需求的理解是否到位，能否结合抗风暴的核心需求，设计出合理的房屋模型方案，能否完成简图绘制、尺寸标注和材料清单整理？
学生能否掌握设计方法，结合材料、时间等限制条件选择合适的材料、安排合理的时间，能否完成技能训练和思维训练，规范填写教材相关内容？
学生的小组交流、合作探究能力如何，能否主动分享设计方案，发现设计中的问题并提出可行的改进建议，能否借鉴工程师的设计方法完善自己的方案？
难点内容（结构与抗风暴能力的关系、改进建议的合理性）的讲解是否到位，学生能否结合所学知识解答思考与练习，贴合三年级学生的认知水平和表达能力？
两课时的教学节奏安排是否合理，各环节时间分配是否充足，学生的参与度和积极性如何，是否需要调整教学环节，提升课堂效率，更好地培养学生的设计思维和实践能力？
学生对客家土楼、上海环球金融中心的抗风暴设计是否有初步了解，能否体会工程设计与生活、文化的联系，探究兴趣是否被有效激发？