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1、技术与工程领域总体介绍1背景和意义2课标分析3编写策略4教学建议目录CONTENTS背景和意义1中国学生发展核心素养背景和意义12016年,教育部课题组发布了中国学生发展核心素养,提出了我国学生“应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。它是我国基础教育各学科课程标准制定、课程实施和评价改革的依据。落实核心素养的重要举措。技术与工程已成为许多国家科学教育的重要组成部分背景和意义120 世纪五六十年代以来,英国、新西兰、美国等发达国家的中小学科学教育,一直在进行改革、调整;他们的共同特征是突出技术教育的作用,重视技术素养的培养;目的是期望科学教育更好地与真实世界、社会生活相
2、关联,以提高学生适应技术世界的实践和应用能力。技术与工程已成为许多国家科学教育的重要组成部分背景和意义1科学课程中凸显技术与工程,成为世界各国的共识。2013年颁布的美国新一代科学教育标准(NGSS)中,用科学与工程实践、跨学科概念和学科核心概念三个维度,来表述课程目标和构建课程,通过在科学课程中整合工程设计实践的方式,组织和实施基础工程教育。顺应了国际科学教育发展的趋势背景和意义01意义凸显了“技术与工程”在小学科学教育中的地位。有利于科学教育回归生活、有利于学生知识整合统一。为创新型人才和复合型人才的培养提供了有效的保障和途径。课标分析2概念辨析课标分析2p科学是人类在认识世界和改造世界过
3、程中所创造的,是正确反映客观世界现象、物质内部结构和运动规律的系统理论知识。p技术是在科学的指导下,通过总结实践的经验而得到,在生产过程和其他实践过程中广泛应用的,从设计、装备、方法、规范到管理等各方面的系统知识。p工程是人类有组织地综合运用多门科学技术进行的大规模改造世界的活动,它除了要考虑技术的先进性和可行性,还要考虑成本和质量,做到经济、实用、美观,要考虑对环境的影响,以避免污染。科学、技术和工程的比较课标分析2课标:科学、技术、工程课标分析2p 人类观察自然、研究各种现象产生和变化的原因,而产生科学,科学的核心是发现p 对科学加以巧妙运用以适应环境、改善生活而产生技术,技术的核心是发明
4、p 人类为实现自己的需要,对已有的物质材料和生活环境加以系统性的开发、生产、加工、建造等,这便是工程,工程的核心是建造揭示规律实现功能造物科学:光的全反射技术:光纤工程:内窥镜工程:光纤通信主要概念解读课标分析2主要概念解读课标分析217.技术的核心是发明,是人们对自然的利用和改造。18.工程技术的关键是设计,工程是运用科学和技术进 行设计、解决实际问题和制造产品的活动。16.人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适,创 造了丰富多彩的人工世界。进阶分析课标分析2学习进阶是合理而连贯的科学概念与实践网络,其起点是学生入学时已有的概念与能力,终点是社会期望学生达到的科学理解能力,另外还包括介于两
5、端点之间的中间理解水平,学生正是通过经历这些中间步骤而达到终点所要求的发展水准的。进阶分析课标分析2进阶分析课标分析2领域域 科学知科学知识学段目学段目标12年年级34年年级56年年级技术与工程认识身边的人工世界;了解常见的工具,知道简单工具的功能和使用方法;利用身边可制作加工的材料和简单工具动手完成简单的任务。知道人工世界是设计和制造出来的;意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷;知道设计包括一系列步骤,完成一项工程设计需要分工与合作,需要考虑很多因素,任何设计都受到一定的条件制约。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
6、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。低阶水平以学习者本身对宏观尺度的相应具体事物的感性观察、日常体验为主。中间水平如同“垫脚石”,可以理解为一种过渡进阶水平高阶水平强调更精确的科学理解和更成熟的科学实践前一等级水平是后一等级水平的前概念,后一等级水平是前一等级水平的最近发展区进阶分析课标分析2围绕核心概念由宏观到微观,具体到抽象,简单到复杂,低水平到高水平,逐级发展,螺旋上升,并且前后相互呼应,相互联系,有助于学生形成连贯的知识体系并迁移运用。主要概念课标分析2主要概念课标分析2知识形态的要素经验形态的要素实体形态的要素主要概念课标分析2编写策略3编写策
7、略3章节分布年级年级生命科学领域生命科学领域物质科学领域物质科学领域地球与宇宙科学地球与宇宙科学领域领域技术与工程领技术与工程领域域实施类型实施类型一一上上 植植 物物比较与测量比较与测量渗透渗透体验体验型型定位在具定位在具象、象、经验、经验、物化物化层面层面下下动动 物物我们身边的物体我们身边的物体二二上上 材材 料料1 1.我们生活的我们生活的世界世界3 3.书的书的历史历史6 6.做一顶帽子做一顶帽子我们的地球家园我们的地球家园下下我们自己我们自己磁磁 铁铁三三上上 水水空气空气天气天气嵌入嵌入应用型应用型定位在表象、规律定位在表象、规律、应用应用层面层面下下动物的动物的一生一生物体的运
8、动物体的运动7.7.我们的我们的“过山车过山车”8 8.测试测试“过过山车山车”太阳、地球和月太阳、地球和月球球四四上上 呼吸与消化呼吸与消化声音声音8.8.制作我的小制作我的小乐器乐器运动和力运动和力7.7.设设计计制制作作小小车车(一一)8 8.设设计计制制作小车(二)作小车(二)下下植物的生长变化植物的生长变化电电 路路8.8.模拟安装照明电路模拟安装照明电路岩石与土壤岩石与土壤五五上上 健康生活健康生活光光7.7.制作一个潜望镜制作一个潜望镜地球表面的变化地球表面的变化计量时间计量时间 专题专题实践型实践型定位在抽象、定位在抽象、原理原理、管理、管理、评价评价、实践、实践层层面面下下生
9、物与环境生物与环境热热7 7.做个保温杯做个保温杯环境与我们环境与我们船的研究船的研究六六上上 微小世界微小世界能能 量量地球的运动地球的运动工具与技术工具与技术下下生物的多样性生物的多样性物质的变化物质的变化宇宇 宙宙小小工程师小小工程师编写策略3专题实践型切入点切入点研究对象研究对象视角视角计量时间计量时间人工世界人工世界(具体问题具体问题)计时工具(钟表)计时工具(钟表)纵向纵向船的研究船的研究人工世界人工世界(具体问题具体问题)交通、运输工具(船)交通、运输工具(船)纵向纵向工具与技术工具与技术技术技术(宏观)(宏观)工具、技术工具、技术横纵结合横纵结合小小工程师小小工程师工程工程(宏
10、观)(宏观)建筑建筑工程师工程师编写策略3专题实践型五上五上学段目标学段目标课题课题展开线索展开线索计量时间计量时间 16.2-1知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。18.2-2将自己简单的创意转化为模型或实物。18.3-2简单评估完成一个产品或系统的可行性,预想使用效果。1.时间在流逝2.用水计量时间3.我们的水钟 4.机械摆钟5.摆的快慢6.制作钟摆7.计量时间和我们的生活 人类对精确、方便人类对精确、方便和经济计时的追求和经济计时的追求 编写策略3专题实践型五下五下学段目标学段目标课题课题展开线索展开线索船的研究船的研究 1.2观察常用材料的漂浮能力、导热性等性能,
11、说出它们的主要用途。5.1知道地球不需要接触物体就可以对物体施加引力。16.2-1知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。17.1知道很多发明可以在自然界找到原型,能够说出工程师利用科学原理发明创造的实例。18.2-2将自己简单的创意转化为模型或实物。18.3-2简单评估完成一个产品或系统的可行性,预想使用效果。18.3-3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。1.船的历史2.用浮的材料造船3.用沉的材料造船4.增加船的载重量5.给船装上动力6.设计我们的小船7.制作与测试我们的小船人类对人类对船船的性的性能的追求,对能的追求,对材料、材
12、料、稳定性、稳定性、载重载重能力、能力、动动力力、结构等、结构等不不断断改进改进 切入点切入点研究对象研究对象视角视角计量时间计量时间人工世界人工世界(具体问题具体问题)计时工具(钟表)计时工具(钟表)纵向纵向船的研究船的研究人工世界人工世界(具体问题具体问题)交通、运输工具(船)交通、运输工具(船)纵向纵向工具与技术工具与技术技术技术(宏观)(宏观)工具、技术工具、技术横纵结合横纵结合小小工程师小小工程师工程工程(宏观)(宏观)建筑建筑工程工程师师编写策略3专题实践型六上六上学段目标学段目标课题课题展开线索展开线索工具和技术工具和技术 16.2-1知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深
13、远影响和变化。17.3-1知道完成某些任务需要特定的工具。17.3-2知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是常见的简单机械。17.3-3使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械解决生活中的实际问题。1.紧密联系的工具和技术2.斜面3.不简单的杠杆4.改变运输的车轮5.灵活巧妙的剪刀6.推动社会发展的印刷术7.信息的交流传播体验、对比、感体验、对比、感悟工具和技术在悟工具和技术在解决特定问题时解决特定问题时给人带来的便利给人带来的便利 切入点切入点研究对象研究对象视角视角计量时间计量时间人工世界人工世界(具体问题具体问题)计时工具(钟表)计时工具(钟表)纵向纵向船的研究船的研究人工世界人工世界(具体问题具体
14、问题)交通、运输工具(船)交通、运输工具(船)纵向纵向工具与技术工具与技术技术技术(宏观)(宏观)工具、技术工具、技术横纵结合横纵结合小小工程师小小工程师工程工程(宏观)(宏观)建筑建筑工程工程师师编写策略3专题实践型六下六下学段目标学段目标课题课题展开线索展开线索小小工程师小小工程师 17.1知道很多发明可以在自然界找到原型,能够说出工程师利用科学原理发明创造的实例。18.1了解一项工程需要有多个系统组成,如建造住宅需要考虑结构、供水、采光、供暖系统等。18.2-1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想。18.2-2将自己简单的创意转化为模型或实物。18.2-3根据现实
15、的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。18.3-1根据设计意图,分析可利用的资源。18.3-2简单评估完成一个产品或系统的可行性,预想使用效果。18.3-3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。1.了解我们的住房2.认识工程3.建造塔台4.设计塔台模型5.制作塔台模型6.测试塔台模型7.评估改进塔台模型围绕一项围绕一项工程开展工程开展的各步骤的各步骤有序进行有序进行切入点切入点研究对象研究对象视角视角计量时间计量时间人工世界人工世界(具体问题具体问题)计时工具(钟表)计时工具(钟表)纵向纵向船的研究船的研究人工世界人工世界(具体问题具体问题)交通、运输工
16、具(船)交通、运输工具(船)纵向纵向工具与技术工具与技术技术技术(宏观)(宏观)工具、技术工具、技术横纵结合横纵结合小小工程师小小工程师工程工程(宏观)(宏观)建筑建筑工程工程师师现代学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演,也就是对其祖先认知水平长期演化过程的浓缩,学生学习科学的心理顺序差不多就是人类探索科学的历史顺序 运用教育重演论积极吸收了STEM教育和项目化学习(PBL)的精髓倡导跨学科学习方式不同学段、内容采用了不同类型的呈现方式 多样化的实施类项特点编写策略3编写特点小结教学建议4介绍相关的科技史,针对某一内容选取重要节点,兼顾历史与逻辑的顺序组织,引导学生重演人类的理论分析与推理过程,使学生以主人公的身份带着问题进行探究与实践。注意创设并运用真实情境、驱动性问题,开展持续的探究,重视反思改进,展示交流,评估等环节。让学生亲身体验科学技术带来的改变、亲自动手制作,帮助学生利用已有知识进行设计、发明、改进和创造,发展学生的动手能力、科学探究能力和思维能力。不要当成知识去灌输,不要窄化为手工课、制作课。教学建议04 谢谢!