中小学教育资源及组卷应用平台 基本信息 学科 小学科学 版本 青岛版·五四制 年级 五年级上册 单元名称 第8单元《创新与设计》 单元主题 工程创想家：从设计到生活的创新实践 课时安排 4课时 一、单元主题 "工程创想家：从设计到生活的创新实践" 围绕工程设计全流程（需求分析→创意表达→物化制作→技术应用），引导学生经历"发现问题-设计方案-物化验证-优化迭代"的完整创新过程。 二、单元情境 “校园未来工程师挑战赛” 学生化身“工程创想家”，通过四阶段任务： 1.住宅规划师（《我们的住宅》）→ 解密住宅系统设计 2.创意策展人（《展示创意》）→ 设计创新方案并展示 3.产品工程师（《照明拖鞋》）→ 制作智能穿戴产品 4.能源革新者（《光伏发电系统》）→ 设计新能源解决方案 最终举办“创新科技博览会”展示作品，竞选"最佳工程团队"。 三、课标分析 核心概念 13.工程设计与物化 学习内容 13.2 工程的关键是设计 13.3 工程是设计方案物化的结果 学段目标 （5~6年级） ① 提出满足限制条件的设计方案 ② 制作实物模型并迭代改进 ③ 分析科技产品对人类生活的价值 四、教材分析 本单元包括《我们的住宅》《展示创意》《照明拖鞋》《光伏发电系统》这四课内容。 （一）第26课《我们的住宅》 1.核心内容：探究住宅系统设计（供水/供电/供暖），重点分析太阳能热水系统的结构（集热器、保温水箱、管路）。 2.关键活动：绘制住宅系统示意图，对比传统能源与太阳能系统的差异，理解工程需多系统协调（如结构与采光配合）。 3.能力培养：系统思维、工程需求分析能力。 （二）第27课《展示创意》 1.核心内容：学习创意表达方法（设计图、文字说明、摄影/视频），掌握创意四要素：科学原理、创新点、应用价值、测试方案。 2.关键活动：设计“自动找平凳”方案（解决地面不平问题），通过图文结合展示设计思路。 3.能力培养：创新表达、批判性评估设计可行性。 （三）第28课《照明拖鞋》 1.核心内容：实践电路设计（电池→开关→LED灯），制作可穿戴照明装置，测试防水性及舒适度。 2.关键活动：迭代改进原型（如增加延时熄灭功能），分析“设计-制作-测试”的工程闭环。 3.能力培养：物化能力、工程迭代思维。 （四）第29课《光伏发电系统》 1.核心内容：探究光能转化原理（太阳能→电能），制作简易光伏模型（如太阳能小风扇），分析新能源的社会价值。 2.关键活动：对比光伏系统与传统供电的能效差异，设计校园光伏应用方案。 3.能力培养：技术迁移、可持续发展观。 四课之间围绕工程设计流程展开，涵盖“需求分析→创意表达→物化实践→技术拓展”全链条创新思维培养。形成“认知→表达→实践→拓展”的递进链： 1.纵向递进： （1）《我们的住宅》奠定工程系统认知 → （2）《展示创意》培养创新表达 → （3）《照明拖鞋》实现设计物化 → （4）《光伏发电系统》拓展技术应用。 2.横向关联： （1）太阳能系统（课1）为光伏技术（课4）提供知识基础； （2）创意设计方法（课2）直接应用于照明拖鞋（课3）的方案表达； （3）工程迭代思维（课3）延伸至光伏系统优化（课4）。 3.通过四课联动，学生将： （1）经历完整工程设计流程（分析需求→表达创意→物化测试→技术升级）； （2）形成“系统优化-创新表达-迭代改进-可持续应用”的核心素养链条； （3）理解科技服务生活的本质，培养“发现问题-解决问题”的工程思维。 五、教学目标 科学观念 理解"结构-功能"关系（如太阳能集热管黑色涂层增强吸热） 探究实践 用对比表优化方案（如对比三种拖鞋电路固定方式） 科学思维 完成"设计-测试-改进"全流程（如照明拖鞋三次迭代） 态度责任 制作《校园光伏倡议书》，培养可持续发展观 六、学情分析 1.认知基础 （1）已知简单电路（ ... ...
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