人教鄂教版科學(xué)三年級上冊五單元《小小建筑師》大單元教學(xué)設(shè)計

單元（整體）備課

第五單元

單元主題：小小建筑師

（一）指導(dǎo)思想

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出要激發(fā)學(xué)

習(xí)動機(jī)，加強(qiáng)探究實踐，倡導(dǎo)設(shè)計學(xué)生喜聞樂見的科學(xué)活

動，創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍；突出學(xué)生的主體地位，利用學(xué)

校、家庭、社區(qū)的各種資源，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，設(shè)計適

宜的探究問題，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)積極思維。倡導(dǎo)以

探究和實踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究以

及技術(shù)與工程實踐的過程；重視師生互動和生生互動，耳導(dǎo)

單元（主題）學(xué)生對所學(xué)知識和方法進(jìn)行總結(jié)、反思、應(yīng)用和遷移，促進(jìn)

學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。

（二）理論依據(jù)

我在認(rèn)真分析《小小建筑師》單元內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)

學(xué)生前認(rèn)知設(shè)計了多個科學(xué)實踐活動，通過合作與探究，逐

步培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)問題的能力、收集和處理信息的能力、

獲取新知識能力、分析問題和解決問題的能力，以及交流與

合作的能力等探究實踐能力；重視科學(xué)與人文的結(jié)合、求善

求美教育與求真教育的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)倫理精神

和熱愛科學(xué)的品質(zhì)。

背景分析

核心概念12技術(shù)、工程與社會

學(xué)習(xí)內(nèi)容：12.1技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)

明，工程的核心是建造。

學(xué)業(yè)要求：能區(qū)別生活中的天然材料和人造材料，知道一些常

見的技術(shù)產(chǎn)品和典型工程。

學(xué)業(yè)要求：能歸納總結(jié)常見產(chǎn)品或工程的主要外在特征；能拆

開簡單產(chǎn)品并復(fù)原；能舉例說出一些技術(shù)產(chǎn)品所涉及的科學(xué)概

課標(biāo)要求

念或原理。

核心概念13工程設(shè)計與物化

學(xué)習(xí)內(nèi)容：13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計。

學(xué)業(yè)要求：能提出滿足一定限制條件的簡單設(shè)計問題和多種設(shè)

計方案。

學(xué)業(yè)要求：能用多種方式說明設(shè)計思路，選擇適當(dāng)?shù)姆桨浮?/p>

學(xué)生必做探究實踐活動：

設(shè)計并完成一個簡單的建筑模型。

本單元是三年級上冊的第五單元，也是本冊書的最后一個

單元一一技術(shù)與工程單元。在本單元中，教師將引導(dǎo)學(xué)生觀察

建筑中的材料，探究建筑中的結(jié)構(gòu)，最后應(yīng)用所學(xué)習(xí)知識，自

己設(shè)計并制作一個建筑模型。

圍繞這些學(xué)習(xí)任務(wù)，本單元設(shè)計了3課，包括第15課、

第16課和第17課。

第15課是《建筑中的材料》。本課的教學(xué)重點是引導(dǎo)學(xué)

生區(qū)分生活中常見的天然材料和人工材料。教學(xué)中教師從建筑

中的材料人手，引導(dǎo)學(xué)生觀察并描述不同建筑分別是用什么材

料建造的，并給這些材料分類，進(jìn)而區(qū)分生活中常見的天然材

料和人工材料。

第16課是《建筑中的結(jié)構(gòu)》。本課的教學(xué)重點是引導(dǎo)學(xué)

內(nèi)容分析生舉例說出一項工程運用到的科學(xué)技術(shù)和原理。教學(xué)中還是以

建筑入手，分析建筑中用到的科學(xué)技術(shù)和原理，如哪種結(jié)構(gòu)更

穩(wěn)定、哪種結(jié)構(gòu)承受力較大等等。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)

探究的方式，了解這些科學(xué)原理和技術(shù)，為后面一課的設(shè)計與

制作活動打下基礎(chǔ)。

第17課是《設(shè)計制作建筑模型》。本課的教學(xué)重點是引

導(dǎo)學(xué)生對自己或他人設(shè)計的想法、草圖、模型等提出改進(jìn)建議，

并說明理由；在制作過程中及制作完成后進(jìn)行相應(yīng)的測試和調(diào)

整。通過前兩節(jié)課的觀察和探究活動，學(xué)生己經(jīng)了解了建筑中

的材料和結(jié)構(gòu)。本節(jié)課學(xué)生將根據(jù)已有材料設(shè)計一座“小建

筑”，畫出它的設(shè)計圖，并根據(jù)設(shè)計圖進(jìn)行制作，最后進(jìn)行相

應(yīng)的測試與改進(jìn)。教師要引導(dǎo)學(xué)生對他人的設(shè)計想法和模型提

_____________出建議，并找出自己作品中可以改進(jìn)的地方。

經(jīng)歷過二年級的學(xué)習(xí)，三年級學(xué)生已經(jīng)有一定的調(diào)查發(fā)現(xiàn)

能力和生活經(jīng)驗，能根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計和制作。學(xué)生們都愛活

動，課堂以活動為主，能激發(fā)學(xué)生表現(xiàn)欲望，積極思維探究科

學(xué)知識。學(xué)生對于一般的建筑材料有一定的常識，但再進(jìn)一步

學(xué)情分析細(xì)分就有一定的困難。

通過課前交流，大部分學(xué)生知道常見的建筑材料有哪些，

但不知道還區(qū)分為天然材料和人造材料。對于日常生活中的建

筑有一定的了解，但對于建筑中的材料、結(jié)構(gòu)和設(shè)計制作建筑

模型等方面的知識掌握程度較低。

通過學(xué)習(xí)《建筑中的材料》，學(xué)生們對建筑材料有了初步

的認(rèn)識，如磚、石、木、鋼等。大部分學(xué)生能夠列舉出一些常

見的建筑材料，并了解到它們的特點和用途。但仍有部分學(xué)生

對建筑材料的了解較為有限，需要進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)習(xí)和實踐。

通過學(xué)習(xí)《建筑中的結(jié)構(gòu)》，在學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)方面，學(xué)生

們了解了房屋的基本結(jié)構(gòu)，如梁、柱、墻等。大部分學(xué)生能夠

解釋這些結(jié)構(gòu)的作用和原理，但對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的理解程度較

低。此外，學(xué)生們在生活中對于建筑物的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法

缺乏觀察和思考，需要在今后的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)實踐和探究。

通過學(xué)習(xí)《設(shè)計制作建筑模型》，學(xué)生們通過設(shè)計和制作

建筑模型，鍛煉了自己的動手能力和空間想象能力。大部分學(xué)

生能夠完成簡單的建筑模型制作，如樓房、橋梁等。但在細(xì)節(jié)

處理和創(chuàng)意設(shè)計方面仍有不足，需要在今后的學(xué)習(xí)中加以改進(jìn)

和提高。

因此，在實際的教學(xué)活動中，要加強(qiáng)建筑材料和結(jié)構(gòu)的教

學(xué)內(nèi)容，通過實物展示、圖片解析等方式，幫助學(xué)生更直觀地

了解建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)的特點和作用。結(jié)合實際生活中的例

子，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考建筑物的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法，提高

學(xué)生的實踐能力和探究能力。在設(shè)計制作建筑模型的環(huán)節(jié)，注

重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意思維和細(xì)節(jié)處理能力，鼓勵學(xué)生進(jìn)行多次嘗

試和修改，提高作品的質(zhì)量。

教學(xué)目標(biāo)與重點、難點

（一）科學(xué)觀念

1,能區(qū)分生活中常見的天然材料和人工材料。

2.能舉例說出建筑中運用到的科學(xué)技術(shù)和原理。

（二）科學(xué)思維

1.知道建筑材料是隨著人類社會的進(jìn)步而發(fā)展的。

2.知道一些發(fā)明家的研究事跡，了解巧匠魯班的發(fā)明故事。

（三）探究實踐

1.能比較三角形和正方形的穩(wěn)定性，并利用三角形加固正方

形。

2.能比較重心高和重心低的物體的穩(wěn)定性。

教學(xué)目標(biāo)

3.能通過實驗比較不同形狀立柱的承受力。

4.能通過實驗比較平面和拱形的承受力。

5.能根據(jù)己有材料設(shè)計一個建筑，并畫出設(shè)計圖。

6.能根據(jù)設(shè)計圖制作模型，并在制作過程中及完成后進(jìn)行相應(yīng)

的測試和調(diào)整。7能對自己或他人設(shè)計的想法、模型等提出改

進(jìn)建議，并說明理由。

（四）態(tài)度責(zé)任

1,樂于進(jìn)行探究實驗，態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真。

2.能在科學(xué)探究中如實描述實驗結(jié)果，養(yǎng)成實事求是的乏慣。

3.在交流活動中愿意傾聽和分享信息。

1.區(qū)分生活中常見的天然材料和人工材料。

教學(xué)重點

2.舉例說出，一項工程運用到的科學(xué)技術(shù)和原理。

能在教師引導(dǎo)下，對自己或他人設(shè)計的想法、草圖、模型等提

出改進(jìn)建議，并說明理由。在制作過程中及完成以后進(jìn)行相應(yīng)

教學(xué)難點

的測試和調(diào)整。

整體教學(xué)框架（流程圖）

作業(yè)設(shè)計規(guī)劃及作業(yè)內(nèi)容

設(shè)計并制作一個建筑模型。

要求：

1、說清楚用到了哪些材料。

2、指出運用了什么結(jié)構(gòu)。

課時備課

課題建筑中的材料—月—日（星期）

課型新授課第課時（共課時）

本課所屬教材為人民教育出版主t《科學(xué)》三年級上冊，所在

單元為第五單元《小小建筑師》。這個單元是教材中的第一個工

程技術(shù)單元。在這個單元中，學(xué)生迸i過觀察，認(rèn)識材料有天然材

料和人工材料。

《建筑中的材料》是這個單元供j起始課，后面是《建筑中

教材分析

的結(jié)構(gòu)》、《設(shè)計制作建筑模型》。本課的主要內(nèi)容是使學(xué)生

認(rèn)識天然材料和人工材料，并通過須L察分析活動了解什么是天

然材料和人工材料。通過觀察分類，感受材料在建筑中的重要

性，也為《建筑中的結(jié)構(gòu)》積累了以、知和感受。

學(xué)生在學(xué)習(xí)本課之前對房屋已有了初步的了解，對一些科學(xué)知識

和方法,探究能力、情感態(tài)度價值觀也有一定的發(fā)展，學(xué)生樂T

探究,敢于在活動中提出問題,并發(fā)表自己的觀點。雖然學(xué)生常

學(xué)情分析看到房屋,但是不一定想去認(rèn)識房屋的材料并給它們分類。此外

學(xué)生考慮問題不夠深入,探究問題的能力有待提高,這些也正是

我們在本課時要完成的目標(biāo)之一。

科學(xué)觀念：1.認(rèn)識什么是天然材料和人工材料。2.能給常見的

建筑材料進(jìn)行分類03.通過比較，了解天然材料和人工材料的

不同。

科學(xué)思維：通過觀察分析，培養(yǎng)學(xué)生對建筑材料的比較、分類能

教學(xué)目標(biāo)

力。

科學(xué)實踐：通過比較，了解天然材料和人工材料的不同。

責(zé)任態(tài)度：能與同學(xué)互相交流，樂于傾聽別人的意見，善于表達(dá)

自己的想法。

教學(xué)重點

認(rèn)識天然材料和人工材料，并進(jìn)行分類。

教學(xué)難點怎么辨別天然材料和人工材料。

「天然材料

板書設(shè)計建筑材料一

L人工材料

教學(xué)過程：（問題引領(lǐng)下的主要學(xué)習(xí)任務(wù)、師生活動及設(shè)計意圖）含時間分配

問題引領(lǐng)下的主要學(xué)習(xí)任務(wù)、師生活動及設(shè)計意圖

一、設(shè)計情境導(dǎo)入新課（5分鐘）

1、我們的周圍有很多建筑物，你知道哪些？2、人們的生活都

離不開建筑物。長大后想成為一名建筑師嗎？3、現(xiàn)在，就讓我

們像建筑師那樣，設(shè)計和制作一座建筑模型吧。4、建筑物是用

磚瓦、水泥、木頭等材料建造的。這些材料有些是天然的，有

些是人二的。哪些材料是天然的？哪些材料是人工的？

【設(shè)計意圖】導(dǎo)入單元學(xué)習(xí)，導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)

一、區(qū)分天然材料和人工材料

1、這些建筑分別是用什么材料建造的？展示圖片。

木屋：木頭

石橋：石頭

草屋：茅草

磚房:磚頭

鐵塔：鋼鐵

教玻璃房；玻璃

學(xué)天然和人工

過

程

2、如果將這些建筑材料進(jìn)行分類，你會按什么標(biāo)

準(zhǔn)分類？

點撥：按照天然和人工分類

【設(shè)計意圖】觀察建筑物，分析建筑材料，按照標(biāo)準(zhǔn)給材料分

類。

木材

自然界原來就有

石塊未經(jīng)加工或基本

天然材料不加工就可以亙

茅草

接使用的材料.

/鋼鐵不能且接使用，或者自然界

人工材料玻理一不存在.m及過人為加工

或合成后才能使用的材料

\水泥

3、找一找教室里的物品，說說哪些是天然材料做

的，哪些是人工材料做的。

4、人工材料與天然材料相比有哪些優(yōu)勢？

【設(shè)計意圖】了解什么是天然材料和人工材料進(jìn)一步認(rèn)識天然

材料和人工資料知道人工材料優(yōu)勢。

二、建筑材料的發(fā)展

在古代，人們主要利用草、土、木材、石頭等

天然材料來建造建筑。

磚、瓦、琉璃等人工材料的出現(xiàn)大大提高了建

筑的建造水平。

到了現(xiàn)代社會，鋼材和鋼筋混凝土等人工材料

的出現(xiàn)，使建造高層建筑成為可能。

提問：天來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們會發(fā)

明更多材料，建造出能更多適應(yīng)人們需求的建筑。

你能說說將有哪些新材料嗎？

小結(jié)：如今我們常使用到的新型的建材主要分

為：新型墻體材料、裝飾裝修材料、新型保溫隔熱

【設(shè)計意圖】材料以及新型防水密封材料這四大類。知道建筑

材料的進(jìn)步與人類文明的發(fā)展密不可分。

三、課堂總結(jié)

找找我們身邊的材料，哪些是天然材料，哪些是人工材料。并

總結(jié)目前我們常使用的新型建材有：新型墻體材料、裝修建筑

材料、新型保溫隔熱材料、新型防水密封材料。

作

業(yè)

布

置

課時備課

課題建筑中的結(jié)構(gòu)—月—日（星期）

課型新授課第課時（共課時）

《建筑中的結(jié)構(gòu)》是這個單元中的第二課。前面是《建筑中的

材料》，后面是《設(shè)計制作建筑模型》。本課主要內(nèi)容是了解建

教材分析筑中的形狀、結(jié)構(gòu)，明白其與承受力之間的關(guān)系。通過認(rèn)識樣

卯，知道我國古代建筑,家具及其他器械的主要結(jié)構(gòu)方式。學(xué)習(xí)

本課為《設(shè)計制作建筑模型》積累經(jīng)驗和技巧。

學(xué)生對于前一課《建筑中的材料》已經(jīng)有了基本的理解，知道

生活中常用的建筑材料有磚、石、木、鋼等，但對于建筑結(jié)構(gòu)

學(xué)情分析

的原理還不夠清晰。因此，本課的重點將在于幫助學(xué)生理解和

掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本知識。

科學(xué)觀念：1、建筑中的結(jié)構(gòu)里面有各種各樣不同的形狀，建筑

中很多有三角形結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)在所有結(jié)構(gòu)里面是比較穩(wěn)定的

2、在建筑中很多不同的形狀或者柱子里面有不同的柱體，其中

只有圓柱的承重力是最大的；3、拱形結(jié)構(gòu)比平面結(jié)構(gòu)受力更

好。

科學(xué)思維：通過實驗觀察比較不同形狀穩(wěn)定性和承受力。

教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)探索：1、能比較三角形和正方形的穩(wěn)定性，并利用三角形

加固正方形。2、能比較重心高和重心低的物體的穩(wěn)定性。

3、能通過實驗比較不同形狀立柱的承受力。

4、能通過實驗比較平面與拱形的承受力。

責(zé)任態(tài)度：1、樂于進(jìn)行探究實驗，態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真。

2、能在科學(xué)探究中如實描述實驗結(jié)果，養(yǎng)成實事求是的習(xí)慣。

3、在交流活動中愿意傾聽和分享信息。

教學(xué)重點

引導(dǎo)學(xué)生舉例說出一項工程運用到的科學(xué)技術(shù)和原理。

教學(xué)難點能從選材或結(jié)構(gòu)的角度分析出增加建筑物承受力的道理。

板書設(shè)計

-拱形結(jié)構(gòu)：受力均勻

建筑中的結(jié)構(gòu)-圓柱形：承受力大

-三角形結(jié)構(gòu)：穩(wěn)定

教學(xué)過程：（問題引領(lǐng)下的主要學(xué)習(xí)任務(wù)、師生活動及設(shè)計意圖）含時間分配

問題引領(lǐng)下的主要學(xué)習(xí)任務(wù)、師生活動及設(shè)計意圖

一、導(dǎo)入新課5分鐘

引導(dǎo)學(xué)生欣賞圖片，然后回答問題。

沙特阿拉伯的王國大廈，高度達(dá)到了驚人的1000米，拱形空洞

的設(shè)計讓這棟大樓在惡劣的沙漠環(huán)境中能更好的抵御住風(fēng)沙。

迪拜的哈利法塔，高度達(dá)到了828米，它的牢固度是舉世聞名

的。

印度塔，其高度設(shè)定720米，是印度建筑的最高水平象征。

沙特阿拉伯的王國大廈，高度達(dá)到了驚人的1000米，拱形空洞

的設(shè)計讓這棟大樓在惡劣的沙漠環(huán)境中能更好的抵御住風(fēng)沙。

教

學(xué)

過上海中心大廈是中國的第一高樓了，高達(dá)632米，之前是世界

程

的第三高樓，但是隨著王國大廈和印度塔的逐漸封頂，慢慢的

就位居二世界第五高樓的位置了，但是它也是中國高建筑水立

的象征，這棟大樓的綜合性也是非常的全。

提問：為什么那么高的建筑能夠矗立空中而不倒塌？

【設(shè)計意圖】通過看圖欣賞，引導(dǎo)學(xué)生思考高層速筑結(jié)構(gòu)奧

秘，導(dǎo)入新課。

二、嘗試探究：25分鐘

一、哪種結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定

（一）三角形與四邊形

1、實驗材料：小木棒、橡皮筋等。

2、用木棒和皮筋搭建出一個三角形和一個正方形。

以搭建三角形為例講解搭建方法。

①先用一個小皮筋把兩根木棒綁在一起。

②然后在其中一根木棒的另一頭，再用小皮筋和另一根木棒綁在

i起。

③最后再用一個小皮筋把木棒綁成一個三箱形。

3、試一試，哪種形狀不容易變形？

講解：三角形具有穩(wěn)定性。因為無論在三角形的哪一條邊上用力,

它總是有條邊起“推”的作用，另一條邊起“拉”作用。

【設(shè)計意圖】通過實驗，知道三角形結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，不易變形。

4、想什么辦法能將不穩(wěn)定的正方形變得穩(wěn)定？

點撥:

引導(dǎo)學(xué)生動手試試。

【設(shè)計意圖】了解讓四邊形穩(wěn)固的方法

（二）紙筒的穩(wěn)固性

1、實驗材料：紙筒、鎖頭、膠帶紙等。

2、在紙筒上端和下端分別綁上重物，推一推，哪個紙筒更不容

易被推倒？

3、說一說，通過實驗?zāi)惆l(fā)現(xiàn)了什么？

【設(shè)計意圖】通過實驗知道上小下大、上輕下重的物體穩(wěn)定性

較好。

二、哪種結(jié)構(gòu)承受力較大

（一）立柱的承受力

1、觀察建筑物中有哪些形狀的立柱？

2、觀察建筑物中有哪些形狀的立柱？

（1）實驗材料：卡紙、螺母和膠△等。

（2）實驗方法：用同樣大小卡紙折疊一個三棱柱、四棱柱和圓

柱。在橫截面上平鋪厚度一樣的白紙，然后輕放螺母，直到螺

母壓陷白紙掉入柱體內(nèi)，記錄數(shù)據(jù)。

（3）實驗記錄

三陵柱四棱住國住

承載縹用數(shù)

我的發(fā)現(xiàn)圓柱的承受力大,垂直方向不容

易發(fā)生皙曲.不容易破折斷.

【設(shè)計意圖】通過實驗比較知道圓柱的承受力大，垂直方向不

容易發(fā)生彎曲，不容易被折斷。

（二）立面和拱形的承受力

將一張白紙平放在兩摞書上，搭建一個平面。往平面中間輕輕

地一個一個地放螺母，直到平面塌陷。

將兩摞書抵住一張白紙的兩邊，搭建一個拱形。往拱面中間輕

輕地一人一個地放螺母，直到拱面塌陷。

【設(shè)計意圖】通過實驗比較，得知拱形比平面的的承受力大，

垂直方向不容易發(fā)生彎曲，不容易被折斷。

三、我國古代建筑中的樣卯結(jié)構(gòu)5分鐘

故宮有9000多房間，以木材、磚瓦為主要建筑材料，以木構(gòu)架

結(jié)構(gòu)為主要的結(jié)構(gòu)方式，沒用一個鐵釘。你知道它們是怎么組

合在一起的嗎？

講解：

梯卯是口國古代建筑、家具及其他器械的主要結(jié)構(gòu)方式。樺卯

是在兩人構(gòu)件上采用凹凸部位相結(jié)合的一種連接方式。

凸出部分叫樺（或叫樺頭），凹進(jìn)部分叫卯（或叫樨眼、梯

槽）。

樺卯結(jié)構(gòu)的特點是在物件上不使用釘子，利用梯卯加固物件，

體現(xiàn)出口國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和智慧。

【設(shè)計意圖】了解我國古代建筑中的樺卯結(jié)構(gòu)特點。

四、課堂總結(jié)5分鐘

通過本課學(xué)習(xí)，你知道哪些建筑結(jié)構(gòu)最穩(wěn)固、承受力最大。

【設(shè)計意圖】鞏固課堂知識

）

（

的是

最大

受力

柱承

列立

1.下

棱柱

D.三

棱柱

B.四

柱

A.圓

了

要是為

設(shè)計主

，這種

座大

，底

頭尖

是上

狀都

的形

種塔

2.各

）

作（

用

濟(jì)適

C.經(jīng)

固

實穩(wěn)

B.堅

觀

業(yè)A.美

布

置

受力

）承

，（

柱中

的立

形狀

幾種

下面

，圍成

材料

一種

3.同

3

最大

柱

C.圓

棱柱

B.四

棱柱

A.三

。

作用

）的

（

桿起

的斜

增加

架中

形框

長方

4.在

觀

C.美

固

B.加

亙

A.