資源簡介

2021年新教科版六年級上冊科學(xué)教材分析
第三單元
工具與技術(shù)
一、單元概述
當(dāng)今世界，工具和技術(shù)緊密相連，工具往往是技術(shù)的物化成果，技術(shù)則是工具發(fā)明革新的基礎(chǔ)。工具和技術(shù)互相融合，互相促進(jìn)，共同推動人類社會的發(fā)展。
學(xué)生對各種新技術(shù)和新工具有著與生俱來的好奇心，在生活中還積累了不少對工具和技術(shù)的體驗和感知，這些將會成為學(xué)生主動學(xué)習(xí)本單元內(nèi)容的動力。
本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)來自課程標(biāo)準(zhǔn)5-6年級的四個學(xué)習(xí)內(nèi)容。
6.2.1知道重大的發(fā)明和技術(shù)會給人類社會發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響和變化。
17.3.1知道完成某些任務(wù)需要特定的工具。
17.3.2知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機(jī)械。
17.3.3使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機(jī)械解決生活中的實際問題。
要達(dá)成這些學(xué)習(xí)目標(biāo)，就要求教師帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷本單元所設(shè)定的活動，讓學(xué)生在活動中體驗、感悟工具和技術(shù)在解決特定問題時能夠給人們帶來便利，了解工具和技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)，從而使學(xué)生對“技術(shù)發(fā)明通常蘊(yùn)含著一定的科學(xué)原理”“技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品”以及“工具是一種物化的技術(shù)”等主要概念有著自己獨(dú)特而深刻的理解感悟。
本單元一共有7課，始終圍繞著“工具與技術(shù)”這一主題開展教學(xué)活動。本單元主要有兩個方面的特點(diǎn)。
①突出工具與技術(shù)的融合，又有所側(cè)重。本單元大致按照總→分→總的形式組織和編排學(xué)習(xí)內(nèi)容。第1課點(diǎn)明學(xué)習(xí)主題，第2-5課側(cè)重探究幾種具體而且廣泛使用的工具，第6、7課側(cè)重探究兩種對人類發(fā)展有重要影響的技術(shù)，同時第7課也通過具體的制作活動，對工具和技術(shù)的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)。值得注意的是第2-6課雖然各有所側(cè)重，但設(shè)計上始終把技術(shù)和工具融合在每一課教學(xué)內(nèi)容之中。
②突出工程技術(shù)領(lǐng)域的實踐特點(diǎn)。單元中的每一課，基本上按照“發(fā)明背景——任務(wù)與測試——評估與交流——社會影響”這樣的框架編寫，有助于學(xué)生對工具與技術(shù)形成更全面而深刻的認(rèn)識。同時，在每一課中借助測試任務(wù)的方式和指標(biāo)的變更，逐步提升學(xué)生實踐能力。
第1課“緊密聯(lián)系的工具和技術(shù)”作為單元的起始課，一方面它承擔(dān)著幫助學(xué)生明確本單元學(xué)習(xí)的主題是“工具和技術(shù)”的任務(wù)，要探討的是“工具和技術(shù)的聯(lián)系”。另一方面它又可以幫助教師調(diào)查學(xué)生的前概念，了解學(xué)生已經(jīng)知道了什么，還想知道什么。本課創(chuàng)設(shè)的生活情境是“取核桃仁”，學(xué)生從不用工具，到選用工具，再到使用專門工具三個層次來完成任務(wù)。在體驗的基礎(chǔ)上聯(lián)系生活經(jīng)驗，再進(jìn)行比較、評價，建構(gòu)對“工具和技術(shù)”的個體理解，開啟本單元的學(xué)習(xí)歷程。
第2-4課，我們將引導(dǎo)學(xué)生分別對斜面、杠杄、輪軸三種“簡單機(jī)械”開展探究活動。第2課“斜面”創(chuàng)設(shè)了兩個情境，四個任務(wù)，讓學(xué)生在運(yùn)下來、搬上去的活動中體驗、感悟“斜面的作用”。對學(xué)生探究技能的培養(yǎng)，本單元由零基礎(chǔ)到逐漸開放，具體體現(xiàn)在工具使用過程中評價指標(biāo)的設(shè)定，本課是學(xué)生第一次進(jìn)行工具評價，所以教師直接設(shè)定了相關(guān)的指標(biāo)，后面幾課逐步放開，讓學(xué)生根據(jù)實踐的感受自主設(shè)定評價目標(biāo)，凸顯了高年級探究的自主性和開放性。
第3課“不簡單的杠桿”和第4課“改變運(yùn)輸?shù)能囕啞倍际墙⒃趯W(xué)生實踐、比較、分析的基礎(chǔ)上，理解和建構(gòu)“杠杄和輪軸也是一種簡單機(jī)械”的科學(xué)概念。縱覽第2、3、4這三課我們可以發(fā)現(xiàn)，教科書的內(nèi)容安排更加注重實踐技能的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實踐中操作工具完成特定任務(wù)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主設(shè)定指標(biāo)來評價工具在完成任務(wù)時的優(yōu)缺點(diǎn)；從另一角度看，教科書的內(nèi)容設(shè)計弱化了對工具背后隱含的簡單機(jī)械原理的認(rèn)知，這樣處理避免了跟初中科學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容重復(fù)，降低了難度，增添了探究的趣味性。
第5課“靈活巧妙的剪刀”的主線是工具，“剪刀”是組合工具，是斜面和杠桿的組合。對剪刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，實際就是對前面學(xué)過的簡單機(jī)械的一種回顧、強(qiáng)化。本課的另一條線是技術(shù)，剪刀的發(fā)明得益于技術(shù)的進(jìn)步，其他多種多樣的剪刀也是人們在嘗試過程中，隨著經(jīng)驗的累積、認(rèn)知的深人，不斷改進(jìn)的結(jié)果。所以本課具有承前啟后的作用，既是前面四課的小結(jié)，又開啟了后面三課對技術(shù)的專門探究。
第6課“推動社會發(fā)展的印刷術(shù)”中，“技術(shù)”成為組織教科書內(nèi)容的明線。印刷術(shù)是聞名于世的古代中國四大發(fā)明之一，學(xué)生在模擬活字印刷的過程中，既體驗了印刷過程，又感受了技術(shù)和發(fā)明給人類社會發(fā)展帶來的深遠(yuǎn)影響和變化。隨著印刷術(shù)的發(fā)展需要，印刷的工具也在不斷變化更新，從人工到電氣，從油墨到碳粉，印刷工具的改進(jìn)帶來的是印刷的高效。這種將技術(shù)與工具相互融合的教科書內(nèi)容組織暗線同樣需要我們關(guān)注。
第7課“信息的交流傳播”。印刷術(shù)的飛速發(fā)展，帶來的是信息的廣泛傳播。本課以“制作獨(dú)輪車”為任務(wù)線索，以“文字”和“視頻”為信息傳播形態(tài)，讓學(xué)生在實踐中感受用不同工具傳播信息的差別，在制作過程中感受工具在完成任務(wù)時帶來的便利以及技術(shù)對完成任務(wù)質(zhì)效的影響。同時，本課也是本單元學(xué)習(xí)的一個總結(jié)、提升，提供了教師評估的內(nèi)容和機(jī)會，有助于教師評估學(xué)生對工具和技術(shù)的運(yùn)用和認(rèn)識。
二、單元教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)概念目標(biāo)
技術(shù)是人們改造周圍環(huán)境的方法，是人類能力的延伸。
重大的發(fā)明和技術(shù)會給人類社會發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響和變化。
完成某些任務(wù)需要特定的工具。
杠杄、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機(jī)械。
科學(xué)探究目標(biāo)
能使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機(jī)械解決生活中的實際問題。
能用文字、圖式記錄，并借助記錄表達(dá)自己的探究過程和結(jié)果。
能用多個指標(biāo)評價工具在使用過程中的效果。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
感受工具的便利性，對工具和技術(shù)產(chǎn)生研究的興趣。
與小組同學(xué)互相幫助、在探究活動中積極主動。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
人們總是在解決問題的過程中不斷發(fā)明新的工具，產(chǎn)生新的技術(shù)，從而增強(qiáng)人的能力，推動社會發(fā)展。
了解人類的好奇心和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會的發(fā)展。
單元詞匯
工具：工作時所用的器具。
技術(shù)：廣義的技術(shù)指人類活動所采用的所有方法和手段的總和。狹義的技術(shù)指以現(xiàn)代科學(xué)為基礎(chǔ)，為完成研究、生產(chǎn)或服務(wù)任務(wù)、獲得預(yù)期成果所設(shè)計的執(zhí)行方法和手段。人類在手工或機(jī)件的操作過程中所累積下來的經(jīng)驗或知識。
簡單機(jī)械：能夠改變力的最基本機(jī)械設(shè)備，是復(fù)雜機(jī)械的基礎(chǔ)。可分為杠桿類和斜面類，其中杠桿類包括杠桿、滑輪、齒輪、輪軸等；斜面類包括斜面、螺旋和劈等。
信息：指音訊、消息、通信系統(tǒng)傳輸和處理的對象，泛指人類社會傳播的一切內(nèi)容。
杠桿：在力的作用下可以圍繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的堅硬物體叫作杠桿。
斜面：力學(xué)上指傾斜的平面。斜面是一種簡單機(jī)械，當(dāng)物體向上移動時，斜面較直上省力，斜面越長，越省力。
輪軸：利用杠杄原理制成的省力機(jī)械，由相互固定的輪子和同心軸組成。
滑輪：一種外緣套有繩索或鏈帶，能繞軸心旋轉(zhuǎn)的圓輪，可用來牽引物體或傳遞動力。其力學(xué)的原理是源自杠桿原理的延伸。
材料清單
木棍、輪子、磚塊、鐵錘、核桃夾、核桃、塑料槽(也可用PVC線槽自制)、石塊(有大有小)、水、盛水的瓶子、水槽、測力計、塑料袋、抹布、盒子、木尺、方木塊、有格子且標(biāo)明起點(diǎn)A終點(diǎn)B的寬紙帶、推車、木板、標(biāo)志桶A、標(biāo)志桶B、標(biāo)志桶C、重物(就地取材，適合即可，不限)、剪刀、印有圓形和方形的紙片、印有圓形和方形的布片、解剖剪、廢舊網(wǎng)線、活字印刷套材(字模、印刷盤、墨、宣紙、刷子)、格子紙、計時器、尺子、細(xì)線、竹棍、蘿卜、獨(dú)輪車制作指南文字稿、獨(dú)輪車制作指南視頻、播放視頻的手機(jī)或者其他工具。
三、分課時教材分析
第1課
緊密聯(lián)系的工具和技術(shù)
(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
工具和技術(shù)自古以來就緊密相連、互相促進(jìn)，是人類長期研究、改造自然過程的智慧結(jié)晶。如今，工具和技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面。我們使用的筷子、剪刀、小刀、電梯、自行車、汽車、手機(jī)、計算機(jī)等都是工具和技術(shù)的運(yùn)用。因此，讓學(xué)生學(xué)會使用工具解決生活中的問題，在使用的過程中感受工具和技術(shù)給人類生產(chǎn)生活帶來的便利，從而激發(fā)起對工具和技術(shù)的關(guān)注，產(chǎn)生探究的興趣也就成了本課的重要任務(wù)。
本課從讓學(xué)生舉例入手，喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗和經(jīng)歷，進(jìn)而說一說生活中用過的工具和技術(shù)。六年級的學(xué)生可以列舉很多具體的工具和技術(shù)，但要分析工具和技術(shù)之間的聯(lián)系時，就會感到很困難，因為日常生活中學(xué)生更多時候只關(guān)注二者中的其一，只覺得一個工具好用，而容易忽略背后工具的發(fā)明需要技術(shù)的支撐。使用同一工具，新手和熟手之間也存在經(jīng)驗上的差異，這種技術(shù)上的差異也會直接影響到工具的使用效果。因此，教科書設(shè)計了“取出核桃仁”這樣一個生活化的實踐活動。
取出核桃仁的活動分為兩個層次，一是取出核桃仁，二是取出相對完整的核桃仁，這里面既包含了對工具的正確選擇和使用，也包含了對完成任務(wù)的經(jīng)驗、操作使用工具的技巧等的積累和改良。在評價取出核桃仁的過程中，要幫助學(xué)生認(rèn)識工具和技術(shù)是緊密聯(lián)系的。
科學(xué)概念目標(biāo)
列舉生活中的工具和技術(shù)。
了解工具和技術(shù)之間的聯(lián)系。
科學(xué)探究目標(biāo)
在取岀核桃仁的活動中，能正確操作使用工具，能對使用工具的過程做出評價。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
感受工具和技術(shù)對生活的影響，產(chǎn)生認(rèn)識工具和技術(shù)的興趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
知道工具可以給工作帶來便利，技術(shù)和工具都是不斷改變、不斷進(jìn)步的。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：木棍、輪子、磚塊、鐵錘、核桃夾、核桃。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、班級記錄表。
第2課
斜面
(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
通過前一課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對“工具和技術(shù)”及其聯(lián)系有了一些認(rèn)識，這一課則是縮小視角，開始聚焦到一種工具的研究。
學(xué)生對斜面并不陌生，公路上的斜坡、地下車庫的斜坡、商場的斜坡式自動扶梯都是學(xué)生熟悉的。本課重點(diǎn)研究的是斜面作為一種工具在搬運(yùn)物體過程中的作用。學(xué)生通過用塑料槽從上至下搬運(yùn)石塊、水的活動，建立起斜面可以省力的直觀認(rèn)知；通過用工具測量用斜面搬運(yùn)物體和直接提升之間力的差異，對比數(shù)據(jù)建構(gòu)起斜面省力的認(rèn)識。綜合起來我們可以發(fā)現(xiàn)，不管是從上往下還是從下往上搬運(yùn)，利用斜面比直接搬運(yùn)都要省力。
正因為斜面可以省力，所以對斜面的應(yīng)用出現(xiàn)在了生活中的方方面面。教科書拓展部分列舉了許多斜面應(yīng)用的例子，既是鞏固學(xué)生對斜面作用的認(rèn)知，又進(jìn)一步凸顯了“重大的發(fā)明和技術(shù)會給人類社會發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響和變化”這一單元大概念。
科學(xué)概念目標(biāo)
利用斜面滑道從上往下搬運(yùn)物體十分省力。
利用斜面從下往上搬運(yùn)物體比直接搬運(yùn)物體要省力。
科學(xué)探究目標(biāo)
能利用器材搭建一個斜面，完成特定的搬運(yùn)任務(wù)。
能正確操作測力計，準(zhǔn)確測量利用斜面搬運(yùn)物體和直接提升物體所用的力的大小。
能根據(jù)提供的指標(biāo)完成工具的測試和評價。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
與同伴合作探究時，互相協(xié)作，關(guān)系融洽。
愿意傾聽其他同學(xué)的表達(dá)，樂于分享自已的觀點(diǎn)。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
認(rèn)識到斜面在生活中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，給生產(chǎn)、生活帶來了便利。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：塑料槽(也可用PVC線槽自制)、石塊(有大有小)、水、盛水的瓶子、水槽、測力計、裝小石塊用的袋子、抹布。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。
第3課
不簡單的杠桿
(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
本課我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)了解另一種簡單機(jī)械——杠桿。人類對杠杄的認(rèn)識和了解有著悠久的歷史。阿基米德最早提出了杠桿原理，并依據(jù)此原理產(chǎn)生出了許多發(fā)明，影響深遠(yuǎn)。今天杠桿工具在生活中的應(yīng)用非常普遍。選用杠桿作為研究內(nèi)容，貼近學(xué)生的生活，容易激發(fā)他們研究工具的興趣。
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教科書并不需要學(xué)生去發(fā)現(xiàn)杠桿原理，而是需要學(xué)生通過特定的任務(wù)，在使用杠桿的過程中評估杠桿的作用效果。所以教科書設(shè)計了用木板作杠桿移動大石塊的模擬測試活動。為了保證測試活動的客觀性，教科書中選用固定的小石塊去撬動大石塊。用手撬動大石塊，雖然比用小石塊撬操作更簡單，但由于學(xué)生的力氣存在大小差異，對是否用力的主觀判斷也各不相同，容易出現(xiàn)爭議。在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生既會發(fā)現(xiàn)用固定的小石塊可以省力地撬動大石塊，也會發(fā)現(xiàn)只要改變支點(diǎn)的位置也可能費(fèi)力但無法撬動。同時，改變支點(diǎn)，還會改變撬動大石塊的移動距離。這一發(fā)現(xiàn)，是讓學(xué)生借助自己畫出的杠桿裝置圖，觀察總結(jié)得出來的。在集體研討交流的過程中，我們不僅期望學(xué)生能發(fā)現(xiàn)杠桿的不同作用效果，還期望學(xué)生能夠互相交流完成任務(wù)的經(jīng)驗，感悟到“在實踐中操作工具時，技術(shù)方法的進(jìn)步能幫助我們更好地完成任務(wù)”。
科學(xué)概念目標(biāo)
利用杠桿可以幫助我們撬起一些重物。
改變支點(diǎn)的位置、支點(diǎn)的高度會影響杠桿的作用效果。
科學(xué)探究目標(biāo)
能利用杠桿完成撬動大石塊的任務(wù)。
能用畫圖的方式記錄杠桿裝置的使用情況。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
能對杠桿產(chǎn)生探究的興趣，樂于和同學(xué)合作完成模擬測試。
尊重事實，如實記錄大石塊的移動距離，準(zhǔn)確地畫出杠杄裝置，愿意傾聽其他同學(xué)的表達(dá)，樂于分享自己的觀點(diǎn)。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
認(rèn)識到杠桿也是一種簡單機(jī)械，在生活中應(yīng)用廣泛，給我們帶來了便利。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：木尺、一大一小兩塊石塊、有格子且標(biāo)明起點(diǎn)A終點(diǎn)B的寬紙帶作為杠桿支點(diǎn)的方木塊。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。
第4課
改變運(yùn)輸?shù)能囕?br/>(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
本課我們將探究另一種簡單機(jī)械——輪軸。本課以輪子作為研究對象，借助模擬測試，讓學(xué)生了解輪子的作用，建構(gòu)對輪軸的認(rèn)知。同斜面、杠桿一樣，車輪的發(fā)明與運(yùn)用同樣歷史悠久。人類很早之前就發(fā)明了車和車輪，改變了肩挑、畜力馱運(yùn)的運(yùn)輸方式，有效地節(jié)省了人力，大大提高了運(yùn)輸?shù)哪芰托剩且豁椌哂袆潟r代意義的了不起的發(fā)明。隨著各種動力的不斷發(fā)明，不同類型、不同材質(zhì)、不同構(gòu)造的輪子也隨之不斷地涌現(xiàn)，今天輪子已經(jīng)成為各種交通工具中不可或缺的部件之一。
在前兩課的基礎(chǔ)之上，本課繼續(xù)采用在具體情境中完成相應(yīng)任務(wù)的活動形式。學(xué)生將借助平板和手推車，完成在直線和曲線道路上運(yùn)送不同貨物的實際任務(wù)，在體驗中完成對輪子的測試。通過對比，學(xué)生認(rèn)識到輪子的作用有多個方面，如省力、省時、靈活、平穩(wěn)、安全等。
這是一個非常有趣的活動，深受學(xué)生的喜歡。這個活動對學(xué)生的探究技能有了更高的要求，需要學(xué)生針對實際情況提出更多的評測指標(biāo)；受場地的制約，需要各小組成員之間、小組與小組之間互相協(xié)作才能完成任務(wù)。本課的學(xué)習(xí)場地從室內(nèi)到室外，再回到室內(nèi)，課堂活動的大部分時間都在室外進(jìn)行。室外教學(xué)需要教師事先選定好室外活動的場地，制訂好活動的規(guī)則，對教學(xué)的組織要求更高，也是培養(yǎng)和評估學(xué)生的良好學(xué)習(xí)行為習(xí)慣的機(jī)會。
科學(xué)概念目標(biāo)
車輪屬于輪軸，也是一種簡單機(jī)械。
用有輪的推車運(yùn)送物品比較省力、靈活。
科學(xué)探究目標(biāo)
能利用平板或者推車完成運(yùn)送物品的任務(wù)。
能運(yùn)用時間、用力、安全、靈活、損耗等多個指標(biāo)來評判運(yùn)輸過程的效果。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
能遵守規(guī)則，與小組成員互相配合，積極協(xié)作共同完成探究任務(wù)。
愿意傾聽其他同學(xué)的表達(dá)，樂于分享自己的觀點(diǎn)。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
輪子的發(fā)明和改進(jìn)，改變了人類的運(yùn)輸歷史，對人類社會發(fā)展具有重要的影響。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：推車(沒有的可以用木板釘上四個萬向輪自制)、不帶輪子的木板標(biāo)志桶A、標(biāo)志桶B、標(biāo)志桶C、重物(就地取材，適合即可，不限)。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。
第5課
靈活巧妙的剪刀
(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
前面我們已經(jīng)探究了斜面、杠桿、輪軸這三種簡單機(jī)械，也了解了隨著技術(shù)的發(fā)展，工具也在不斷地改進(jìn)、創(chuàng)新。在現(xiàn)實生活中，為了解決一些問題，往往需要把幾種簡單的機(jī)械、幾種不同的技術(shù)組合在一起，這就誕生了更加復(fù)雜的機(jī)械。本課我們將以剪刀為例，探討這種工具和技術(shù)的組合所帶來的便利，以及對生活的影響。
對剪刀的探究，我們繼續(xù)以創(chuàng)設(shè)生活情境、解決特定任務(wù)的方式進(jìn)行。先讓學(xué)生用剪刀裁剪紙片、布料上的圓形和方形。這個活動會讓學(xué)生感受到，如果不用工具，我們不可能精確地完成裁剪任務(wù)；如果只使用刀具，雖然也可以完成任務(wù)，但裁剪的精度、安全性、靈活性、速度比起剪刀都要遜色不少。出于安全考慮，教科書沒有讓學(xué)生用剪刀進(jìn)行對比體驗，但這種對比分析還是非常有必要的，可以幫助學(xué)生理解剪刀的作用。在模擬醫(yī)生做外科手術(shù)的活動中，我們設(shè)計了用剪刀剪開塑料皮并剪斷兩根導(dǎo)線的任務(wù)，相比前面的任務(wù)，這個任務(wù)難度加大，操作精度要求更高。如果使用一般的剪刀，完成這個任務(wù)會有一定的難度，這就促使學(xué)生意識到我們需要對剪刀進(jìn)行改進(jìn)，而解剖剪正是基于解決此類問題所發(fā)明出來的專用剪刀。學(xué)生使用解剖剪完成任務(wù)的過程，也就是感受“某些任務(wù)需要特定的工具”的過程。通過對比分析普通剪刀、解剖剪、理發(fā)剪主種剪刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能幫助學(xué)生意識到，人們?yōu)榱烁玫赝瓿赡承┤蝿?wù)，不斷地對工具進(jìn)行改進(jìn)，工具和技術(shù)是相互促進(jìn)發(fā)展的。
科學(xué)概念目標(biāo)
剪刀是一種組合工具，它具有斜面和杠桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
形式多樣的剪刀也是多項技術(shù)組合的產(chǎn)物，用以解決不同任務(wù)的需要。
科學(xué)探究目標(biāo)
能利用剪刀完成裁剪和模擬外科手術(shù)的探究任務(wù)。
能運(yùn)用時間、用力、安全、靈活、方便等多個指標(biāo)來評價剪刀使用的效果。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
能遵守規(guī)則，與小組成員互相配合，積極協(xié)作共同完成探究任務(wù)。
愿意傾聽其他同學(xué)的表達(dá)，樂于分享自己的觀點(diǎn)。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
各種各樣的剪刀是人類在解決特定問題時，不斷思考、創(chuàng)新發(fā)明出來的，給生產(chǎn)生活帶來了極大的便利。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：剪刀、印有圓形和方形的紙片、印有圓形和方形的布片、解剖剪、廢舊網(wǎng)線。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。
第6課
推動社會發(fā)展的印刷術(shù)
(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
印刷術(shù)是中國古代四大發(fā)明之一，是人類近代文明的先導(dǎo)，為知識的廣泛傳播交流創(chuàng)造了條件。在印刷術(shù)發(fā)明之前，人們依賴手工抄寫的方式來制作書籍傳播文化，這種方式既費(fèi)時、費(fèi)事又容易出錯。印刷術(shù)的發(fā)明徹底改變了這一局面，它方便、靈活、省時、省力，提髙了印刷的效率。正因為如此，印刷術(shù)作為一種基礎(chǔ)性技術(shù)，不僅發(fā)揮了重要的歷史作用，在如今仍然發(fā)揮著重要的現(xiàn)實作用。
我國的活字印刷術(shù)聞名于世，但隨著時間的流逝以及各種印刷技術(shù)的不斷革新，今天我們已經(jīng)很難再見到活字印刷，學(xué)生對活字印刷的了解也十分有限。在本課，我們設(shè)計了模擬活字印刷的活動，學(xué)生將在活動體驗中了解活字印刷的簡單工序，感受它的魅力。通過與手工抄寫的對比，學(xué)生將深刻體會到活字印刷的省時、省力，感受它對文化傳播所做出的目大貢獻(xiàn)。
科學(xué)概念目標(biāo)
活字印刷是重要的印刷技術(shù)之一。
印刷術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，推動了工具和技術(shù)的不斷發(fā)展。
科學(xué)探究目標(biāo)
能參與體驗活字印刷術(shù)并印刷一頁“書籍”。
能合理估量手工抄寫和印刷完成同樣任務(wù)所需要的時間。
能結(jié)合模擬體驗和估量結(jié)果，對手工抄寫和活字印刷進(jìn)行評測。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
能積極參與體驗活動，小組成員之間能互相幫助。
感受活字印刷術(shù)的便利，激發(fā)民族自豪感，產(chǎn)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
活字印刷推動了印刷術(shù)的發(fā)展，讓文化、知識的傳承更加便捷，推動了人類文明的發(fā)展。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：活字印刷套材(字模、印刷盤、墨、宣紙、刷子)、格子紙、計吋器。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。
第7課
信息的交流傳播
(一)背景和教學(xué)目標(biāo)
21世紀(jì)是信息時代，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，每天我們都在接收大量的信息，也在自我創(chuàng)造出大量的信息，信息對整個社會的影響越來越重要。現(xiàn)在的學(xué)生被稱之為“信息時代的原住民”，不管是現(xiàn)在還是將來，信息對他們的影響都非常大。
本課我們聚焦“信息對工具和技術(shù)的影響”，讓學(xué)生先比較書本和電腦提供的信息之間的異同，引發(fā)對信息的關(guān)注和思考。接下來再借助這兩種信息傳播工具，分別獲取制作簡易獨(dú)輪車的信息，并依據(jù)獲取的信息完成獨(dú)輪車的制作。在這個過程中，學(xué)生需要反復(fù)跟信息傳播扛具接觸，從而感受到不同的傳播工具所承載的文字和視頻會對我們獲取信息產(chǎn)生直接影響。這個過程一定要讓學(xué)生親自參與，因為雖然我們每天都被這些信息傳播工具所包圍，也感受到它們傳遞信息的一些特點(diǎn)，但這些認(rèn)知都是片面的，并且缺乏公平比較。當(dāng)學(xué)生真實地參與活動時，他們才能真正感受到不同傳播工具之間的差異。我們希望在活動中學(xué)生能感受到不同的信息傳遞方式各有優(yōu)劣。人們閱讀文字可以快速獲取信息，可以及時選取和標(biāo)注重點(diǎn)信息，但不夠直觀，影響人們對信息的理解；視頻信息生動直觀，連續(xù)性強(qiáng)，但相對耗時，在及時選擇和標(biāo)注信息時不夠方便。
制作獨(dú)輪車，既是個與信息傳播相關(guān)的制作活動，又是一個評估學(xué)生單元學(xué)習(xí)的活動。制作過程中，學(xué)生可能會用到剪刀、小刀、尺子等工具，獨(dú)輪車本身也包含了本單元學(xué)習(xí)的一些技術(shù)。有了前面學(xué)習(xí)經(jīng)歷的鋪墊，學(xué)生使用這些工具的經(jīng)驗應(yīng)該更加豐富，“技術(shù)”也跟著提高了。此時，讓學(xué)生再次交流對“工具和技術(shù)”的看法對自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行回顧、總結(jié)。這時學(xué)生對工具和技術(shù)的認(rèn)識也更加全面，他們不僅能說出一些具體的工具名稱，也能結(jié)合自己的感受使用“省力”“省時”“安全”“靈活”等詞語來評價工具的優(yōu)劣。在教師的引導(dǎo)下，他們還能發(fā)現(xiàn)“工具和技術(shù)”更多的區(qū)別與聯(lián)系。比如，匚具往往是具體的實物，而技術(shù)往往是一些經(jīng)驗、技巧和方法；工具的發(fā)明、使用需要技術(shù)，技術(shù)的進(jìn)步可以發(fā)明出更先進(jìn)的工具；工具和技術(shù)都是可以不斷改進(jìn)的。
科學(xué)概念目標(biāo)
信息的交流與傳播驅(qū)動工具和技術(shù)的發(fā)展。
不同的信息傳播工具會影響人們接收信息的效果。
科學(xué)探究目標(biāo)
能借助信息傳播具獲取信息，完成獨(dú)輪車簡易模型的制作。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
樂于合作探索，遇到問題能積極想辦法解決。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
信息的交流和傳播推動工具和技術(shù)的共同發(fā)展，對人類社會的發(fā)展具有舉足輕重的地位。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：尺子、剪刀、細(xì)線、竹棍、蘿卜、獨(dú)輪車制作指南文字稿、獨(dú)輪車制作指南視頻。
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件。
四、參考資料
科學(xué)、技術(shù)和工具的基本知識
科學(xué)是主體借助于手段和條件，揭示并獲得自然、社會、人自身固有的本質(zhì)、規(guī)律的知識體系和認(rèn)知活動。
技術(shù)是主體借助于手段和條件，變革客體，實現(xiàn)預(yù)定目的方式和機(jī)制，創(chuàng)造出客觀沒有的人工人造物的能力體系和創(chuàng)造活動。技術(shù)是由經(jīng)驗、知識和理論、智能組成的主體要素，由材料、能源和信息組成的客體要素，由工具、機(jī)器、設(shè)備、裝置和同主體、客體、手段相互作用的規(guī)則、工藝流程及運(yùn)用工具、機(jī)器、設(shè)備、裝置以實現(xiàn)目的途徑、技巧、行為方式等手段要素組成的。
工具是能幫人們降低工作難度或省力的裝置，常見的簡單工具有杠桿、滑輪、輪軸、齒輪、斜面、螺旋、劈等。前四種簡單工具是杠杄的變形，后三種是斜面的變形。
技術(shù)的發(fā)明為工具的變革提供了理論基礎(chǔ)，而新工具特別是新科學(xué)實驗裝備使用為技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件，二者互相促進(jìn)，共同發(fā)展。
連筒
連筒，古代文獻(xiàn)中或稱“竹筧”，亦有稱“筧”，是一種利用竹材中空特性而架設(shè)的傳水設(shè)施。《王禎農(nóng)書》說：“連筒，以竹通水也。凡所居相離水泉頗遠(yuǎn)，不便汲用乃取大竹，內(nèi)通其節(jié)，令本末相續(xù)，連綿不斷；閣之平地，或架越澗谷，引水而至。又能激而高起數(shù)尺，注之池沼及庖之間。如藥畦蔬圃，亦可供用。”連筒構(gòu)造方法極為簡單：取粗大竹材，打通節(jié)隔，根據(jù)輸水遠(yuǎn)近，將一根、二根乃至許許多多根打通節(jié)隔的竹材首尾相接，形成通水道，上接水源，下達(dá)需水之處，如池塘、廚房、藥畦、菜園等。從我們現(xiàn)今所掌握的材料來看，唐朝中期以后，南方各地丘陵山區(qū)已較多地采用了這種簡便易行的傳水設(shè)施。
斜面
斜面：與水平面成傾斜的光滑平面，稱為斜面斜面的作用：能夠?qū)⑽矬w以相對較小的力從低處提升至高處，但提升該物體的路徑長度也會增加。斜面越長即斜面與水平面的夾角越小，則越省力。
斜面的應(yīng)用：日常生活中的刀刃、釘子的尖利部位、樓梯、電梯、盤山公路、橋梁的引橋、房屋的傾斜屋頂、傾斜的傳送帶等都是斜面的應(yīng)用。螺絲釘是一種變形的斜面。
杠桿
在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒就是杠桿，杠桿是一種簡單機(jī)械。
杠桿可以分為三類：當(dāng)阻力臂小于動力臂時，杠桿省力；當(dāng)阻力臂等于動力臂時，杠桿既不省力也不費(fèi)力；當(dāng)阻力臂大于動力臂時，杠桿費(fèi)力
觀察圖示我們可以發(fā)現(xiàn)，杠桿省力時，物體被撬動的距離較短；當(dāng)杠桿費(fèi)力時，物體被撬動的距離較長。所以，杠桿省力時，費(fèi)距離；杠桿費(fèi)力時，可以節(jié)省距離。
不改變支點(diǎn)的位置，只改變支點(diǎn)的高度，不影響杠桿的省力效果，但可以增加物體被撬動的距離。
在生活中根據(jù)需要，杠桿可以是任意形狀。如蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒、釣魚竿、訂書機(jī)、筷子、鑷子等，都是杠桿。滑輪是一種變形的杠桿，定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，動滑輪的實質(zhì)是阻力臂是動力臂一半的省力杠桿。
輪軸
輪軸：由固定在同一根軸上的兩個半徑不同的輪子構(gòu)成的機(jī)械叫輪軸。半徑較大的是輪，半徑較小的是軸。輪軸也是一種簡單機(jī)械。
輪軸的原理：一般情況下，在輪上用力，由于輪的半徑總是大于軸的半徑，所以輪軸省力但費(fèi)距離。當(dāng)我們在軸上用力時，輪軸費(fèi)力，但能節(jié)省距離，生活中自行車后輪、風(fēng)扇的扇葉就屬于此類應(yīng)用。
輪軸的應(yīng)用：日常生活中常見的轆轤、絞盤、石磨、汽車的方向盤、扳手、手搖卷揚(yáng)機(jī)、自來水龍頭的扭柄等都是輪軸。
動滑輪在軸上掛重物，在輪上用力，我們也可以把它看成輪軸的應(yīng)用。
印刷術(shù)
公元105年，東漢的蔡倫制造出了物美價廉、適合書寫的“麻紙”，開創(chuàng)了人類用紙記錄信息的先河。書籍的普及也帶來了新的問題，人們發(fā)現(xiàn)手抄書籍費(fèi)時、費(fèi)力、又易抄錯、抄漏，如何能找到一種方法，能準(zhǔn)確、快速地復(fù)制和傳播信息與知識呢?
雕版印刷術(shù)：唐朝出現(xiàn)的“雕版印刷術(shù)”是世界最早的印刷術(shù)。它的工藝流程是將文字、圖像雎刻在平整的木板上，再在版面刷上一層油墨，然后在上面蓋上紙張，用干凈的刷子輕輕刷過，最終使木板上的圖文清晰地印到紙張上。雕版印刷大大提高了書籍制作的效率，也迅速傳播開來。
活字印刷術(shù)：宋代的畢昇在工作時發(fā)現(xiàn)了雕版印刷的缺點(diǎn)：一塊雕版只能印一頁內(nèi)容。如果內(nèi)容變動，就需要重新制作一塊新的雕版，費(fèi)時費(fèi)力且成本也高。于是，他積極思考，發(fā)明了新的印刷術(shù)——活字印刷。他把每個字制成泥塑模板，并按照需要的順序排列在字盤里，給字模涂上墨汁之后便可印刷；印完之后將字模取出，留待下次印刷時重新排列組合使用；字模可以反復(fù)使用，節(jié)約了成本，提高了印刷的效率。
噴墨印刷：計算機(jī)存儲的信息輸入到噴墨印刷機(jī)，油墨在噴墨控制器的控制下從噴頭的噴嘴噴岀，噴印在承印物上。噴墨印刷是一種無接觸、無壓力、無印版的印刷技術(shù)，所以它的承印物材料廣泛，包括木板、玻璃、水晶、皮革、橡膠、聚氯乙烯(PVC)、石材等。
激光打印：激光打印技術(shù)是利用激光束將數(shù)字化圖形或文檔快速“投影”到一個感光表面(感光鼓)，被激光束命中的位置會發(fā)生電子放電現(xiàn)象。然后由于靜電作用，這些位置像磁鐵般地吸引一些纖細(xì)的“墨粉”，打印效果就出來了。激光打印速度快，輸出質(zhì)量高，是當(dāng)代常用的印刷技術(shù)。

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