湘科版科学六年级上册第六单元《创造与发明》大单元整体教学设计

原创作者李想第六单元《创造与发明》大单元整体教学设计学科年级单元名称单元主题课时安排一、单元主题
小学科学版本六年级上册湘科版第6单元《创造与发明》
创新思维孵化营从自然启示到科技创造
3课时“创新思维孵化营一一从自然启示到科技创造”围绕仿生学原理、技术选代规律和现代科技创新，引导学生经历“观察→模仿→改进→创造”的完整发明流程，培养工程思维与创新能力。
二、单元大情景
“未来发明家训练营”学生化身“见习发明家”，通过三阶段任务获取“创新勋章”：1.任务一：破解自然密码（《大自然的启示》）一一探究仿生学原理；2.任务二：穿越技术长廊（《手电筒的发明》）一一分析技术迭代规律；3.任务三：畅游创意工坊（《我的发明创意》）一一设计并制作创新模型最终目标：举办“校园发明博览会”，展示《创新成果手册》。
三、课程标准分析
依据核心概念学习内容学段目标《义务教育科学课程标准（2022年版）》13.工程设计与物化
13.1技术发明方法；13.2科技推动社会变革：
13.3工程的关键是设计①举例说明发明创造的常用方法：（5-6年级）②分析技术产品送代规律；③制作简易模型并优化改进
四、单元教材分析
本单元包括《大自然的启示》《手电筒的发明》《我的发明创意》这3课。第一课《大自然的启示》引导学生观察自然界中的生物结构（如鸟类的流线型身体、植物的防水表面等），分析其功能原理（如减少阻力、防水防污），探究人类如何从中获得发明灵感（如飞机设计、防水材料）。并尝试通过实践活动对比流线型与非流线型物体在水中的阻力（如船模测试）。研究鲨鱼皮泳衣的仿生学原理及其对游泳速度的影响。讨论蝙蝠回声定位与雷达技术的关联。第二课《手电简的发明》以手电简为案例，分析其技术迭代过程（从早期油灯→干电池手电筒→LED手电筒），探究能量转换（化学能→电能→光能）、材料革新（金属外壳→塑料轻量化）及结构优化（开关设计、聚焦透镜）。并对比不同年代手电筒的内部结构（电池、灯泡、反光碗）。优化手电筒的便携性（如折叠手柄）或续航能力（太阳能充电）。联系现代科技（如手机闪光灯、头灯）说明发明对社会的影响。
第三课《我的发明创意》引导学生从生活问题出发（如雨天书包易湿），运用前两课的科学原理，设计创新方案（如防水书包罩），经历“问题定义→灵感构思→设计绘图→模型制作”的完整发明流程。并尝试用思维导图梳理“问题需求-解决方案”链条（如“防丢失钥匙扣”需解决“易丢”问题）。制作简易发明原型（如用磁铁+报警器设计“防丢器”）。最终举办“校园发明博览会”，评价创意的实用性与科学性。
三课形成“现象观察→案例分析→实践创造”的递进链条：1.基础认知（第1课）：从自然现象中提炼科学原理，为发明提供灵感来源。2.技术解析（第2课）：通过典型案例，理解发明需融合科学原理、材料技术与工程优化。
3.能力迁移（第3课）：整合前两课知识，解决真实问题，完成从“学习者”到“创造者”的角色转变。
五、教学目标维度科学观念科学思维探究实践态度责任目标内容①知道仿生学是发明的重要方法；②理解技术选代需融合科学原理与工程优化。①通过案例对比归纳技术发展规律；②运用设计思维（问题定义→方案迭代）解决实际问题。①设计仿生学对比实验（如流线型阻力测试）；②制作发明模型并优化功能。
①形成尊重知识产权意识；②体会科技对生活的改善价值。六、学情分析
1.年龄特点：六年级学生抽象思维初具，热衰角色扮演（如“发明家”）但系统工程经验不足。
2.认知基础：已知能量转换（五年级）、简单机械（四年级），但对“技术选代”“仿生设计”缺乏深度理解。3.学习难点：将抽象原理转化为可行方案（如仿生学应用）；协调创意与实操的平衡（模型制作）。七、活动设置课时活动1（《大自然的启示》）

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