【课标落实】
1．本次STEM项目学习通过阅读、实验、设计、制作、展示等活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。
科学知识：
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。
科学探究：
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事实的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结论；能基于证据质疑并评价别人的探究报告。
科学态度：
能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。
能接受别人的批评意见，反思、调整自己的探究；在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境：
了解科学技术可以减少自然灾害对人类生活的影响；了解在科学研究与技术应用中必须考虑伦理和道德的价值取向。
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
认识到人类、动植物、环境的相互影响和相互依存关系，了解地球上的资源是有限的，人类活动会对环境产生正面和负面的影响，自觉采取行动，保护环境。
2．本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”的高年段要求。
18.2 工程的关键是设计。
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思。
将自己简单的创意转化为模型或实物。
根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。
18.3 工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。
根据设计意图，分析可利用的资源。
简单评估完成一个产品或系统的可能性、预想使用效果。
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。
【教材分析】
“节能小屋”属于STEM项目学习单元。它倡导跨学科学习方式，以项目学习、问题解决为导向，将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，有利于培养学生的创新能力与综合素养。本单元重在引导学生经历STEM项目学习的过程，让高阶思维在真实的应用场景中真正开启，从而提升学生解决问题的能力。整个STEM学习过程通过学生所做的“工程笔记”串联起来。 本次项目学习依照工程实践的流程开展活动，具体细化为六个环节：了解需求、明确问题、前期研究、设计方案、制作改进、评价反思。教材首先揭示现实困境，提出绿建筑的概念，了解人类需求。然后提出“制作节能小屋”的任务，让学生明确这个任务的具体要求及需要解决的问题。接着进入前期研究环节，采用多种方法回顾以往科学课的相关学习内容，运用查阅资料、实验探究等方法对有关技术问题展开前期研究，包括建筑散热途径、节能建筑保温隔热技术、材料保温隔热性能，以及本地区所处地理位置的气候特点，这是后续设计节能小屋需要考虑的重要因素之一。在此基础上，学生进行节能小屋的方案设计、讨论交流形成最佳方案、画出设计示意图。随后让学生依据各自的设计方案，选择合 适的材料和工具制作实物模型。最后由学生根据节能小屋节能效果的检测情况，对整个设计和制作过程进行回顾反思。整个项目学习强调学生经历一个完整的工程实践过程，培养小组有效分工及合作能力，逐步提升学生的技术与工程素养。
【学情分析】
学生通过低、中年段的《专项学习》，已经在模仿工程师的工作，尝试设计并制作物品。五年级下册的“立体小菜园”项目是学生开展STEM单元的初步尝试。本单元开展的“节能小屋”，更是通过引导学生经历 STEM 项目学习的全过程，提高在真实情境下解决问题的能力。
在实际教学中，有些学生认识不到化石能源的消耗是个问题，认为是一件“天经地义”的事情；也有部分学生有一点这样的意识了，可要想把它说清楚，还是有点难度。因此，教师要充分联系学生的居家生活，通过教学对话，把学生的认识提上去，意识调出来，想法说出来，
“节能小屋”让学生在模仿工程师的工作方式中学习，其本质还是学习，通过对已有科学知识
的运用和迁移，促进学生建构科学大概念，提升实践能力。因此，教师不能过度纠结于学生做出的节能小屋模型的质量，或者说不要把这一单元上成劳动技术课。受限于小学生的实际情况，他们的知识和能力都有所欠缺，如果过分追求物化成果，可能会出现无视学生实际而刻意拔高要求，强行灌输知识点、训练技能点的情况。
【教学目标】
1．经历“节能小屋”从需求到建成的全过程，能够列举并说明STEM项目学习的大致流程。
2．能够梳理回顾已有知识，并将这些知识应用到问题情境中，对解决问题产生作用。
3．能够识别所要解决的问题，能够将各种想法汇集起来，运用一定的策略形成一个完整的建设方案。
4．能够基于测试结果进行评价反思，并联系前期研究、设计方案等环节，做出调整。
【教学重点】
经历STEM项目学习各环节；针对问题进行前期研究；形成节能小屋的设计方案。
【教学难点】
确定节能小屋的设计方向；在每个设计点上做出决策；基于检测结果开展评价反思。
【教学准备】
教师材料：“问题小屋”模型、PPT课件、相关视频。
学生分组材料：方格绘图纸、2B铅笔、题板、便签纸、纸板（或手工木板、KT板）、竹条（或桐木条）、太阳隔热膜、保温板（或棉花、泡沫板、海绵）、防晒隔热漆、纸板切割机（或儿童手工锯）、热熔胶、剪刀、刻刀、直尺、温度计（酒精温度计、热电偶温度计）、50mL烧杯、水。
【教学时间】
4课时
【教学过程设计】
第一课时
一、了解需求，明确问题
（一）导入：分析现状，揭示需求
1. 引入课题。
谈话：同学们好！欢迎你来参加《节能小屋》这个项目的学习，看到这个课题，你可能会产生哪些问题呢？
预设：什么是节能？为什么要节能？为什么要建节能小屋？节能小屋长什么样？节能小屋怎么建？……
强调：要想解决这些问题，还得从“能”这个字说起。
2. 认识到化石能源的消耗及其带来的环境污染是全球话题。
（1）谈话：当今社会快速发展，化石能源的消耗及其带来的环境污染，正成为一个全球性的话题。
（出示PPT：能源枯竭、环境污染两幅漫画）
这两幅漫画形象地表达了现在人类所面临的状况。一方面，无节制地开采化石能源，造成能源枯竭；另一方面，无限制地使用化石能源，造成环境污染。
（2）（出示PPT：四张建筑图片）
说到能源消耗的“大户”，大家可能立刻就会想到汽车、飞机、工业生产等，可是，你很可能忽略了这样一类物体——建筑。它们是人们起居作息的庇护，是文化生活的场所；它们是现代化城市的“地标”；它们被誉为“凝固的艺术”……它们有一个共同的名字——建筑。
（3）人们的生产生活一刻也离不开建筑，随着建筑数量的不断增加，功能不断丰富，建筑对2. 认识到化石能源的消耗及其带来的环境污染是全球话题。
（4）（出示PPT文字：建筑能耗越来越大，建筑节能成为迫切需求。）
人们的生产生活一刻也离不开建筑，随着建筑数量的不断增加，功能不断丰富，建筑对化石能源的消耗也越来越大，建筑节能成为迫切需求。
3. 认识到建筑能耗越来越大，建筑节能成为迫切需求。
（1）你可能还没有认识到问题有多严重。
（2）说生活。
① 远的不说，就说我们自己的家，每天饮食起居就要消耗很多能源。
② 在寒冷的冬季，需要靠采暖、空调保持室内的温度；
③ 在炎热的夏季，需要靠空调来隔绝室外的热浪；
④不仅如此哦，干燥时需要加湿，潮湿时需要抽湿，而这些往往都需要消耗能源才能
实现。
（3）说数据
① 让我们再来看一组数据。
太阳能小屋建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例竟然高达30—40%，而且上升速度非常快。
②（出示PPT：我国建筑能耗及其占社会能耗的比例）
其中绝大部分是采暖和空调的能耗。在整个建筑能耗中空调系统的能耗占约40%左右。
③（出示PPT：采暖和空调在建筑能耗中占比）
（4）谈体会
① 看到这些数据，你有什么想法？
②譬如，夏天这么热，到底是该用空调呢？还是不该用呢？恐怕你会陷入两难的境地。不用吧，太热了；用吧，消耗能源。怎么办呢？
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