2018浙江省小学科学名师网络工作室活动 [复制链接]

陈荣林：小学STEM教育的思考与实践  提纲

一、对STEM教育的认识

1.STEM教育的背景是分科教学。

2.STEM教育的关键是整合。

3.STEM教育是发展的。

二、STEM理念融入科学课的策略

1.教师要树立观念，改变角色。

2.课堂要拓展空间，增加时间。

3.课的设计任务模糊，结果明确。

三、STEM科学课设计原则

1.让内容容易学习。

2.呈现学生思维。

3.实现互相学习。

4.促进自助学习。

郑建华：跨界挑战
智造未来——杭州长江实验小学STEM季活动介绍

一、为什么做——让课程满足学生需求

    最近，STEM教育越来越火，各类优秀的STEM课程遍地开花，但很多的STEM活动单靠课堂时间很难完整的实施，所以长江就想着构思一个完整的STEM课程， 即要学生感兴趣，又要让学生完整经历整个STEM学习过程，同时满足“长江小学者课程”的理念，从“成人”角度培养学生21世纪各项能力。经过多次教研组长思维碰撞，确定“跨界挑战
智造未来——我的未来家园”STEM项目。

二、怎么做——让课程落到实处

    STEM是一门综合性课程，强调学科的整合，强调“整体大于部分之和”，这就需要动用全校的力量，各科老师、学生、家长共同努力，通过以下五个阶段，让“未来家园”项目得以实施，让学生得到发展。

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2018/4/23 16:27:04

    学校在准备阶段为学生提供了一种学习情境，让学生主动探索真实的世界，设计真实生活问题的解决方案，从而培养他们的创造力思维和实干技能，采用多元化的评价，从而充分发挥他们的才能，使学生充分接触工程相关的科学技术，让他们能够将课堂和真实的世界联系起来。通过一个月的课程参与，同学们完成了“未来家园”的制作，活动受到社会各界的广泛好评。

《精准到站的小车》

宁海县越溪乡中心小学 胡旭波

（一）教材使用介绍

本课设计基于教科版五年级上册《运动和力》单元相关内容。从STEM理念出发，学生已经知道的科学概念是一定的力能使小车运动起来，力越大小车运动越快；运动的快慢和力的变化是有规律的；数学概念是能用一定的数学模型（折线图表）去分析相应的数据，通过不断地的尝试调整将理性和实际有效结合。通过数学和科学的有机结合促进学生思维和概念的深层次发展。

（二）教学目标：

1、知识目标：

感受力与运动的关系：足够大的力能使小车运动起来，力越大小车运动越快；运动的快慢和力的变化是有规律的。

借助折线图的插值预测或外推预测，能够快速找到力与运动的变化规律。

2、科学探究

通过反复实验搜集证据、处理数据、得出结论，并能进行表达交流。

3、科学态度

实事求是，尊重证据，以事实为依据作出判断。

合作分享，明确分工，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。

4、科学、技术、社会与环境目标

利用已知的科学知识，不断提高技术水平，达到一定的目的并影响社会的发展。

（三）材料准备：秒表、重力小车、垫圈若干、轨道、测试表、评价表

（四）教学过程：

课前谈话：

试用秒表：

每个同学试试秒表的开始、结束和归零；我们的读数是0秒21，写作0″21

测试最快的同学达到多少；等会实验中可以尝试最快的同学做计时员

刚才大家所测的数值就是实验的误差。

（一）谈话导入

1.导入。上课之前我们试用了秒表，你们觉得这节课的学习内容和什么有关？时间

2.故事。说起时间，老师想起15年前去日本的一次经历。那一次我发现日本的火车非常准时，误点不超过1分钟；而当时我国火车误点半小时甚至几小时是非常正常的。所以那时我觉得日本的火车非常了不起。

3.高铁视频。8年前，我们宁海也有了动车。坐过动车的举手。你们觉得现在的动车准时吗？我们来看一段高铁的视频

观看视频：高铁时间精确到秒；

视频观后感。看了这段视频有何感想。（课件）

时间和距离上非常精准、分毫不差。

（二）介绍启动小车

我们来启动一辆时间精准到站的小车，大家有没有兴趣。（揭题）

1.出示轨道：这是小车运行的轨道，黑线表示起点代表宁海站，挡板位置是终点代表宁波站。

2.出示小车：这是辆高科技小车，各小组观察小车构造，你估计这辆小车是怎么启动？

学生尝试解说，上台演示，课件出示几个注意点。

3.试着启动小车：思考，重力大小与小车运动有什么关系？（课件）

（三）让小车2"50精准到站

要使从宁海出发2"50精准到达宁波站，大家有信心吗？怎么测试，而且尝试次数最少？

预测：1.一个一个加

2.多个多个加

教师引导：如果加30个，可能需要测试14次？有更好的方法吗？根据实际情况调整。

备用问题： 1.提供测试表：认真看测试表，讨论测试表；

2.2介绍使用方法（最好用微课）：一条线，我们把它拉直，绕过上面两个滑轮，挂上垫圈，反方向转动轮子，直到指针指向绳子红点。压住后轮，放到轨道上，释放，小车就能自动驾驶了。

（四）评价前置

出示评价单

1.
项目名称：驾驶2秒50精准到站的小车。

2.
评分标准：

3.
测试时间：20分钟（展示：
）

（五）学生完成项目教师巡检合作情况，给分。（20分钟）

（六）学生上台测试，完成数据分（15分钟上台测试汇报）

学生完成数据汇总，观察汇总单，我们的数据有没有问题。为什么会有数据差异。你最喜欢哪组的成果，为什么？

（七）活动成果汇报。我们小组测试多少次，分成三类，分别汇报体会和成果。请测试次数最少的小组汇报

1.估算有事实依据；

2.先找到一个最小值，再找到一个最大值；然后很快可以找到我们需要的数值

（八）活动拓展：

1.如果让我们的小车2秒精准到达，你估计多少垫圈？你是怎样推测的？

2.有一种方法能让我们推测更加准确，出示折线图

（1）把我们测试的数据填入折线图，完成图表；

（2）能根据折线图推测2秒

（3）想不想再测试，带小车回家

搬运重物

杭州市上城区教育学院
闻蓉美

【学生分析】

二年级的学生喜欢体验式的学习方式，做中学，玩中学。创设真实的情境后，让学生模拟用古代发明的轮子和轴来搬运重物，这是一项适合二年级孩子的具有一定挑战性的任务。然而，他们从未上过科学课，小组合作探究中容易出现争抢材料，只关注自己的想法或者按自己的想法实践的现象。给予学生一定的空间，他们能长时间进行实践探究与完善，活动后的表述能力相对欠缺。另外，学生年龄小，认字少，写字慢，没有记录的习惯，记录的能力也较弱。

【项目目标】

1.
通过实物演示体验用滚木拉重物比直接拉重物来得轻松，初步感知轮子前期的演变过程：滚木演变成原始的轮子；

2.
模拟运用古代发明的轮子和轴搬运重物的活动，发现问题，选择利用提供的材料解决问题，提升实践操作能力；

3.
通过自评，初步认识到小组合作中需要相互交流想法，一起动手操作。

【重点难点】

能选择并利用材料，一起想办法解决轮子和轴出现的问题，把重物搬运到终点。

【项目准备】

1.演示材料：放重物的整理箱1个；圆木棍5根；绳子一根；

2.小组材料：

u
“石头”1块、萝卜圆片（木头圆片）4片、小竹棒2根

u
纸胶带30厘米、双面胶30厘米、橡皮泥2小块、胶管8个、橡胶片8片

【项目流程】

一、情境创设，了解轮子由滚木演变而来

1. 学生体验直接拉重物和用滚木拉重物的不同感受，发现利用滚木拉重物来得轻松。

2. 交流运用滚木搬运重物不够完善的地方，引出轮子是古代一项伟大的发明。

二、探究实践，模拟运用轮子和轴搬运重物

1. 运用萝卜圆片和小竹棒模拟轮子和轮搬运重物的过程中，发现轮子、轴容易掉落等问题，思考解决的办法。

2. 选择并利用提供的材料，解决轮子和轴所产生的相关问题，完成搬运重物的任务。

3. 先完成任务的同学轻轻走动，参观学习其他同学搬运重物的好方法。

三、交流分享，如何解决轮子和轴的问题

1. 展示轮和轴，说一说用什么方法解决了轮和轴的什么问题。

2. 演示轮和轴搬运重物的效果。

四、评价反思，提出关于轮子和轴的新的问题

1. 同伴按要求完成相互评价。

2. 提出关于轮子和轴的新问题或改进想法。

附1：【课程内容简介】

二年级的孩子玩过许多小车，如卡车、轿车、赛车等。他们在课余时间可能收集各种小车模型观察，可能对简单小车进行过拆装，可能通过摇控器操纵过小车……他们对研究小车具有一定的兴趣，所以确定STEM项目《研究小车》。

课程总目标：

1.
借助小车部件的研究，通过项目主题式学习方式，经历发现问题，解决问题，从而激发他们探究的动力；

2.
借助表现性评价，引导孩子与同伴有序合作，交流分享，养成良好的学习习惯；

3.
通过实践体验，仿做、修改，技术不断得到改进的过程中，初步感受到工程技术对人类生活产生的重大意义。

分项简介：

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风帆小车

                                      
慈溪市蓝天小学 罗学强

一、
学习背景

　　基于学生五年级学过的《运动和力》单元的知识内容，结合高年级同学的设计、制作等探究能力，设计制作小车的帆，让小车运动的距离更远。

二、
学习目标

科学（S）：初步感知风帆小车的运动距离可能与帆的形状、大小、材质等因素有关。

技术（T）：掌握制作简易帆的工序，能够利用自制的帆测量小车的运动路程。

工程（E）：体会“提出问题——设计方案——进行交流——改进方案——制作测试”的工程技术流程。

数学（M）：能够利用工具正确测量小车的运动距离，并记录实验数据。

三、
适用年级

小学六年级

四、
教学重难点

重点：设计并制作小车的风帆，使小车的运动距离变长。

难点：学习工程设计的方法，根据自己的设计有效地制作风帆。

五、教学准备

1．教师准备：小车、磁铁、小奖状、画板等

2．学生准备：记号笔、设计纸、测试用轨道、小电风扇、剪刀、塑料膜、小车、竹签、绑丝、双面胶、直尺等。

六、教学过程

（一）导入　

师：同学们，这里有两辆车，它们的车牌最明显的不同在哪里？绿牌表示什么？这是新能源汽车，既环保又节能，是国家大力提倡的。今天，我们也要来造一辆零排放零污染的新能源小车，用什么能源呢？你们一看就懂了。对，把船上的帆移到车上来，这就是风帆小车。

（二）设计、交流

１.出示材料，确定目标。

师：我们要用相同的材料，通过你们不同的设计，小组合作制作，做一个使小车运动距离最长的帆。

２.设计图纸，交流方案

师：同学们，我们小组要做这个帆，先要干什么？大家有没有画过设计图啊？真正的设计图是怎么样的？

师：仔细看看这张船的设计图上，包含着哪几部分啊？对，等会我们画设计图也要这样。然后小组内讨论改进设计图，并最终要完成一张小组设计正稿。

　
３.出示要求，明确评价要求

师：各小组今天要比一比，看哪组的设计、制作更优秀。同学们和老师一起给各组打分：一是给设计稿和展示打分，二是给小车的运动距离打分，三是老师根据各小组的活动情况给出的附加分。

４.按图设计风帆，展开交流

（三）制作、调试风帆小车

（四）交流展示、评价

1．展示、测试风帆小车

师：请各小组向大家来展示我们的作品，把整个过程的想法与感受跟大家作一个交流，并向大家展示你们的风帆小车的运动距离。

2．师生配合对各小组进行评价。

（五）小结拓展

师：同学们，经过今天的研究学习，你有什么收获或是还有什么问题？我们认为小车的运动距离应该跟帆的什么因素有关？

师：到底是哪一个或哪几个因素在影响小车的运动距离呢？你能不能设计一个实验来证明呢？我们接下来的学习就可以逐项来证明帆的这些因素是不是真的影响小车运动的距离。

　　师：等大家研究完了这些，可以再探究还有没有其他因素影响了风帆小车的运动距离。许多帆船有许多面帆，还配有绳子，水手可以根据方向的风来控制帆，有时逆风反而行驶得更快……嘿嘿，大自然的科学奥秘等着大家去探索！

给小鸟宝宝一个家

      ——《设计巢箱》教学预案

海宁市教师进修学校附属小学  顾建锋

【学习内容分析】

给小鸟宝宝一个家，需要学生通过经历一个设计巢箱——修改完善——制作巢箱——评估与优化——改进巢箱——放置巢箱的过程，为鸟宝宝们搭建一个遮风挡雨的洞巢，来更好的保护鸟类。本节课取其中第一个内容来实施教学，通过观察鸟巢与巢箱，发现一些鸟巢的特点，然后引导学生去设计一个人工鸟巢即巢箱，并通过交流与评价完善设计方案，为下一节课制作巢箱做准备。

【学情分析】

    本课实施年级为四年级，结合教学内容，从学生角度来看，此活动学生比较感兴趣，围绕给小鸟宝宝一个家这一主题，能激发学生的设计制作的兴趣。但从学生认知水平来看，学生对生活中的鸟巢缺少认识，不同的鸟类鸟巢具有不同特点。巢的大小、形状、洞口的大小，选用的材料等都有不同，但同时也有许多共同的特点，如能遮风挡雨，具有一定的隐蔽性，比较牢固等。从设计能力方面看，学生能够画出简图，并能够结合鸟类的一些特征选择一些合适的材料来搭建巢箱。

【学习目标】

科学（S）

了解不同的鸟类的巢有着不同的特点。巢箱的形状、颜色、洞口大小与不同的鸟类的关系。

技术（T）

    能结合评价量规合理设计巢箱，并根据提供的信息进行科学的标注相关数据。

工程（E）

体会“确立问题——了解特点——设计方案——修正方案”的工程技术流程。学会自己独立设计，相互修正设计。

数学（M）

    能结合数学语言标识巢箱，合理设计洞口大小合适的巢箱。

【教学重点】

    设计一种鸟类的巢箱，并通过交流研讨修正逐步完善设计方案，同时能选择较合适的材料为后期的制作提供铺垫。

【教学难点】

    设计的巢箱要符合该类鸟巢的特点，并能通过后期制作出来，放置后能吸引鸟类居住。

【教学过程】

一、感知鸟巢

1.      我们都有一个家，鸟类也不例外，你知道鸟的家是什么吗？

2.      出示鸟窝，观察不同鸟类的鸟窝，和你的小伙伴说说这些鸟窝是用什么做的？想一想这些鸟窝有哪些共同的特点？

二、设计巢箱

春天是鸟儿们筑巢繁殖的季节，在一些鸟类保护区，工作人员会给鸟类搭建人工鸟窝，给即将到来的小鸟宝宝们提供一个遮风挡雨的洞巢，我们把它叫做巢箱。

1.      欣赏各式各样的巢箱。这些巢箱都是什么形状的？和鸟窝比有哪些相似点？

2.      今天我们要一起给小鸟设计一个巢箱，你觉得怎样的巢箱是优秀呢？出示评价量规

设计制作一个巢箱评价量规

3.      选择一些老师给大家提供的材料（竹节、木板、泡沫板、草绳、椰子壳、树干、铁丝、铁钉等）给一种小鸟设计一个巢箱。

设计中请你思考：你做的巢箱准备选用什么材料？形状怎样？设想如何制作？有哪些创新点？等问题。

用水彩笔画出巢箱的形状，然后在旁边标注所需材料与尺寸大小等。

三、评价与修改

1.      小组内围绕问题交流自己的设计，组内同学要积极给他提出修改意见。（参考问题：你做的巢箱准备选用什么材料？正面看是由哪些图形组成的？侧面又是怎么样的？我是如何考虑遮风挡雨的？洞口有多大？形状又是怎么样的？我采用什么方式固定巢箱？我打算怎样制作的？）

2.      各小组选择一个最有创意，并能实施的巢箱，代表小组向全班同学交流。

3.      小组共同修改，个别展示

请各组同学围绕代表小组介绍的那个巢箱进行修改，下节课我们要以小组为单位，将它制作出来。

4.      如何让你们制作，你们觉得会有什么困难？

四、小结

课外根据设计寻找相应材料准备下一节课进行制作巢箱，做好后挂到校园里。

《飞船安全着陆（二）》教学设计

杭州经济技术开发区景苑小学 管笛

教学目标：

1.综合运用力学、形状与结构、材料特征等科学知识，结合数学、工程设计、制作等领域相关知识，完成飞船安全着陆这一项目。

2.利用多种材料，按规定时间完成项目。经历从任务到设计、测试并完善设计直至测试成功的科学探究过程，经历反复测试并改进的工程设计和制作过程。

3.激发对航天领域的浓厚兴趣。培养面对失败不畏惧、不怕困难，坚持不断探索的精神。

设计理念：

围绕宇宙飞船如何安全着陆这一任务展开，体现了科学、技术、工程、数学这四个领域内学科知识和技能的整合。使学生学习的零碎知识变成一个互相联系统一的整体，提高学生综合解决实际问题的能力。

教学背景：

学生在了解好奇号登陆火星后，激发了研究飞船安全着陆的浓厚兴趣。这是《飞船安全着陆》的第二课。学生在经历上节课的初步设计到制作再到测试，发现不容易成功，推动项目前进。

教学难点：

运用材料特征、改变材料形状与结构、空气阻力等方式实现减震。

教学材料：

每组材料：塑料袋、气球、A4纸、硬纸、木棍、吸管、海绵、塑料泡沫、导学单。

学习过程：

一、回顾项目主题任务、项目开展进程

1．回顾项目主题的任务：设计一个能安全着陆的宇宙飞船，从1.2米的高处落下，保证宇宙飞船不翻倒以及机器人不会从飞船中掉落。用塑料杯代表飞船，弹力球代表机器人。

2．强调要求：不允许通过将“机器人”密封在纸杯中的方式防止他不掉落。不能干扰飞船内部结构。

3.
回顾经历了工程设计中的初步设计—制作—测试。

二、评价上一阶段的作品，暴露设计中的问题

引导学生评价自己的作品，思考材料的作用，以及失败的原因。捕捉学生的已有科学概念：空气阻力要大、底部大才能稳、缓冲减震等。

三、完善设计、再测试

1. 用彩笔修改、完善设计方案。简单写一写改进的理由。

2. 改进后再测试。同样测试五次，若纸杯均未翻到，乒乓球均未掉出纸杯，即算成功。

3．利用更多的材料修改设计。根据每样材料的价格以及预算，合理选择材料，保证金额在规定数额内，完成后要记录总共花费。

4. 利用有限的时间，从改进设计到测试，要求人人参与，合理安排，分工合作。

四、评价与交流

1.小组根据导学单上的修改后的设计以及新作品，介绍改进理由以及总计花费。

2.生生互评，回答质疑，听取建议。

五、延伸活动

学生自主小结，教师布置任务。真实的飞船质量大、速度快。如果测试的距离再高一些，你的飞船还能安全着陆吗？我们又需要做什么改进？科学家是怎么做的？

《迷你货架》教学设计

松阳县实验小学集团学校  叶雅琴

教学目标：

S: 利用改变布局提升空间利用率。

T: 通过小组合作，自己完成货架的设计，并大胆尝试。

E: 能借助纸盒、牛皮纸等材料制作架子。

M: 通过测量，合理对空间进行分割。

教学重难点

重点：通过合理布局，节省空间，完成文具的分类和收纳。

难点：根据不同文具的特点，对“货架”进行合理有效的布局。

器材准备：

每组准备：牛皮纸、空盒子、胶水、双面胶等，记录单每生一份；

教学过程

一、导入揭题

师：介绍学校的“诚信超市”运营目的。ppt

运营之后遇到的几个问题：1.只有一个，距离太远不方便购买；

2.货品数量有限,补货不及时不方便。

师：现在601班的老师希望能在自己的班级中设置一个“迷你超市”，你们能帮忙设计吗？

二、聚集问题明确任务

学生分析货架的特点。

师：ppt展示需要上架的货品

师：我们的任务也来了，我们一起来看一下吧！（ppt展示）

出示材料：牛皮纸、双面胶、小刀、剪刀、尺子

利用这些材料设计一个布局合理的文具超市，要求：货品齐全，方便购买和补货。

四、提出可行的解决方案并制作

1．学生分组讨论：超市的设计方案；

2．学生独立设计方案；

主要关注点：材料有多少？需要做的货品有多少类，体积等有多少？

如何提高“超市”的空间利用率。

友情提醒：1、如果在制作过程中遇到困难可以寻求老师的帮助。

2、设计师在设计产品的时候讨论都是很小声的。

五、测试评估

学生分组组装，根据需要自主改进。

六、交流改进

1．分小组交流小货架的布局特点及优势。

2、交流本节课的收获。师：如果再给你这些材料让你制作一个货架，你有办法让它装入更多的货品吗？有什么新的设计理念，可以增加货架的功能？通过今天的学习，你有什么心得想分享给大家。

附件：

《迷你小货架》导学单

日期：  月   日           组号：

项目：先选取本“超市”准备出售的货物，运用面积、空间的有关知识、计算、工程的初步理念，制作一个货架

要求：利用提供的材料合理布局；

方便的购取货物的同时方便补货；

需要有收银区；

完成后给每个格子贴上货品标签。

材料：牛皮纸3张、双面胶、剪刀、裁纸刀等。

时间：25分钟

要求：人人参与、合理分工、有创造性、关注进程、注重反思

我们的设计草图：

货物统计（要方便购取和补货哦）:

观察、分析与反思：

1.
我在团队中的分工：（注：写一个姓即可，可多选）

核心成员（ ）设计者（ ）执行者（ ）合作者（ ）旁观者（ ）

2.
实际制作货架与设计的货架进行比较（打“√ ”）

很一致（）有小部分调整（）有大部分调整（）完全不同（）

3.
如果实际与预设比较接近，与大家分享你们有哪些好的做法；如果实际与预设不太接近，思考哪里出了问题，导致你们作出了怎样的调整措施，也与大家分享。

4.
如果再来做这个项目，你觉得怎样做会更好？

意面棉花塔

舟山小学
俞凤

教学目标：

1.通过动手搭建立体结构，了解不同结构的稳定性能，提升学生的结构设计能力及空间想象能力。

2.以项目任务为驱动，培养学生自主思考、主动设计、不断修正的意识。

3.在团队合作中，培养学生善于倾听他人的观点，善于表达自己的观点，懂得与他人善意交流的习惯。

教学重难点：让学生在项目的设计与制作中，经历一个设计、实践、反思、再实践的不断修正的过程。

教学准备：意面、棉花糖、设计图纸、记号笔、剪刀、卷尺。

教学过程：

一、发布任务

1.（课件出示埃菲尔铁塔照片），认识它吗？知道它为什么叫埃菲尔铁塔吗？（师介绍埃菲尔铁塔的建造背景）

2.今天俞老师也要面向你们全班招标设计一座高塔，不过我可没有钢铁和铆钉，我这里只有意面和棉花糖，你们看它们能行吗？它们能分别当成高塔的哪些结构呢？

3.既然大家都觉得可行，那就来看看俞老师的招标公告吧。（一生朗读，师板贴课题）

大家还有什么不明白的想问问老师吗？

二、设计图纸

1.在动手建造前，我们先要干什么呢？请每位设计师先独立思考画在小图纸上，再小组讨论选拔合适的方案画在大图纸上，最后投稿张贴到黑板上来。

2.小组设计塔的结构。

3.小组张贴设计图纸。

4.交流：你认为哪一组的设计能中标呢？说说理由。

这几组为什么不能中标呢？说说理由。

三、开工建设

1.小组成员合作建塔。

2.各组进行建造后的反思：
（1）我们的塔达到质量要求了吗？

（2）我们建塔时遇到了哪些困难？我们是怎么解决的？

（3）我们的塔还有什么缺陷？可以怎样改进？

四、评价反思

1.通过紧张的搭建，相信各小组都有一定的收获，成功了我们可以总结经验方法，失败了我们可以找到原因，以后就能少走弯路，下面就请各组来谈谈建塔的收获吧！

2.各小组评价自己的塔。