创意科学STEM课例

龙源期刊网课例作者：谢云来源：《江苏科技报·E教中国》2018年第17期教学背景教育部在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出，要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识”。STEM教育是整合科学、技术、工程、数学的融合教育，是有效促进学生科学核心素养的重要手段。自2017年新修订的《义务教育小学科学课程标准》将工程与技术列入课程内容后，全国各地的中小学都在积极探索和实践STEM教育课程。课例简介“磁悬浮列车”是陕西师范大学胡卫平教授主编的《创意科学》六年级教材中的一课，该课通过磁力特性等科学知识的学习，结合磁铁在生活中的应用，设计制作磁悬浮列车。在制作过程中，学生不断反思，不断改进优化，从而提高学生的科学素养。在科学知识环节的学习，教师主要采用演示实验，创设学习情境，启发学生思考从而发现磁力特性。在设计制作环节，学生主要采用观看视频、设计方案、合作实验、反思改进等方法，体验磁力特性。科学知识两块磁铁之间或者磁铁与铁之间相互吸引或排斥的力，叫作磁力。磁铁互不相同的两极相互吸引，相同的两极相互排斥。磁铁之间或磁铁与铁之间不用接触，隔着一定的距离就能发生作用。磁悬浮列车就是利用了磁铁同极相斥、异极相吸的原理。科学探究1.探究磁力的特性和在生活中的应用。2.能够发现不足，反思过程，不断改进自己的设计制作。科学态度1.培养学生的合作精神。2.培养学生实事求是、不怕失败、积极探索的科学精神。教学目标龙源期刊网了解磁力的特性，理解磁极靠近时会产生引力或斥力的特点。2.了解磁悬浮列车的基本原理和优点。3.经历制作磁悬浮列车模型的活动，体验磁力的特性。4.能够对自己的设计制作进行反思改进。教学重点与难点教学重点了解磁悬浮列车的基本原理，并设计制作磁悬浮列车模型。教学难点能够发现制作中的问题并改进。教学过程一、活动导入播放磁铁实验视频。（见右侧二维码）提问：为什么杯子和鸡蛋会被压碎，陀螺会悬浮起来？学生交流。师：两块磁铁之间或者磁铁与铁之间相互吸引或排斥的力，叫作磁力。二、知识体会师：那么什么情况下两块磁铁之间会相互吸引或排斥呢？利用两块条形磁铁演示实验，复习磁铁“异极相吸、同极相斥”的性质。师：这里有两块没有标记的磁铁，你能找到它们的相同磁极吗？引导反向思维：同极相斥，相斥即为同极。师：磁铁是多么神奇，磁力现象是多么有趣！我们在生活中利用磁铁的例子很多，你能举一些吗？学生交流。师：那你知道这是利用了磁铁的哪个性质吗？龙源期刊网借助生活实例，帮助学生巩固磁力特性的知识。重点引导到磁悬浮列车。师：磁悬浮列车与普通列车有什么不同呢？磁悬浮列车的优点是什么？学生讨论交流，激发对磁悬浮列车的学习兴趣。三、实践体验师：想要制作磁悬浮列车模型，首先得设计制作方案。阅读方案，了解方案。（如下表）播放制作视频，帮助学生了解制作步骤及注意事项。（见右侧二维码）第一步：制作轨道第二步：粘贴轨道磁条第三步：粘贴列车磁条第四步：制作列车师：你认为制作过程中最关键的一步是什么？为什么？引导学生关注制作中的关键点：列车能否悬浮，要看列车下面与轨道上面的磁铁是不是同极相斥。师：橡皮磁铁上并没有表明磁极，如何判断它们的磁极是否相同呢？前面有知识预设，学生很快就找到解决办法。师：工程建造往往要注意安全，也要注意节省开支。提供的双面胶带数量有限，请同学们做好预判，确保制作顺利完成。各小组进行制作和测试，要求两人一组，合作完成，并填写活动记录。四、反思改进师：将列车放到轨道上，你看到了什么现象？将轨道微微倾斜，轻推列车，又看到什么？（如下图）请成功完成制作的小组进行展示。师：没有制作成功的小组请汇报一下你们的问题是什么。能找到是什么原因吗？问题罗列：龙源期刊网列车没有悬浮起来——列车与轨道磁铁磁极不相同；列车倾斜，无法滑动——磁铁磁极一侧相同，一侧不同；磁极相同，列车仍旧无法滑动——列车和轨道的磁铁没有对接上，宽度不一致；……师：应该怎样进行改进呢？同学们能帮助他们改进吗？鼓励学生自我反思，并互相合作。师：同学们，现实生活中的磁悬浮列车是很复杂的工程，但是其悬浮的基本原理和我们制作的模型是一样的。希望同学们课后能够继续研究，改进自己的模型，也欢迎同学们利用科学知识对生活中的物品进行大胆设计和创新，从而改善我们的生活。教学反思STEM课程是将科学知识的学习与工程制造、技术设计等融合的教育课程。“磁悬浮列车”这一课，主要是要让学生理解磁悬浮列车的工作原理，并运用科学知识设计和制作磁悬浮列车模型，而且能够运用所学知识检测和改进模型。这堂课以磁铁实验的视频导入，激发了学生对磁力的学习兴趣。接着通过演示实验，帮助学生复习、梳理磁铁的基本特性，为设计制作磁悬浮列车模型做预设。然后让学生举例说出磁铁在生活中的具体应用，逐步引导学生对磁悬浮列车产生兴趣。最后是设计和制作磁悬浮列车模型。在观看完制作视频后，组织讨论如何让列车悬浮的设计。制作时提醒学生注意工程预算和安全。測试模型时，引导学生寻找失败原因，思考和探讨改进方法。这堂课体现了“提出任务—设计方案—制作实践—反思改进”这一STEM教育课程的基本流程。专家点评本课例是在2018年广西中小学校长STEM培训班上，由来自江苏省宜兴市的谢云老师执教的一堂STEM教学展示课。科学课堂无论是开展科学探究，还是与其他学科领域整合，归根结底是要发展学生的思维素养、动手能力和创新精神。谢老师这堂课正是体现了STEM教育的核心理念。谢老师用有趣的演示实验，让学生感知磁铁的特性，也为学生设计磁悬浮列车打下思维基础。制作过程中，谢老师引导学生交流“意外”，发现问题，启发学生思维，指导学生改进模型。有目的、有计划、有方法地动手制作才是动手能力的体现。谢老师让学生了解制作方案，观看制作视频，讨论制作的关键步骤，要求学生团结合作，提醒学生安全，帮助学生提高动手制作的规范性和有效性。磁悬浮列车是一种新型的交通工具，谢老师特意让学生将它与普通列龙源期刊网车进行比较，了解它对人类巨大的好处。谢老师鼓励学生改进模型，鼓励学生对身边的事物进行创新设计，激发了学生的创造潜能。（点评人：林大华，广西电化教育馆教育技术研究与培训部副主任，广西教育学会中小学信息技术教育专业委员会秘书长，全国教育信息技术研究课题评审专家）该案例是江苏省教育科学“十三五”规划乡村教师专项重点资助课题“科学、工程、技术整合的教学案例研究”（课题编号：XC-a/2016/04）研究成果。