综合实践活动课《STEAM奇妙的泡泡》优质教案、教学设计、课堂实录

【教学背景】材料工程STEAM课程《奇妙的泡泡》教学课例材料工程师掌握着各种材料（例如金属，塑料或者木材等）性质方面相关知识，当我们遇到需要解决的问题时，他们就会运用这些知识去创造出一个新事物来解决这个问题。材料工程师工作中的一部分就是探索不同材料的性质，这样才能帮助他们在解决问题时找到最适合的材料。在这个单元里，学生们将会尝试很多种可以制作泡泡棒的材料。他们将要去思考为了吹出不同的泡泡哪些材料才是最合适的，哪几种材料可以组合在一起制作出独一无二的泡泡棒。在这个工程里学生们也就变成了小材料工程师。泡泡泡泡是一层非常薄的液体薄膜，里面包裹着一团气体。在这个单元里，液体指泡泡水，气体指空气。如果某些东西接触到泡泡的表面时，泡泡就会破裂。当然，泡泡并不是接触过任何东西后都会破。当某个东西也被液体层包裹着，并且这个液体层有着与泡泡相同的表面张力（相同的分子间引力，即使液体表面积缩小的力。），那么泡泡碰到它时是不会破的。泡泡一旦完全形成，它基本上会呈现为圆球形。因为在表面张力的作用下，泡泡要收缩到表面积最小，这样才稳定，而球形的表面积最小。当把一些框架（例如，圆形的泡泡杆或不规则形状的线圈或圆柱形）浸过泡泡水后，泡泡水附着在表面时，为了最大限度降低表面的能量，薄膜的面积会尽量缩小，也就是说，能量消耗最少的时候，面积最小。当教师和学生们吹泡泡的同时，请记录下你所看到的泡泡呈现出的各种形状，尤其是当泡泡和泡泡接触的时候。泡泡棒在本单元的某些活动中,学生可以用市面上贩售的或者自己手工制作的泡泡棒。市售的泡泡工具是指常见的圆环形状泡泡棒和瓶装泡泡水。用金属丝或者扭扭棒弯成的简单环形的泡泡棒同样也可以完成本单元安排的各种活动。泡泡水很多人有过制作泡泡水的经验，他们或许有自己最爱的配方或者是他们会在标准配方里添加特殊的配料来提高泡泡的寿命。下面列出了一种经验配方。如果你希望采用自己喜欢的配方或者你希望从市面上购买现成的泡泡水都是可以的。你采用的肥皂的类型和品牌都很重要。建议不要使用低泡洗衣粉。一个标准的泡泡液配方用于25人：4L清水、2L餐洗净、2L洗发水、1L甘油。用于4人小组：100ml清水、50ml餐洗净、50ml洗发水、25ml甘油。甘油可以在网上购买，但如果不方便购买可以用醋，糖，茶包，胶水等来代替。只要你把制作的泡泡液储存在袋盖的容器内，它可以保存很久。在使用前让混合液静置24小时可以做出更加持久的泡泡水。环境条件无论室内或室外,气流的影响会使泡泡更容易破裂。建议教师尽量去了解学生的活动范围内的环境条件。在活动进行过程中，建议关闭空调、加热器或者风扇。干燥的空气也会影响泡泡的持久性。如果活动区内湿度太低建议使用加湿器。安全须知泡泡也会变的很麻烦!本单元活动设计的目标是快乐，在整个活动中，教师需要督促学生们加强自我管理并培养他们的责任心。为了保证活动区域的整洁建议限定泡泡测试区域范围和区域内泡泡水的用量。最好把测试区域用报纸或者桌布盖起来以便于清理。为了避免由于湿滑带来的危险，请不要用塑料制的防油布或桌布。如果活动是在瓷砖地面上进行，建议你在地面上铺上报纸以减少危险。建议不要让患有湿疹、接触性皮炎或者敏感性皮肤的学生将手浸在肥皂水或洗洁精里。如果有学生出现瘙痒或者红肿的症状，请立即让学生离开泡泡水并清水冲洗。【教学目标】1总目标：用工程学的方式解决问题工程师们设计技术来满足人类的各种需求、解决各种问题。在现实生活中，大多人一生中有超过95%的时间与技术相伴，我们日常生活中用到的铅笔、椅子、滤水器、牙刷、手机等都是技术的一种。换句话说，为了更好地理解我们生活的世界，培养学生的工程技术素养至关总要。STEAM课程正是一门用工程学的方式解决问题的课程。在基于项目式学习的过程中，学生不但要有基本的知识储备，还要能灵活运用知识解决实际问题、面对各种挑战，运用批判性思维不断修改设计方案，以达到最优结果。幸运的是，孩子天生就是工程师，他们迷恋各种建筑，喜欢拆解东西来研究内部构造。工程学课程能调动学生对于工程和技术学习的好奇心和积极性。2教学目标：目标一：增加孩子的技术素养；目标二：促进教师工程和技术教育的素养；目标三：在基础教育阶段，构建工程学教育和学习的新发展。3课程教学特色（1）在轻松愉快的课堂氛围中，学生能积极参与，主动探索，通过解决与生活密切相关的问题，实现自我成长。（2）在更具挑战的课题中，学生能通过多种解决方案解决困难，实现自我挑战。（3）通过沟通、协作、创新等方式进行小组作业【教学重难点】1通过探索水和泡泡水表面张力的不同来了解泡泡能够形成的原因。2有研制自己的泡泡水配方。3改进泡泡液的配方。【教学准备】教师准备：课件、卡片、烧杯、量杯、塑料盘子、餐洗净、洗发水、甘油、胶水、清水、白糖、钢笔水等。学生准备：课下搜集的有关泡泡的资料、胶水、纸、笔、泡泡棒等。【教学过程】一、复习导入1我们都是工程师了，今天老师和小工程师们一起来探秘奇妙的泡泡吧。二、新知探秘1、播放视频一《神奇的泡泡》老师给大家带来一个好看的视频仔细看，看完后告诉老师（1）哪些场景给你留下深刻印象？（2）学生汇报观后收获，详细谈看到的精彩镜头。（3）这些泡泡这么漂亮神奇，值得咱们研究的太多了。2、研究泡泡能做和不能做到的(1)小组利用小卡片研究（2）小组交流汇报讨论结果组长汇报:自己到评价表加分教师出示课件上的泡泡图片学生汇报交流结果。教师小结：我们今天知道了泡泡可以做到这么多啊！真是了不起！3、要想吹出泡泡必须要有那两样材料？生：1泡泡液2泡泡棒教师板书：泡泡液、泡泡棒今天我们就先来研究泡泡液。4、探究泡泡液（1）大家想想清水能吹出泡泡吗？不能！为什么？探究清水与泡泡液的不同（清水表面张力大，而泡泡液表面张力小容易起泡）（2）展示老师配置的泡泡液并请学生摸一摸感受一下泡泡液很粘稠。教师试吹配置好的泡泡液其实老师的配置方案可不是唯一的，咱们都是工程师了，也能调出自己的泡泡。（3）你觉得调配泡泡液应该用哪些材料？生：清水、洗洁精、洗发水、洗衣粉等4、学生初步探究泡泡液的配置(1)完成配置表格一写出初步的配制比例强调清水的定量是啊100ml其它液体小组商量后添加。（先尝试配比再修改）展示装配盒里面的材料：一瓶清水、一瓶餐洗剂、一瓶洗发水、一瓶甘油、10克糖、量筒、量杯、粗吸管、细吸管、盘子、杯子、搅拌棒。(2)小组分组调试自己的泡泡液（要求10分钟）并记录下配置方案（3）操作中注意：a、合理分工，积极参与b、细心操作，及时记录c、注意安全,不要碰洒液体。5、活动后汇报（1）哪些组调配成功了给大家展示一下。（2）分析小组为什么这样调制？（配置合理）请组长汇报调制比例教师板书,分析为什么加甘油和糖。汇报学生自己到评比表加分（3）分析找出不成功的原因？a水多，洗洁精少b太粘稠了c器皿不合适……6、改进泡泡液，再次配置（1）大家给不成功的小组一点建议（2）可以添加自己带的添加剂如盐、钢笔水、水彩颜料、胶水、红糖等。(3)说说为什么这样调整（汇报的学生自动到评比表加分）(4)请调制成功的孩子到讲台展示三、魔幻泡泡秀展示请小工程师们到前面来展示一下你们的配置成果吧！咱们来一场魔幻泡泡秀怎么样？大家都到讲台前展示自己调配的泡泡液四、课后延伸:1探究泡泡棒的秘密：如何吹出更大的泡泡、如何吹出更多的泡泡、如何吹出更小的泡泡、如何吹出大套小的泡泡……2仔细观察老师的泡泡棒发现什么？头上是剪开的。观察自己带的泡泡棒上有小齿？这些都是为什么？五、小结：这些泡泡遇到咱们这些泡泡工程师多幸运啊！【板书设计】奇妙的泡泡泡泡液泡泡棒【教学反思】：STEAM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）的学科融合。是基于项目的学习（PBL），运用科学探究过程和工程设计过程，连接抽象知识与学生动手能力及生活实践，整合过程和内容。STEAM教育课程计划，旨在使学生参与以活动、项目和问题解决为基础的学习，它提供了一种动手做的课堂体验。学生在应用所学到的数学和科学知识来应对世界重大挑战时，他们创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。这节课的教学目标增加孩子的技术素养；促进教师工程和技术教课堂评价表G1G2G3G4G5G6育的素养；在基础教育阶段，构建工程学教育和学习的新发展。课堂上在轻松愉快的课堂氛围中，学生能积极参与，主动探索，通过解决与生活密切相关的问题，实现自我成长。（2）在更具挑战的课题中，学生能通过多种解决方案解决困难，实现自我挑战。（3）通过沟通、协作、创新等方式进行小组作业。课后我也反思学生在今天的课程是否都积极投入？学生在今天的课堂互动中有表现出特别兴趣的地方吗？学生在今天的课程学习中是否有表现得特别困难或者困惑的方面？其实探究就是在不断思考中诞生的，我还要不断的带领学生在steam的路上探索前进。【教学背景】用工程学的方式解决问题工程师们设计技术来满足人类的各种需求、解决各种问题。在现实生活中，大多人一生中有超过95%的时间与技术相伴，我们日常生活中用到的铅笔、椅子、滤水器、牙刷、手机等都是技术的一种。换句话说，为了更好地理解我们生活的世界，培养学生的工程技术素养至关总要。我校引进的STEAM课程正是一门用工程学的方式解决问题的课程。在基于项目式学习的过程中，学生不但要有基本的知识储备，还要能灵活运用知识解决实际问题、面对各种挑战，运用批判性思维不断修改设计方案，以达到最优结果。幸运的是，孩子天生就是工程师，他们迷恋各种建筑，喜欢拆解东西来研究内部构造。工程学课程能调动学生对于工程和技术学习的好奇心和积极性。课程特色（1）在轻松愉快的课堂氛围中，学生能积极参与，主动探索，通过解决与生活密切相关的问题，实现自我成长。（2）在更具挑战的课题中，学生能通过多种解决方案解决困难，实现自我挑战。（3）通过沟通、协作、创新等方式进行小组作业工程设计流程（EDP）是本课程设计的核心，每个单元都按照工程设计流程的八个步骤来实施，帮助学生达到课程要求。我们的目的是告诉学生，EDP不但能解决工程问题，它的逻辑思维对生活的方方面面也有一定的启发性。虽然在学术和工程专业领域EDP有很多版本，但我们设计的八步骤实施方案更适用于基础教育阶段的学生。我们在每个单元中都设有引导学生讨论EDP的部分，并且在【学生手册】中也加入了相应的环节，希望这些设置能帮助学生更深入地理解工程设计的思路和流程。