STEAM項目案例-回力車的制作與研究

1、易拉罐回力車的制作與爭辯安吉縣南北湖小學 伊星成一、工程背景本工程案例改編于浙教版小學勞動與技術中回力車一課，但與之不同的是側重于對回力原理的探究以及彈力、配重、推行距離對回力車行駛距離影響的爭辯。為增加工程趣味性以及與勞動與技術學科的區(qū)分，本以校級活動的方式進展工程開展，制定了校級回力車錦標賽。二、活動目標S科學通過制作和試驗活動，理解和把握回力在本課中的重要作用，會利用回力原理設計和制作一種回力車。T技術E工程學習和把握鐵絲捆綁、鋁制罐體裁剪和打孔、秒表的使用等技術和技能。利用回力原理，自主設計和制作一輛回力車，并能夠通過試驗，轉變車子的行駛速度。A藝術設計出構造完整、結實、美觀并可以進展

2、試驗的回力車。M數(shù)學能夠利用數(shù)學學問，記錄、分析皮筋數(shù)量和配重質量對回力車產生的影響，并能夠運用此原理轉變車速和行駛距離。三、活動重、難點1.活動重點：通過實踐和爭辯，把握回力的根本原理，會利用回力原理設計和制作可以用于試驗的車輛，并在試驗數(shù)據(jù)的幫助下對車輛進展二次修改和完善。初步感知多學科融合下的 STEAM 課程所對應解決問題的力量形成。2.活動難點：實際生活技術的學習和把握，如鐵絲的折和綁、試驗數(shù)據(jù)所對應的問題理解，形成優(yōu)化思想。四、活動預備1.學生預備：材料：易拉罐、飲料瓶、瓦楞紙各類包裝盒、廢電池、廢光盤等生活常見雜物和垃圾工具：剪刀、膠水教師預備：材料：細鐵絲、牙簽、皮筋工具：尖嘴

3、鉗、錐子、秒表五、工程課時安排活動一主要突出：以科學的視角生疏回力，以技術的層面開展設計，以藝術的眼光打量圖紙。活動二主要突出：在制作中學習技術，在美化中呈現(xiàn)藝術，在成車中表達工程，在測試中應用數(shù)學。活動三主要突出：數(shù)學使數(shù)據(jù)更有說服力，科學讓疑心得以好理解，技術讓想法得以示你我。六、工程實施過程活動一：理解和設計1 課時工程開展為增加學生參與樂觀性和趣味性，開展校級回力車錦標賽，并設置相關要求。圖為回力原理理解圖回力的由來通過介紹一些生活中常見的具備回力原理的物品，讓學生理解：什么是回力？ 3.視頻啟迪通過觀看回力車運動狀態(tài)下的視頻，啟發(fā)學生思考：一輛回力車由幾個局部組成？猜一猜它的內部有什

4、么？聰明泉出示任務 1:用廢電池、鐵絲、橡皮筋設計一個回力裝置。組內自由爭辯和溝通。將想法繪制于設計表中。爭辯過程中教師進展參與學生互動并選擇具備代表性作品。圖為局部學生設計作品溝通坊小組選派學生代表上臺呈現(xiàn)小組設計方案。教師主要圍繞：如何連接？能否產生回力？ 這兩個要點問題進展點撥和啟發(fā)。各小組依據(jù)所學修改回力裝置設計。回力車的設計出示任務 2:利用預備的材料，設計一輛回力車。小組爭辯和設計一輛回力車。將設計圖繪制在打算書中，并填寫相關思考過程。完成后小組溝通設計心得。圖為學生設計作品客觀評價對全部小組作品進展客觀評價，主要從創(chuàng)意性、有用性、可操作性三個方面進展評價。引導學生對設計圖做出客觀

5、評定，提高設計針對性。評價實行教師及學生點評，小組投票的方式進展。方法相關獎章。本活動設計意圖：本課時通過從感知觀看小組爭辯上臺呈現(xiàn)教師點評實際操作這樣的流程設計動身，讓學生經(jīng)受從觀看爭辯呈現(xiàn)互動動手的過程，引導學生建立覺察問題、分析問題、解決問題的一般步驟和力量。在小組爭辯過程中主要關注合理性的爭辯，在上臺呈現(xiàn)局部則要關注學生各種創(chuàng)意亮點， 在點評階段教師要對本課時要點進展準時點評和指導，幫助學生完善自我設計，提高學習力量?；顒佣褐谱骱蜏y試1 課時方法初探任務 1:開展小組合作學習，思考以下兩個問題：制作回力車的具體步驟有哪些？需要留意什么？學生自學后以流程圖的形式歸納小結制作步驟，并提示

6、學生在使用工具時要留意安全。嘗試制作任務 2:小組合作，制作一輛回力車。幫助學生布置具體分工內容。提示學生留意安全和垃圾整理。活動分工示意圖學生操作圖在操作過程中學生假設遇到技術性難題，可以上黑板觸發(fā)教師預先設置好的流程示意圖， 每個圖后對應有相關教學視頻或教師現(xiàn)場教學提示，幫助學生更好地把握制作技巧，從而突破教學重點和難點。預先設置好的流程示意圖現(xiàn)場教學視頻測試調整學生完成制作后進展任務 3:回力車的測試。方法：將回力車平穩(wěn)地向前推行一段距離，松開手讓車子在回力的作用下往回運動，觀看回力車的行駛過程。現(xiàn)場教學求助示意圖學生測試過程中教師關注和指導學生對小車行駛途中消滅的問題進展深入分析和理解

7、，如： “小車為什么不走？小車為何不走直線？小車為什么走的不穩(wěn)定？”等等問題，引導他們覺察問題、解決問題，并進展二次改進?？陀^評價測試后對全部小組作品進展客觀評價，主要從有用性、美觀度、返回性三個方面進展評價。評價實行教師及學生點評，小組投票的方式進展。方法相關獎章。本活動設計意圖：本課時學生從制作流程和步驟入手，到制作方法和技巧的學習與把握，再到車輛可行性的實踐和修正，經(jīng)受了從“認知操作反思修正”的全過程，在體驗中思考，在實踐中摸索。充分表達了 STEAM 教學的融合性，工程學中制作工藝的流程性特征，勞動技術以及材料科學中的冗余與容錯的考量。學生在這樣的活動中，將會受益匪淺。活動三：試驗和改

8、進2 課時問題指引通過活動二的學習，學生已完成了制作和測試環(huán)節(jié)，并且在活動中已經(jīng)覺察了回力車在行駛過程中的諸多問題，本課時以“回力車跑的快慢可能與什么有關呢？”這一問題引導的方式開展探究性學習。任務驅動回力車速度的爭辯通過問題指引，學生很快都能找到各自影響回力車行駛快慢可能的因素，于是開展回力車速度的爭辯，具體任務如下：任務 1：回力車速度的爭辯各小組依據(jù)自己小組的影響因素進展試驗 。試驗方法：將回力車從 1.5 米線處往回撥動推動到起點處，松開手讓車子在回力的作用下運動。觀看回力車行進距離，用秒表測出行進時間。將試驗數(shù)據(jù)填寫在試驗單中。溫馨提示：秒表使用請輕拿輕放！圖為學生測試過程和試驗單數(shù)

9、據(jù)分析對試驗中所得出的數(shù)據(jù)進展系統(tǒng)分析和準時總結，通過數(shù)據(jù)分析學生們得到了以下結論： 回力車的速度與橡皮筋彈力的大小和配重的重量大小有關。當配重數(shù)不變時，皮筋越多，回力車速度越快。當皮筋不變時，配重越多，回力車的速度就越慢。但需要把握一點并不是皮筋數(shù)越多、配重越少回力車就能夠跑的越快，都需要在一個適量的范圍內。學生分析后教師加以理論指導，為何需要在一個適量的范圍內才能夠產生有效的回力運動。幫助學生建立科學的、有用的學問理念。定量爭辯回力車距離的爭辯當學生對于回力車速度快慢與哪些因素有關具備肯定理論理解的根底上，引發(fā)學生對回力車行駛距離與哪些因素有關的思考。學生很簡潔就聯(lián)想到與配重和皮筋數(shù)，由此

10、開展回力車距離的爭辯。具體任務如下：任務 2：回力車距離的爭辯每個小組選取以下兩組中的一組不同配比的配重和皮筋數(shù)，進展不同距離回力試驗，將試驗數(shù)據(jù)以折線圖繪在表格中。具體配比方下：11 皮筋 2 配重，2 皮筋 2 配重，3 皮筋 2 配重21 配重 2 皮筋，2 配重 2 皮筋，3 配重 2 皮筋圖為后期對學生數(shù)據(jù)進展后期加工后所得示意圖學生得出數(shù)據(jù)表后針對圖表內容對試驗數(shù)據(jù)進展分析和總結，幫助學生梳理皮筋拉力大小和配重對回力車距離的影響。本課時設計意圖：本活動利用兩課時時間，通過兩項試驗，延長和拓展回力車的行駛相關學問。利用不定量測定和定量測定的科學試驗方法，讓學生能夠切身體會回力車的速度

11、和行駛距離受哪些因素的影響。從第一項試驗中學生簡潔看出皮筋與電池的多少與回力車的速度有關。在其次項試驗中學生通過圖表可以直觀地感受彈力大小、推行距離對行駛距離的影響。通過這兩項試驗的爭辯和記錄，學生們很簡潔覺察配比的不同對回力車的影響，通過實驗也可以從中找到最優(yōu)的配比，從而讓回力車又快又遠。這充分地表達了工程、數(shù)學、技術各學科中都存在的優(yōu)化思想，對于他們今后從事學習、工作、生活各方面都會產生極其重要的影響。六、活動反思本工程案例以 STEAM 教育理念為核心，分為三個活動，每一個活動中都強調學科的融 合，使學生通過自主、合作、探究的方式進展學習，更多的培育他們動腦與動手相結合的力量。本次活動中，所針對的學生受年齡所限，所以在后面的數(shù)據(jù)處理上只選取了以 0.5 米為單位