小學(xué)科學(xué)教學(xué)融入STEM理念的設(shè)計與實踐案例：做一艘小船（三）

1、造一艘小船（三）適用年級：小學(xué)五、六年級 建議課時：2課時 學(xué)習(xí)目標(biāo)：科學(xué)（S）知道船的沉浮及承重與船的材料、自重、排開的水量有關(guān)。知道流線型的小船外形比其他形狀阻力更小。技術(shù)（T）能夠合理利用身邊的物品如木材、塑料、膠帶紙等完成小船的工程設(shè)計。能掌握小船的制作技巧，如防漏水措施、材料間的連接、各零部件的安裝等。 工程（E）按照圖紙完成小船的制作，并在制作過程中針對遇到的問題調(diào)整改進(jìn)。能夠通過迭代的方法，不斷優(yōu)化小船的制作方案。數(shù)學(xué)（M）能夠根據(jù)數(shù)學(xué)中的比例知識確定模型大小。能夠根據(jù)數(shù)學(xué)中的比例知識并利用測量工具準(zhǔn)確測量，制作出比例正確的模型。 教學(xué)準(zhǔn)備：材料清單（小組）：名稱規(guī)格數(shù)量吸管10

2、根竹筷10根錫紙10*151鐵絲10剪刀1尺子1紅筆1水槽1毛巾1活動過程：一、說明制作和測試的要求().在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前，都是要對方案進(jìn)行測試的。.怎樣測試呢？這節(jié)課從成本+載重量來檢驗。請同學(xué)們仔細(xì)閱讀評價單。有什么問題嗎？你 覺得怎么做才能使你的分?jǐn)?shù)最高呢？要盡可能多的放墊圈，因為一個墊圈可是值 5分的。提問：如果只有4個或4個以下就代表你的產(chǎn)品沒有達(dá)到要求，載重量為0 分。如果超額完成了任務(wù)，那你就可以獲得額外的分?jǐn)?shù)。如5個，你超出了一個 +5分。6個呢？預(yù)設(shè)：+10分。.要獲得準(zhǔn)確的載重量，那墊圈該如何放呢？放到什么時候為止。預(yù)設(shè)：墊圈要一個一個放預(yù)設(shè)：有一個墊圈濕了為止假如放第5

3、個墊圈時，剛好濕了，那應(yīng)該算幾個？預(yù)設(shè)：4個。二、制作小船(20min)1、老師這里有幾點提示：這個設(shè)計我們還在檢測階段，在制作的過程中，你還 可以根據(jù)設(shè)計調(diào)整材料的粗細(xì)、長短、形狀、份數(shù)，若有修改，要在設(shè)計圖 上永用紅筆進(jìn)行完整的記錄。假如你發(fā)現(xiàn)一份材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的話，那你可以 直接取兩份材料。2、我們制作的時間是20分鐘。要在有限的時間里完成好制作和測試，小組要學(xué) 會合理安排時間，分工明確，這是很重要的！例如：用竹子做船的小組，有 十根竹子，可每個人都先將23根連起來，最后再拼在一起，這樣就可以快 很多。3、測試完后，其余同學(xué)在整理材料時，請組長把最高的墊圈數(shù)寫在表格中，并 保管好各小組的模

4、型。根據(jù)小組制作方案，發(fā)放對應(yīng)材料。預(yù)設(shè)：學(xué)生基本都可以按照自己的設(shè)計完成，并進(jìn)行測試。錫紙的墊圈數(shù)多很多, 竹棒最少，吸管可以有不同的設(shè)計。倒計時5分鐘時，提醒一次。a指導(dǎo)學(xué)生連接的方法。b尋找可能的亮點。用竹棒做的設(shè)計，看看是否有用一 份竹棒就可以做出來的。三、從材料的特點、設(shè)計上研究影響載重量的原因（15min）交流順序：錫紙一一塑料一一竹棒數(shù)據(jù)在我們的黑板上，很明顯，我們先請承重冠軍小組來展示一下。你主要可以從這兩方面來介紹：【PPT出示】1、我們第（）小組的船是什么材料做的？材料有什么優(yōu)點？2、我的船是什么樣子的？3、你做了哪些措施讓船的載重量變大？預(yù)設(shè)：我們第X小組的船是錫紙做的，

5、它比較輕，不會漏水。我將船做成了類似 生活中的船型，而且四周做的更高了。（如果有兩組錫紙，那可以請另外一組說 一說有什么值得借鑒的地方？）過渡：錫紙小組給了我們這么大的啟發(fā)，那再來看看塑料的小船。他們是怎么想 的？我們請數(shù)量比較少的第X小組也來展示一下。其他設(shè)計師也仔細(xì)聽，給出一 些合理的建議。預(yù)設(shè)：我們第X小組的船是塑料吸管做的，它是空心的，我們做成了這種形狀。 （再請其它小組來說，通過同組之間對比和與錫紙對比指向載重量跟露出水面的 那部分有關(guān)。）過渡：在最開始的時候，大部分小組都選擇用了竹棒，它肯定有很多優(yōu)點我們才 會選擇它。請一個小組也上來說一說。(根據(jù)PPT說：可以說你們做了哪些嘗試

6、讓載重量變大)鼓勵小組上來！預(yù)設(shè)：小組講到最初選擇是因為聯(lián)系實際如獨木舟，而且覺得竹子比較輕浮力大。 師：先要表揚小組，他們能根據(jù)自己的生活經(jīng)驗來選擇。生活中你見過塑料做的 運輸船嗎？沒有。竹筏倒是有。是不是哪里出了問題呢？師：那你在測試的時候，發(fā)現(xiàn)了什么問題？預(yù)設(shè)：一放上去，水就進(jìn)入了。師：你有嘗試著讓縫隙變小一點嗎？預(yù)設(shè)：我們把竹子綁的緊了一點。師：問題解決了嗎？預(yù)設(shè)：沒有。師：我先要表揚你，你已經(jīng)學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題并嘗試著解決問題了。師：那如果你還是只能用竹子做船，你第一個要解決的問題師什么？預(yù)設(shè)：解決漏水問題。師：材料都可以自己選擇，你打算怎么做？預(yù)設(shè)：在外面再包一層，用膠槍黏合 住,。出示

7、自己做的小船，你指的是這樣嗎？師：這樣，增加了嗎？師：這樣成績你滿意嗎？預(yù)設(shè)：可以對形狀再進(jìn)行改進(jìn)。師：哦.，原來，竹棒并不差。只要在不斷的嘗試中解決問題，最后的結(jié)果也不一 定比錫紙的差，在堅固方面也比錫紙要好。真實的造船，要從多方面來考慮的：如材料的價格，硬度，存放的時間等。不同的用途，不同的選材和設(shè)計?？偨Y(jié)：這兩節(jié)課我們經(jīng)歷了設(shè)計，制作，測試等過程。看來一個產(chǎn)品的生產(chǎn)是需 要很多的嘗試的。那我們現(xiàn)在要造一艘真正能載人的船，你有什么啟發(fā)嗎？四、整體評價(56min).每個小組手上都已經(jīng)有了一份評價單。小組可以對照評價單交流一下，在哪些 方面我們還有進(jìn)步的空間。.請小組起來回答，自己反思總結(jié)。五、再改進(jìn)、再測試.畫出改進(jìn)后的設(shè)計圖。.按新的設(shè)計圖再制作、再測試。.有需要的話再改進(jìn)、再測試。六、設(shè)計改進(jìn)和投入真實的制作。1、總結(jié)：今天我們只是考慮船的載重量，在現(xiàn)實生活中我們還會考慮很多，如 材料的價格，