“跳動(dòng)在科學(xué)課上的音符”STEM項(xiàng)目 （教案） 四年級(jí)上冊(cè)科學(xué) 教科版

“跳動(dòng)在科學(xué)課上的音符”適用教材：教科版四年級(jí)上冊(cè)《聲音》單元STEM教育是近幾年國際科學(xué)與技術(shù)教育新興的研究和實(shí)踐范式。它并不是將科學(xué)教育、技術(shù)教育、工程教育和數(shù)學(xué)教育簡(jiǎn)單地組合起來，而是把學(xué)生學(xué)習(xí)到的零碎知識(shí)與探究過程轉(zhuǎn)變成一個(gè)探究實(shí)踐相互聯(lián)系的過程，而是讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)的原理、設(shè)計(jì)的實(shí)施與優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、作品展示等一系列的研究過程。在教科版小學(xué)科學(xué)課程中也有安排類似的“STEM”教學(xué)內(nèi)容，如每個(gè)單元的最后一課內(nèi)容：《用紙做一做橋》、《做一個(gè)熱水器》、《做一個(gè)潛望鏡》等，但在日常教學(xué)中教師對(duì)于此類“STEM”教學(xué)內(nèi)容或空口白話，泛泛而談，或作為課后小制作完成，這樣就容易造成學(xué)生把這些活動(dòng)與常規(guī)的科學(xué)課堂割裂開來，他們通常不會(huì)將其作為科學(xué)課堂的衍生。若想高效地組織STEM活動(dòng)，并能讓學(xué)生高度地參與，這就需要我們教師能夠結(jié)合學(xué)生所學(xué)的單元內(nèi)容，設(shè)置一個(gè)STEM活動(dòng)，讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)去解決。以下是一個(gè)在小學(xué)四年級(jí)進(jìn)行的為期6周的STEM項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目專注于設(shè)計(jì)并制作完成一件能夠演繹簡(jiǎn)單樂曲的自制小樂器。1、任務(wù)布置與自制樂器的初體驗(yàn)第1課時(shí)：課前導(dǎo)入：播放一段交響樂演奏會(huì)的視頻，說說視頻中有哪些樂器？通過PPT認(rèn)識(shí)各種各樣的樂器，并對(duì)樂器進(jìn)行分類（彈撥類、敲擊類、吹奏類），教師帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)樂器的種類，為設(shè)計(jì)自己的樂器做好鋪墊。著重認(rèn)識(shí)幾種樂器（笛子、吉他、架子鼓）的結(jié)構(gòu)及其組成部分，降低了學(xué)生設(shè)計(jì)自制樂器的難度。教師出示項(xiàng)目作業(yè)：利用身邊的常見材料，完成一件自制樂器并能演奏一曲首樂曲，在學(xué)期末舉行的“請(qǐng)你來聽我的演奏會(huì)”上進(jìn)行自制樂器的演奏與展示。為了讓學(xué)生明確項(xiàng)目作業(yè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性與濃厚興趣，并能給予學(xué)生一定的啟示，教師播放自制樂器的演奏視頻或案例（胡蘿卜制作吹管樂器、廢棄鍋碗瓢盆制作打擊類樂器等），引領(lǐng)學(xué)生初體驗(yàn)自制樂器的樂趣與精妙。在課尾聲，教師布置任務(wù)：課后簡(jiǎn)單繪制出樂器的設(shè)計(jì)草圖，并注明每個(gè)部件所要使用到的材料及尺寸大小。2、“自制樂器構(gòu)思”大碰撞第2課時(shí)：學(xué)生將自己的“樂器”設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行展示與介紹，其他同學(xué)對(duì)這一設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行分析與探討，并從科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)、音樂和美術(shù)等方面提出自己的想法和建議，為“自制樂器”的成功，奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。以右側(cè)小組的設(shè)計(jì)圖為例，這一組學(xué)生設(shè)想制作一個(gè)彈撥類的樂器，用粗細(xì)不同、長(zhǎng)短一樣的橡皮筋作為琴弦，彈撥出不同的音階。通過激烈的討論與建議，其他同學(xué)給出了以下幾點(diǎn)意見和建議：①大頭針固定橡皮筋，不夠牢固，容易發(fā)生傾斜和位移；②橡皮筋經(jīng)過多次彈撥后，容易發(fā)生形變或變松，會(huì)影響音階的準(zhǔn)確度，建議更換材料；③橡皮筋的一端，可以裝一個(gè)像真的吉他那樣可以調(diào)節(jié)琴弦的旋鈕；④吉他的外觀還可以再美觀漂亮一點(diǎn)。教師布置任務(wù)：修改、完善自己的“自制樂器”設(shè)計(jì)草圖，并將“自制樂器”所需的材料和工具帶來。3、初現(xiàn)“自制樂器”廬山真面目第3、4課時(shí)：經(jīng)過上節(jié)課的“構(gòu)思大碰撞”，同學(xué)們，你們的樂器設(shè)計(jì)圖修改好了嗎？自制樂器更棒了嗎？修改后的設(shè)計(jì)圖再次展示。其他同學(xué)和老師再次進(jìn)行評(píng)價(jià)。每位同學(xué)在自己設(shè)計(jì)修改圖上進(jìn)行再次修改，并把好的可行的改進(jìn)意見記錄下來。學(xué)生用帶來的材料進(jìn)行樂器的制作。學(xué)生將上節(jié)課及課后制作完成的“自制樂器”帶至課堂，首先進(jìn)行“自制樂器”的音階演奏，接著，師生一齊就該自制樂器的音階準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后，師生從樂器演奏的方便度、樂器的美觀度、樂器的便攜性等方面展開激烈的思維碰撞，并提出自己的建議，最后，將評(píng)價(jià)較好的作品進(jìn)行展示。教師布置任務(wù)：完善自己的樂器，并準(zhǔn)備一首簡(jiǎn)單樂曲的演奏。（樂曲時(shí)間2分鐘內(nèi)）4、我的自制樂器演奏大PK第5課時(shí)：每位同學(xué)攜帶“自制樂器”上臺(tái)，演奏一首樂曲，該班同學(xué)從樂器音準(zhǔn)、美觀度、樂器演奏的流暢度、選手演奏的表現(xiàn)等方面投票選出班內(nèi)最佳樂器與最佳演奏者。教師布置任務(wù)：獲班內(nèi)最佳的演奏者加強(qiáng)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)自制樂器的完美演奏，為學(xué)期末的“請(qǐng)你來聽我的演奏會(huì)”演奏會(huì)做準(zhǔn)備。5、請(qǐng)你來聽我的演奏會(huì)——自制樂器演奏會(huì)第6課時(shí)：教師組織一場(chǎng)四年級(jí)組的“請(qǐng)你來聽我的演奏會(huì)”的自制樂器演奏與展示會(huì)，節(jié)目由各班票選的最佳選手組成，在精致的自制樂器、美妙的音樂中，相信學(xué)生們可以從中取長(zhǎng)補(bǔ)短，更牢固地掌握聲音單元的知識(shí)，思考如何能讓自己的作品更優(yōu)秀。附錄：自制樂器作品：自制樂器演奏：適用教材：教科版四年級(jí)上冊(cè)《聲音》單元張靜娜STEM教育是近幾年國際科學(xué)與技術(shù)教育新興的研究和實(shí)踐范式。它并不是將科學(xué)教育、技術(shù)教育、工程教育和數(shù)學(xué)教育簡(jiǎn)單地組合起來，而是把學(xué)生學(xué)習(xí)到的零碎知識(shí)與探究過程轉(zhuǎn)變成一個(gè)探究實(shí)踐相互聯(lián)系的過程，而是讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)的原理、設(shè)計(jì)的實(shí)施與優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、作品展示等一系列的研究過程。在教科版小學(xué)科學(xué)課程中也有安排類似的“STEM”教學(xué)內(nèi)容，如每個(gè)單元的最后一課內(nèi)容：《用紙做一做橋》、《做一個(gè)熱水器》、《做一個(gè)潛望鏡》等，但在日常教學(xué)中教師對(duì)于此類“STEM”教學(xué)內(nèi)容或空口白話，泛泛而談，或作為課后小制作完成，這樣就容易造成學(xué)生把這些活動(dòng)與常規(guī)的科學(xué)課堂割裂開來，他們通常不會(huì)將其作為科學(xué)課堂的衍生。若想高效地組織STEM活動(dòng)，并能讓學(xué)生高度地參與，這就需要我們教師能夠結(jié)合學(xué)生所學(xué)的單元內(nèi)容，設(shè)置一個(gè)STEM活動(dòng)，讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)去解決。以下是一個(gè)在小學(xué)四年級(jí)進(jìn)行的為期6周的STEM項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目專注于設(shè)計(jì)并制作完成一件能夠演繹簡(jiǎn)單樂曲的自制小樂器。1、任務(wù)布置與自制樂器的初體驗(yàn)第1課時(shí)：課前導(dǎo)入：播放一段交響樂演奏會(huì)的視頻，說說視頻中有哪些樂器？通過PPT認(rèn)識(shí)各種各樣的樂器，并對(duì)樂器進(jìn)行分類（彈撥類、敲擊類、吹奏類），教師帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)樂器的種類，為設(shè)計(jì)自己的樂器做好鋪墊。著重認(rèn)識(shí)幾種樂器（笛子、吉他、架子鼓）的結(jié)構(gòu)及其組成部分，降低了學(xué)生設(shè)計(jì)自制樂器的難度。教師出示項(xiàng)目作業(yè)：利用身邊的常見材料，完成一件自制樂器并能演奏一曲首樂曲，在學(xué)期末舉行的“請(qǐng)你來聽我的演奏會(huì)”上進(jìn)行自制樂器的演奏與展示。為了讓學(xué)生明確項(xiàng)目作業(yè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性與濃厚興趣，并能給予學(xué)生一定的啟示，教師播放自制樂器的演奏視頻或案例（胡蘿卜制作吹管樂器、廢棄鍋碗瓢盆制作打擊類樂器等），引領(lǐng)學(xué)生初體驗(yàn)自制樂器的樂趣與精妙。在課尾聲，教師布置任務(wù)：課后簡(jiǎn)單繪制出樂器的設(shè)計(jì)草圖，并注明每個(gè)部件所要使用到的材料及尺寸大小。2、“自制樂器構(gòu)思”大碰撞第2課時(shí)：學(xué)生將自己的“樂器”設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行展示與介紹，其他同學(xué)對(duì)這一設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行分析與探討，并從科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)、音樂和美術(shù)等方面提出自己的想法和建議，為“自制樂器”的成功，奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。以右側(cè)小組的設(shè)計(jì)圖為例，這一組學(xué)生設(shè)想制作一個(gè)彈撥類的樂器，用粗細(xì)不同、長(zhǎng)短一樣的橡皮筋作為琴弦，彈撥出不同的音階。通過激烈的討論與建議，其他同學(xué)給出了以下幾點(diǎn)意見和建議：①大頭針固定橡皮筋，不夠牢固，容易發(fā)生傾斜和位移；②橡皮筋經(jīng)過多次彈撥后，容易發(fā)生形變或變松，會(huì)影響音階的準(zhǔn)確度，建議更換材料；③橡皮筋的一端，可以裝一個(gè)像真的吉他那樣可以調(diào)節(jié)琴弦的旋鈕；④吉他的外觀還可以再美觀漂亮一點(diǎn)。教師布置任務(wù)：修改、完善自己的“自制樂器”設(shè)計(jì)草圖，并將“自制樂器”所需的材料和工具帶來。3、初現(xiàn)“自制樂器”廬山真面目第3、4課時(shí)：經(jīng)過上節(jié)課的“構(gòu)思大碰撞”，同學(xué)們，你們的樂器設(shè)計(jì)圖修改好了嗎？自制樂器更棒了嗎？修改后的設(shè)計(jì)圖再次展示。其他同學(xué)和老師再次進(jìn)行評(píng)價(jià)。每位同學(xué)在自己設(shè)計(jì)修改圖上進(jìn)行再次修改，并把好的可行的改進(jìn)意見記錄下來。學(xué)生用帶來的材料進(jìn)行樂器的制作。學(xué)生將上節(jié)課及課后制作完成的“自制樂器”帶至課堂，首先進(jìn)行“自制樂器”的音階演奏，接著，師生一齊就該自制樂器的音階準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后，師生從樂器演奏的方便度、樂器的美觀度、樂器的便攜性等方面展開激烈的思維碰撞，并提出自己的建議，最后，將評(píng)價(jià)較好的作品進(jìn)行展示。教師布置任務(wù)：完善自己的樂器，并準(zhǔn)備一首簡(jiǎn)單樂曲的演奏。（樂曲時(shí)間2分鐘內(nèi)）4、我的自制樂器演奏大PK第5課時(shí)：每位同學(xué)攜帶“自制樂器”上臺(tái)，演奏一首樂曲，該班同學(xué)從樂器音準(zhǔn)、美觀度、樂器演奏的流暢度、選手演奏的表現(xiàn)等方面投票選出班內(nèi)最佳樂器與最佳演奏者。教師布置任務(wù)：獲班內(nèi)最佳的演奏者加強(qiáng)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)自制樂器