物理魔術(shù)STEM課程簡介.ppt

1、物理魔術(shù)STEM課程簡介,北京教育學(xué)院附屬豐臺(tái)實(shí)驗(yàn)學(xué)校分校 鮑建中,2017.8青島,01,對(duì)stem的思考,STEM是科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，其中科學(xué)在于認(rèn)識(shí)世界、解釋自然界的客觀規(guī)律；技術(shù)和工程則是在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界、實(shí)現(xiàn)對(duì)自然界的控制和利用、解決社會(huì)發(fā)展過程中遇到的難題；數(shù)學(xué)則作為技術(shù)與工程學(xué)科的基礎(chǔ)工具。,1986年美國國家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育報(bào)告，隨后幾年得到美國政府的支持和推動(dòng)，現(xiàn)已成為保持美國的競爭力的重要舉措。,2016年我國教育

2、部出臺(tái)的教育信息化“十三五”規(guī)劃“中明確指出有效利用信息技術(shù)推進(jìn)”眾創(chuàng)空間“建設(shè)，探索STEM教育。,什么是STEM教育,STEM教育的不同理解,教育理念,基于物理學(xué)的STEM,科學(xué)方法 數(shù)學(xué)工具,科學(xué)方法 數(shù)學(xué)工具,物理教育原本就因該是STEM教育,提升素養(yǎng) 培養(yǎng)能力,探究創(chuàng)新,激發(fā)興趣,STEM教育的意義及策略,02,學(xué)習(xí)者的特點(diǎn),認(rèn)知特點(diǎn),根據(jù)杜威的“做中學(xué)”、“教學(xué)應(yīng)該喚起學(xué)生的思維”的教育思想，初中的學(xué)生更加感興趣的是，神奇的有趣的現(xiàn)象、具體實(shí)在的器具、制作、設(shè)計(jì)、探究的過程。好玩有趣的事情才能引發(fā)他們的注意力。,數(shù)學(xué)思維水平,初中生已經(jīng)具備了基本的數(shù)理推導(dǎo)、圖形設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，為學(xué)

3、生在具體的物理實(shí)驗(yàn)問題中進(jìn)行定量半定量研究奠定了良好的基礎(chǔ)。,先決知識(shí),小學(xué)的科學(xué)知識(shí)、生活中的物理現(xiàn)象、初中已經(jīng)所學(xué)的數(shù)學(xué)物理知識(shí)，以及青少年學(xué)生的好奇心都為魔術(shù)物理的學(xué)習(xí)做好了充分準(zhǔn)備。,興趣分析與創(chuàng)造性分析,刨根問底、標(biāo)新立異是這階段學(xué)生的主要性格特征，通過神奇精彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有力激發(fā)他們的創(chuàng)造力和想象力，并通過動(dòng)手實(shí)踐實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意。,03,物理魔術(shù)STEM課程,課程設(shè)計(jì)理念,結(jié)合STEM的教育理念和物理教學(xué)的特點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)將數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程等領(lǐng)域內(nèi)容聯(lián)系在一起，設(shè)計(jì)了魔術(shù)物理STEM課程，引導(dǎo)學(xué)生在生活常見的各種現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，進(jìn)行必要的探究，了解認(rèn)識(shí)相關(guān)知識(shí)，并在此基

4、礎(chǔ)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂見的小魔術(shù)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才做出有益的探索。,課程目標(biāo),知識(shí)與技能： 通過經(jīng)歷對(duì)魔術(shù)物理道具觀察、設(shè)計(jì)、制作等過程，幫助學(xué)生加深對(duì)相關(guān)初中物理學(xué)知識(shí)的理解； 在魔術(shù)物理道具的設(shè)計(jì)、制作中，初步了解生活中常見材料的特點(diǎn)，并學(xué)習(xí)常用工具的使用方法，掌握生活中常見材料的加工技巧和方法； 通過科學(xué)探究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程初步了解相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理學(xué)中的應(yīng)用。,過程與方法： 能應(yīng)用探究、觀察、設(shè)計(jì)、制作等解決問題的方法，進(jìn)行問題分析與解決 整理搜集相關(guān)的魔術(shù)資料，并歸納整理分類，探尋魔術(shù)表演的規(guī)律和技巧； 根據(jù)研究內(nèi)容適時(shí)滲透科學(xué)方法教育，掌握科學(xué)探究的基本方法和思路。,情感態(tài)度價(jià)值觀：

5、通過對(duì)魔術(shù)物理實(shí)驗(yàn)的研究、道具制作、表演等系列活動(dòng)，從認(rèn)知、審美、情感和實(shí)踐多方面發(fā)展對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的STEM價(jià)值的新認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生探求實(shí)驗(yàn)所蘊(yùn)含的STEM知識(shí)與技能積極的求知態(tài)度； 通過眾多科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、工程師、魔術(shù)師探索、創(chuàng)新的故事，激發(fā)他們孜孜不倦的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，提高情感體驗(yàn)； 通過開展各種活動(dòng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)社會(huì)生活發(fā)揮的重要作用，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)青少年學(xué)生的物理的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。,課程性質(zhì)與內(nèi)容定位,魔術(shù)物理課程不單是物理實(shí)驗(yàn)、也不是單純的魔術(shù)表演，更不只是一項(xiàng)純粹的手工活動(dòng)，而是承載了STEM意義的課程載體。 我們根據(jù)以下要求確定課程內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容符合青少年學(xué)生的認(rèn)知

6、發(fā)展規(guī)律、符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求、內(nèi)容體現(xiàn)與STEM相關(guān)學(xué)科的有機(jī)融合，有利于調(diào)動(dòng)青少年學(xué)生學(xué)科學(xué)愛科學(xué)的積極性。,課程內(nèi)容設(shè)計(jì),為了學(xué)生方便自主建構(gòu)知識(shí)框架，開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，物理魔術(shù)課程基本根據(jù)初中物理的教學(xué)內(nèi)容，分為4個(gè)學(xué)期設(shè)置，每單元內(nèi)容按一個(gè)主題編排，分別適合在初一和初二的四個(gè)學(xué)期開展活動(dòng)使用。,課程內(nèi)容簡介,物理魔術(shù)STEM課程 初二下學(xué)期使用,04,教學(xué)活動(dòng)開展,教學(xué)主導(dǎo)思想,課程實(shí)施策略,神奇魔術(shù)現(xiàn)象引入,模仿制作簡單魔術(shù)道具,探究了解相關(guān)知識(shí)點(diǎn),模仿設(shè)計(jì)擴(kuò)展任務(wù),激發(fā)引導(dǎo)創(chuàng)新,合作延伸創(chuàng)新任務(wù),成功作品分享,一學(xué)二模三創(chuàng)新教學(xué)法,物理魔術(shù)案例分享,尋找空氣的力量,認(rèn)識(shí)我們身邊的氣體,感受氣體的力量,制作空氣炮,神秘的氣體,消失的氣泡,隔空捏氣球,材料工具,大氣壓有多大,再現(xiàn)馬德堡半球?qū)嶒?yàn),利用大氣的力量,直管抽水,05,反思與設(shè)想,物理魔術(shù)開展ST