小學(xué)科學(xué)教學(xué)融入STEM理念的設(shè)計(jì)與實(shí)踐案例：4上-用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車 2VIP

1、小學(xué)科學(xué)教學(xué)融項(xiàng)目用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車入STEM理念的設(shè)計(jì)與實(shí)踐案例【教材簡析】本課是教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)運(yùn)動(dòng)和力單元的第3課。生活中，不同的 車輛可能具有不同的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式。在第2課我們學(xué)習(xí)了用氣球噴氣產(chǎn)生的反沖 力作為動(dòng)力，本課要學(xué)習(xí)另一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式，即用橡皮筋作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)小車輪 子轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子再帶動(dòng)整個(gè)小車前進(jìn)。聚焦板塊，教材用一組圖片，喚醒學(xué)生玩橡皮筋的生活經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生思考“把 橡皮筋拉伸后，有什么感覺”，然后提出驅(qū)動(dòng)性問題“我們能用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車 嗎”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。探索板塊有兩個(gè)活動(dòng)，第一個(gè)活動(dòng)是引導(dǎo)學(xué)生用橡皮筋組裝小車，這是為第 二個(gè)活動(dòng)作準(zhǔn)備的。第二個(gè)活動(dòng)是本課的重點(diǎn)，主要研

2、究小車運(yùn)動(dòng)距離與橡皮筋 纏繞圈數(shù)的關(guān)系，實(shí)際上，也是研究小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與橡皮筋產(chǎn)生的彈力之間的關(guān) 系，是對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力”概念的進(jìn)一步構(gòu)建和理解。研討板塊有兩個(gè)問題，第一個(gè)問題指向了小車動(dòng)力的來源，第二個(gè)問題指向 小車行駛遠(yuǎn)近與其動(dòng)力大小的關(guān)系。通過研討，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到橡皮筋纏繞后被拉 伸產(chǎn)生的力為小車動(dòng)物提供了動(dòng)力，纏繞的圈數(shù)越多，產(chǎn)生的彈力越大，小車行 駛得越遠(yuǎn)。拓展板塊，教材呈現(xiàn)了一幅橡皮筋拉長時(shí)的照片，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，被掛的鉤 碼越多，橡皮筋拉得越長，橡皮筋產(chǎn)生的力越大?！緦W(xué)情分析】橡皮筋是學(xué)生所熟悉的物品，在生活中已經(jīng)玩過橡皮筋，知道它的一些用途 比如發(fā)射小球、栓系袋子、制作模型時(shí)的連接，也知

3、道橡皮筋拉伸后會(huì)恢復(fù) 到原來狀態(tài)，而且橡皮筋拉伸的越長，產(chǎn)生的力會(huì)越大。但不知道橡皮筋拉伸后 恢復(fù)到原來狀態(tài)的力叫做彈力，也不知道如何將橡皮筋作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)小車。通過 本課學(xué)習(xí)，學(xué)生將認(rèn)識(shí)橡皮筋動(dòng)力小車的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)，有利于了解生活中機(jī)動(dòng)車驅(qū) 動(dòng)的特點(diǎn)，更是為后面研究車輛的摩榛力、設(shè)計(jì)制作小車奠定基礎(chǔ)?！驹O(shè)計(jì)思路】基于學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)，采用課內(nèi)微項(xiàng)目教學(xué)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。把小車精準(zhǔn) 達(dá)到作為一個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生不僅掌握橡皮筋圈數(shù)月行駛距離的關(guān)系，讓學(xué)生通過 探索如何讓小車達(dá)到某個(gè)位置，促使學(xué)生運(yùn)用知識(shí)完成挑戰(zhàn)。這樣既能提升學(xué)生 發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力，也能更好地建構(gòu)科學(xué)概念，同時(shí)增加趣味性，提高學(xué)習(xí) 興趣。

4、【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo).橡皮筋產(chǎn)生的動(dòng)力大小會(huì)影響小車的運(yùn)動(dòng)距離。.橡皮筋在外力的作用下會(huì)產(chǎn)生形變。.當(dāng)物體形狀改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)要恢復(fù)原來形狀的力，這個(gè)力就是彈力?？茖W(xué)探究目標(biāo).會(huì)安裝用橡皮筋做動(dòng)力的小車。.探究橡皮筋纏繞的圈數(shù)與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系。.利用橡皮筋纏繞的圈數(shù)與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系,控制小車的行駛距離?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo).發(fā)展進(jìn)一步研究運(yùn)動(dòng)和力的興趣。.認(rèn)同收集數(shù)據(jù)作為證據(jù)、進(jìn)行解釋的重要性?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo).體會(huì)到不同小車就具有不同類型的動(dòng)力。.改變橡皮筋的彈力大小會(huì)對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)有影響。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn):探究橡皮筋纏繞圈數(shù)與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系，并會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決問題。難點(diǎn)：探

5、究橡皮筋纏繞圈數(shù)與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系；并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處 理和分析?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】學(xué)生：每組實(shí)驗(yàn)用玩具小車1輛、橡皮筋幾根、場(chǎng)地紙一張、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。教師：學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料1套、班級(jí)記錄單、教學(xué)課件?！窘虒W(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情境，提出項(xiàng)目任務(wù)（2分鐘）導(dǎo)入：今天老師想讓你們開展一場(chǎng)賽車比賽，但是賽車用的車子沒有準(zhǔn)備。翻了一下我們的實(shí)驗(yàn)室，找到了玩具小車、橡皮筋等器材，你們能用這些材料拼 搭出賽車并進(jìn)行比賽嗎？二、活動(dòng)鋪墊學(xué)習(xí)（8分鐘）（一）橡皮筋可以產(chǎn)生彈力材料準(zhǔn)備：橡皮筋、小車L出示橡皮筋，讓學(xué)生拉一拉，說說發(fā)現(xiàn)。談話：我們先來觀察下橡皮筋。想想怎樣做才能使橡皮筋產(chǎn)生力？（預(yù)設(shè)：橡皮筋有彈性，橡皮筋

6、會(huì)被拉長，松手后被拉長的橡皮筋會(huì)被彈回 來，變回原來樣子。）學(xué)生討論、思考并動(dòng)手活動(dòng)。.請(qǐng)一位同學(xué)演示他的方法。.分析：你是怎么做的、橡皮筋發(fā)送了怎樣的變化？學(xué)生回答：被拉長了。引導(dǎo)：橡皮筋什么發(fā)生了變化？得出形狀變化（板書：形狀變化）。師：感覺到力了嗎？生：感覺到了。師：這個(gè)力是誰產(chǎn)生的？生：橡皮筋。（板書：產(chǎn)生力）大家一起來試試吧?。ㄟ@一環(huán)節(jié)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到彈力產(chǎn)生的一個(gè)必要條件是 形狀變化。（二）如何用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車材料準(zhǔn)備：橡皮筋、小車.學(xué)生討論組裝方法。（若學(xué)生想不出將橡皮筋繞在車軸上的方法，我們可 以出示一個(gè)裝有發(fā)條的玩具）.橡皮筋應(yīng)該繞在小車的哪個(gè)部位才能讓小車動(dòng)起來？（重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)橡

7、皮筋一 端固定在車尾車身上，一端要繞在前輪車軸上）.出示2組動(dòng)圖，教師介紹兩種方向的橡皮筋纏繞方法。.學(xué)生分組活動(dòng)，用橡皮筋讓小車動(dòng)起來。.你成功讓小車動(dòng)起來了嗎？橡皮筋兩種方向纏繞下，小車運(yùn)動(dòng)方向一樣嗎?(不一樣)所以想要讓小車向前運(yùn)動(dòng)我們應(yīng)該采用第一種方法，橡皮筋從車軸上 方勾在車軸上，向后轉(zhuǎn)動(dòng)車輪。三、項(xiàng)目實(shí)踐：制作一輛“精準(zhǔn)”到達(dá)的小車(25分鐘).明確任務(wù)：制作一輛精準(zhǔn)小車，根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行比賽：(1)讓小車?yán)孟鹌そ町a(chǎn)生的彈力，使小車動(dòng)起來(2)裁判發(fā)出“開始” 口令后，車輛從發(fā)車線發(fā)車(發(fā)車前車頭不得 越過發(fā)車線)，從“開始” 口令發(fā)出開始計(jì)時(shí)，前輪觸碰終點(diǎn)線或邊線時(shí)終 止計(jì)時(shí)，

8、計(jì)時(shí)精確到0. 01秒。(3)根據(jù)車輛前輪到達(dá)的分值區(qū)域判定行駛得分。賽車整體跑出邊線 的則以前輪出邊線時(shí)所在分值區(qū)域判定得分?？偡譃?00分。(4)成績包含行駛分?jǐn)?shù)和行駛時(shí)間。行駛分?jǐn)?shù)高者成績列前；行駛分 數(shù)相同時(shí)，用時(shí)短者成績列前。.設(shè)計(jì)：請(qǐng)學(xué)生根據(jù)出示提供的材料，進(jìn)行小組討論后設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)圖。20cm4+ 1M -+ 1M -+1M -+ 1M f20cm ,1M發(fā)車區(qū)10分20分30分40分50分60分70分， /ESS120cm320cm$20cm$20cm$20cm /發(fā)車線終點(diǎn)線.制作與測(cè)試：進(jìn)行制作與測(cè)試，并進(jìn)行記錄小組記錄表：組號(hào)行駛一行駛二行駛?cè)詈贸煽兊诮M得分時(shí)間得分時(shí)

9、間得分時(shí)間得分時(shí)間班級(jí)匯總表:組號(hào)最好成績名次得分 時(shí)間第一組第二組第三組第四組第五組第六組我們的表現(xiàn) .研討交流：介紹交流學(xué)習(xí)成果，發(fā)現(xiàn)與反思。（1）你們是怎樣思考的，又是怎樣完成的。（2）通過精準(zhǔn)到達(dá)的活動(dòng)，你有什么感想。四、學(xué)習(xí)自評(píng)（5分鐘）這節(jié)課，你們小組表現(xiàn)如何？商量一下，給你們今天的表現(xiàn)進(jìn)行自評(píng)，在表格里打勾。完成任務(wù)相互合作及時(shí)記錄【教學(xué)反思】用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車一本老教材中原本是五年級(jí)上冊(cè)的內(nèi)容，而現(xiàn)在新教 材則放在四年級(jí)上冊(cè)。這一課教學(xué)如何設(shè)計(jì)才能讓四年級(jí)的孩子掌握？這是值得 思考的問題。本科教材的設(shè)計(jì)是清晰的，一步步的指導(dǎo)教師完成教學(xué)工作，但在教學(xué)實(shí)際 中，則遇到了以下問題：問

10、題一：本課活動(dòng)較多，在課堂上調(diào)控能力難免不足，而且都是由探究活動(dòng) 引入下一個(gè)研究問題，在這一過程中如何讓學(xué)生由活動(dòng)（小車行駛的距離與橡皮 筋的圈數(shù)間的關(guān)系）轉(zhuǎn)向思考（橡皮筋的力量是怎么來的？這個(gè)力量的大小和什 么有關(guān)），由已知轉(zhuǎn)向未知容易發(fā)生問題。問題二：本課真正要讓學(xué)生掌握的問題是什么？是可不可以用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小 車？是小車行駛的距離與橡皮筋的圈數(shù)是否有關(guān)？還是橡皮筋的力量是怎樣產(chǎn) 生的？基于這樣的問題，本人嘗試用項(xiàng)目化的形式開展，在具體的情景任務(wù)中讓學(xué) 生自主去進(jìn)行以上相關(guān)問題的探索。本節(jié)課創(chuàng)設(shè)了要來一場(chǎng)賽車比賽這個(gè)真實(shí)的情景，在限定材料的前提下提出 了設(shè)計(jì)制作一輛賽車并按規(guī)則進(jìn)行比賽的任務(wù)。這時(shí)候?qū)W生會(huì)思考：橡皮筋如何 驅(qū)動(dòng)小車？在問題的驅(qū)動(dòng)下，接著組織學(xué)生學(xué)習(xí)“橡皮筋如何產(chǎn)生彈力？橡皮筋 如何驅(qū)動(dòng)小車？ ”等知識(shí)。然后進(jìn)入設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將剛才所學(xué)的知識(shí)應(yīng) 用于自己的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)各種各樣真實(shí)的問題，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下學(xué) 生會(huì)去反復(fù)嘗試實(shí)踐。在解決真實(shí)面臨問題的反復(fù)實(shí)踐中學(xué)生感