《不倒翁》大朗鎮(zhèn)中心小學(xué)張慧敏

《不倒翁》【教學(xué)內(nèi)容】粵教科技版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·科學(xué)》二年級下冊第三單元第八課第20-21頁?！窘滩姆治觥俊恫坏刮獭芬徽n的課程標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是技術(shù)與工程領(lǐng)域的核心概念：“工程的關(guān)鍵是設(shè)計、工程是運用科學(xué)和技術(shù)進行設(shè)計、解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動”。課標(biāo)中對這個內(nèi)容的界定如下：課程標(biāo)準(zhǔn)的活動建議為：教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生，通過設(shè)計和制作一件作品或產(chǎn)品，了解設(shè)計作品、完成項目的基本過程；體會科技產(chǎn)品給生活帶來的方便和舒適；認同創(chuàng)意設(shè)計能夠改善生活質(zhì)量；知道技術(shù)應(yīng)用會帶來某些不良的影響，如環(huán)境污染等問題。

從課程標(biāo)準(zhǔn)中可以看出，在教學(xué)中要達到“選擇身邊合適的材料和工具設(shè)計與制作產(chǎn)品，體會科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用給人們生活帶來的便利”的教學(xué)目標(biāo)，必須要通過一個載體讓學(xué)生觀察、了解、設(shè)計與制作?！恫坏刮獭肥腔浗贪嫘W(xué)科學(xué)二年級下冊“動手做玩具”單元的第1課，重在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察周圍簡單玩具的結(jié)構(gòu)特點，并嘗試?yán)蒙磉叺牟牧线M行模仿自制玩具，為后續(xù)各課自制其他玩具打下基礎(chǔ)。本課包括三個部分。第一部分是情境創(chuàng)設(shè)，通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生玩不倒翁的情境激發(fā)學(xué)生探究不倒翁不倒的科學(xué)問題。第二部分是探究“不倒”的秘密，圍繞不倒翁不倒的問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察不倒翁的外形特征和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并猜測“不倒”的秘密。第三部分是做個不倒翁，在觀察不倒翁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生模仿不倒翁的結(jié)構(gòu)特點，利用身邊的材料制作一個不倒翁玩具?！緦W(xué)情分析】不倒翁被扳倒后總能自行恢復(fù)直立，對于學(xué)生來說，這種現(xiàn)象非常有趣、神奇，他們很想通過探究找到答案。但是，二年級學(xué)生的動手能力有限，學(xué)生的思維又比較依賴感性認識。因此，學(xué)生可能無法在日常生活中發(fā)現(xiàn)不倒翁不倒的科學(xué)原理。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過玩不倒翁進行感受，還要引導(dǎo)學(xué)生不但要關(guān)注不倒翁的外形，還要從內(nèi)外結(jié)構(gòu)上對不倒的原因進行思考，為制作過程中的有效選材和動手操作打好基礎(chǔ)。使用雙面膠、橡皮泥粘貼等制作過程，對二年級學(xué)生來講可以做到?！驹O(shè)計理念】一、基于《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》設(shè)計教學(xué)2022年頒布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，以科學(xué)性、時代性和民族性為基本原則，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為三個維度六大素養(yǎng)，其中有兩個素養(yǎng)和科學(xué)有關(guān)：科學(xué)精神和實踐創(chuàng)新?？茖W(xué)精神主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運用科學(xué)知識和技能等方畫所形成的價值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)。具體包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等基本要點。實踐創(chuàng)新主要是學(xué)生在日?；顒?、問題解決、適應(yīng)挑戰(zhàn)等方面所形成的實踐能力、創(chuàng)新意識和行為表現(xiàn)。具體包括勞動意識、問題解決、技術(shù)應(yīng)用等基本要點。創(chuàng)新精神和實踐能力是在模仿和改進中逐步發(fā)展的，具體到《不到翁》一課，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力呢？首先，教師先創(chuàng)設(shè)情境聚焦不倒翁不倒的奧秘是什么？接著，通過對比觀察不同不倒翁的結(jié)構(gòu)找到它們的共同點，知道不倒翁不倒的奧秘和上輕下重，底部是圓弧形的結(jié)構(gòu)有關(guān)。幫助學(xué)生建構(gòu)了正確的科學(xué)概念后，在以此概念為基點，通過技術(shù)設(shè)計、技術(shù)制作從而在教學(xué)活動中進一步發(fā)展學(xué)生運用科學(xué)概念為目標(biāo)的教學(xué)活動。在多次的導(dǎo)、仿中打?qū)嵒A(chǔ)，開展有目的的創(chuàng)造實踐活動，由制作向創(chuàng)作方向發(fā)展。二、基于STEAM理念設(shè)計教學(xué)STEAM教育是當(dāng)下國際教育界高度關(guān)注的熱點議題，它以項目式學(xué)習(xí)(PBL）為出發(fā)點，以問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。2022年，新頒布的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將“技術(shù)與工程”列為與物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)并列為一個專門的領(lǐng)域，這是我國首次將“技術(shù)與工程”納入小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)教育的重要目標(biāo)是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)、適應(yīng)社會發(fā)展的未來公民，使其具備一定的創(chuàng)新能力和實踐能力。為達到這一目標(biāo)，倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的交叉融合，提出以整合的教學(xué)方式使學(xué)生掌握知識和技術(shù)，并能進行靈活遷移應(yīng)用，解決現(xiàn)實問題?！恫坏刮獭芬徽n可以設(shè)計為一個STEAM項目，涵蓋科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等要素。不到翁不倒的奧秘是什么？這是一個科學(xué)問題。需要學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)，弄清楚原理。接著讓學(xué)生模仿不倒翁的結(jié)構(gòu)，設(shè)計制作一個不倒翁，這是一個工程問題，需要同學(xué)們系統(tǒng)性思考，在實踐中去體會。選擇那些材料來制作不倒翁？怎樣讓它推倒后能恢復(fù)直立？這里涉及到了技術(shù)問題。在設(shè)計制作不倒翁的過程中，還需要測量一些數(shù)據(jù)來輔助設(shè)計，這里需要用到數(shù)學(xué)知識。不倒翁設(shè)計制作好后還需要對它進行美化和創(chuàng)意設(shè)計，這里又涉及到了藝術(shù)。所以該課例是一個很好的STEAM項目。實施本課程最主要的目的，讓學(xué)生經(jīng)歷問題—探究—設(shè)計—制作—測試—改進—創(chuàng)造等一系列工程實踐過程，學(xué)習(xí)跨學(xué)科的知識，培養(yǎng)學(xué)生的分析性思維、批判性思維、設(shè)計思維等高階思維能力，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。同時，提高他們利用跨學(xué)科知識解決問題的能力。本課的設(shè)計依據(jù)《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》和STEAM理念，經(jīng)過多次教學(xué)實踐活動，不斷進行更新、整合，逐步形成、以下幾個部分的教學(xué)。進入情境進入情境提出問題觀察結(jié)構(gòu)科學(xué)探究工程技術(shù)設(shè)計制作性能測試反思評價拓展延展創(chuàng)意設(shè)計【教法學(xué)法】1.從教的方面來說，采用探究教學(xué)法，通過設(shè)計結(jié)構(gòu)式探究活動，引導(dǎo)學(xué)生認識到不倒翁“不倒”的原因與底部有重物、底部為圓弧形的結(jié)構(gòu)有關(guān)系，建構(gòu)相關(guān)科學(xué)概念。（1）通過設(shè)置問題情景，激發(fā)學(xué)生興趣，產(chǎn)生探究問題。（2）通過猜想、驗證、歸納、概括的學(xué)習(xí)活動，認識不倒翁“不倒”的原因與底部有重物、底部為圓弧形的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。（3）通過能模仿不倒翁的結(jié)構(gòu)特點，選擇身邊合適的材料和工具設(shè)計與制作不倒翁，提高學(xué)生解決問題的能力，深化學(xué)生對概念的理解和認識。2.從學(xué)的方面來說，采用任務(wù)驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究。（1）利用有效問題充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使之成為探究的主體。（2）在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生帶著問題參與觀察活動，在活動中尋求發(fā)現(xiàn)，完成探究任務(wù)。（3）提供多元化的探究材料，豐富學(xué)生的感官感受，為學(xué)生的主動學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)良好的氛圍?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)概念知道不倒翁“不倒”的原因與底部有重物、底部為圓弧形的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。2.科學(xué)探究在教師指導(dǎo)下，能模仿不倒翁的結(jié)構(gòu)特點，選擇身邊合適的材料和工具設(shè)計與制作不倒翁。3.科學(xué)態(tài)度（1）在完成作品的過程中能對自己和他人的作品提出改進意見。（2）樂于小組合作探究學(xué)習(xí)，能主動參與合作學(xué)習(xí)活動。4.科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境體會科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用給人們生活帶來的便利?！窘虒W(xué)重點】在嘗試制作不倒翁的過程中，發(fā)現(xiàn)不倒翁“不倒”的秘密：1.上輕下重；2.底部是圓弧形?！窘虒W(xué)難點】能模仿不倒翁的結(jié)構(gòu)特點，選擇身邊合適的材料和工具，設(shè)計并制作不倒翁?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：課件、板貼、幾個大小不同的不倒翁；小組準(zhǔn)備：螺帽、橡皮泥、彈珠、雙面膠、乒乓球殼、塑料蛋殼、方形盒子、紙杯、活動記錄單（剪刀、彩筆）【教學(xué)過程】創(chuàng)設(shè)情境，提出問題1.情景：今天老師今天帶來了一個（出示一個充氣不倒翁）特別好玩的玩具，認識它是什么嗎？2.展示不倒翁玩具，并請學(xué)生上臺玩不倒翁。3.交流：學(xué)生匯報自己的想法和發(fā)現(xiàn)。4.小結(jié)：不論我們怎么推，使多大的勁，把它扳倒后總能恢復(fù)直立。（板書課題“不倒翁”）5.聚焦問題：為什么不倒翁被扳倒后總能自行恢復(fù)直立？(設(shè)計意圖：通過玩不到翁設(shè)計有趣的問題情景，一方面了解學(xué)生前概念，另一方面激發(fā)學(xué)生探究的欲望與興趣。)觀察結(jié)構(gòu)，猜想假設(shè)1.提出問題：不倒翁“不倒”的秘密在哪里？2.交流：學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗進行表達。3.任務(wù)：出示不同的不倒翁，讓學(xué)生觀察不倒翁的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在觀察的基礎(chǔ)上進行推測?；顒右螅夯顒右螅?1)觀察不倒翁的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么特點。(2)把內(nèi)部的東西拿出來，再推不倒翁，觀察它又會發(fā)生什么變化。(3)猜猜不倒翁不倒的原因是什么。4.活動：學(xué)生分組觀察不倒翁玩具的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，猜測不倒翁不倒與哪些因素有關(guān)。5.交流：你有什么發(fā)現(xiàn)？你認為不倒翁能夠恢復(fù)直立和什么有關(guān)？小組匯報觀察發(fā)現(xiàn)。6.小結(jié)：不倒翁的底部為圓弧形，底部內(nèi)部有重物，我們猜測這些結(jié)構(gòu)可能與不倒翁能恢復(fù)直立有關(guān)系。(設(shè)計意圖：技術(shù)與工程領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容是以一定的科學(xué)概念為基點，通過技術(shù)設(shè)計、技術(shù)制作從而在教學(xué)活動中進一步發(fā)展學(xué)生運用科學(xué)概念為目標(biāo)的教學(xué)活動。本環(huán)節(jié)先讓用對比實驗的方法學(xué)生觀察不倒翁的結(jié)構(gòu)，探究出不倒翁不倒的奧秘究竟在哪里，接著，再讓學(xué)生模仿制作，解決一些簡單的實際問題，這樣有利于學(xué)生學(xué)科學(xué)用科學(xué)；動手動腦，也符合學(xué)生的認知規(guī)律。）三、工程技術(shù)，設(shè)計制作1.問題：我們能模仿不倒翁的結(jié)構(gòu)特點制作一個不倒翁嗎？2.交流：引導(dǎo)學(xué)生從選擇材料和制作方法兩方面發(fā)表自己的看法。3.介紹：出示各種日常材料（乒乓球、塑料雞蛋、紙杯、螺母、玻璃珠、橡皮泥）。哪些材料適合制作不倒翁？（設(shè)計意圖：技術(shù)與工程方面的內(nèi)容教學(xué)，材料是一個關(guān)鍵因素，它與生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)的教學(xué)一樣，都需要準(zhǔn)備有結(jié)構(gòu)典型材料。對技術(shù)與工程內(nèi)容來說，材料的要求還需要多樣性，以利于學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本節(jié)課提供可以制作成功的材料和不能制作成功的材料，底部材料有圓形的，也有平的；重物有輕的，也有重的；重物有可以固定在底部，也有不能固定在底部。因為多樣性的材料，既給予學(xué)生選擇的余地，又為學(xué)生的設(shè)計打開了思路，可誘發(fā)學(xué)生有更多的思路，制作出不同的有新意的作品從而培養(yǎng)學(xué)生的元認知）4.活動要求（1）根據(jù)提供的材料，小組討論選擇哪些材料適合制作不倒翁，并畫出最簡單的設(shè)計圖，完成科學(xué)實踐記錄單。（注意：教師在設(shè)計時要引導(dǎo)學(xué)生想清楚每種材料作為不倒翁的哪個部分。）（2）設(shè)計完成后領(lǐng)取材料開始制作。（3）思考：怎樣判斷不倒翁制作是否成功？5.教師出示評價標(biāo)準(zhǔn)。評價指標(biāo)權(quán)值備注外形美觀造型獨特美觀，有創(chuàng)意，有實用性15測試效果將不倒翁推到后能恢復(fù)直立60設(shè)計方案原理科學(xué)材料多樣圖文并茂15成本預(yù)算不能選擇成本太高的材料10小組合作，先進行設(shè)計，讓根據(jù)設(shè)計的模型進行制作，教師巡視指導(dǎo)。（設(shè)計意圖：設(shè)計是工程設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)，建立和使用相應(yīng)的評價工具，這些評價工具將幫助學(xué)生更好地建模、驗證模型、評估模型以及修正模型。我們改變以往先有學(xué)生作品后有教師的評價標(biāo)準(zhǔn)的情況，將評價標(biāo)準(zhǔn)前置，用評價工具來導(dǎo)航。）四、展示交流，性能測試1．展示交流：請小組上臺展示不倒翁，并引導(dǎo)其圍繞著以下幾方面展開匯報：（1）你選擇了那些材料，我們選擇這些材料來制作不倒翁的依據(jù)是什么？（2）你是怎么做的，在制作的過程中遇到什么問題？你又是如何解決的？（3）重物粘貼在什么位置？為什么固定在中間位置？2．學(xué)生匯報，教師引導(dǎo)（盡量選擇不同形狀的不倒翁進行展示，展示時其它小組給出點評意見）3．活動小結(jié)：看來我們要想做成不倒翁，不僅要底部選擇半球形的物體，還需要給它加重，重物必須固定底部中間的位置，讓不倒翁上輕下重。（板書）4、思考：有選擇一次性的紙杯做不倒翁的嗎？一次性紙杯可以做不倒翁嗎？（設(shè)計意圖：在展示與交流的過程中，一要介紹作品的科學(xué)原理，二要介紹作品的特色，并對照作品評價量規(guī)進行現(xiàn)場檢驗，是否達到了預(yù)設(shè)目標(biāo)，尤其要引導(dǎo)學(xué)生進行自我反思。如把成功的和失敗的作品挑選出來，在對比中就不難發(fā)現(xiàn)原因的所在，為修正模型奠定基礎(chǔ)，同時進一步深化科學(xué)概念）五、拓展延伸，創(chuàng)意設(shè)計1．過渡：大多數(shù)同學(xué)成功地做出了不倒翁，了解了不倒翁不倒的奧秘，你們可真棒，但僅僅做出不倒翁模型是不夠的，要使自制的不倒翁受到他人的喜愛，除了要有不倒的特點外，還要把外形制作的美觀一些，怎樣讓自己的作品更美觀一些呢？2．媒體：展示各種有趣不倒翁美化方案，介紹帽子的制作方法。3．拓展：生活中的很多利用不倒翁的原理設(shè)計制作的發(fā)明作品，你了解嗎？4、媒體展示一些有趣的不倒翁的發(fā)明。5、課外作業(yè)：對不倒翁進行美化和創(chuàng)意設(shè)計。（設(shè)計意圖：通過測試和改進，學(xué)生對不倒翁不倒原因的猜測得到了驗證，對“不倒翁為什么不倒”有了比較深刻的感知，但這樣做出來的不倒翁很不美觀。學(xué)生會自發(fā)地想要給不倒翁進行裝飾。教師呈現(xiàn)一些裝飾方法以及利用不倒翁原理進行的一些創(chuàng)意設(shè)計，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決問題的能力。）板書設(shè)計不倒翁不倒翁圓弧形圓弧形上輕下重EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(kē),科)EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(xué),學(xué))EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(shí),實)EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(jiàn),踐)EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(jì),記)EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(lù),錄)EQ\*jc0\*"Font:華文行楷"\*hps22\o\ad(\s\up21(dān),單)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(kè),課)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(tí),題)：EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(bù),不)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(dǎo),倒)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(wēnɡ),翁)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(bān),班)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(jí),級)：EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(xiǎo),小)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(zǔ),組)：EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(rì),日)EQ\*jc0\*"Font:宋體"\*hps14\o\ad(\s\up13(qī),期)：1、EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(nǎxiē),哪些)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(cáiliào),材料)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(shìhé),適合)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(zuò),做)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(bùdǎowēng),不倒翁)，EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(qǐng),請)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(zài),在)“□”EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(zhōng),中)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(dǎ),打)“√”EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(zhǐ),紙)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(bēi),杯)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(fāng),方)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(xíng),形)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(hé),盒)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(pīng),乒)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(pāng),乓)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(qiú),球)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(sù),塑)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(liào),料)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(dàn),蛋)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(ké),殼)□EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(luó),螺)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(mào),帽)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(bō),玻)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(lí),璃)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(zhū),珠)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(xiàng),橡)EQ\*jc2\*hps14\o\ad(\s\up13(