STEM學(xué)習(xí)：迷你隔音房（教案）四年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 教科版

迷你隔音房【真實(shí)情境】隨著科技的發(fā)展，各種機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)造和使用，給人類帶來了繁榮和進(jìn)步，但同時(shí)也產(chǎn)生了越來越多而且越來越強(qiáng)的噪聲。為了降低噪聲對(duì)我們生活、學(xué)習(xí)的危害，我們必須合理地實(shí)施降低噪聲的措施。比如音樂教室、歌劇院等建筑在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮降低噪聲。為了更好地睡眠，許多房屋在建造的時(shí)候也會(huì)考慮降噪措施。本課程由兩個(gè)任務(wù)組成，第一個(gè)任務(wù)是制作一個(gè)迷你的吸聲裝置，初步分析出哪些材料更具吸聲效果；第二個(gè)任務(wù)是制作一個(gè)至少能容納一位四年級(jí)學(xué)生的“隔音小房間”。通過動(dòng)手實(shí)踐，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)和工程在實(shí)際生活中的融合方法，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和動(dòng)手實(shí)踐的能力?！菊n程領(lǐng)域】科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)【建議年級(jí)】四年級(jí)【建議時(shí)長】第一個(gè)任務(wù)：60分鐘第二個(gè)任務(wù)：120分鐘【課程任務(wù)】讓學(xué)生認(rèn)識(shí)一些吸聲材料，探索消聲的途徑和方法。在動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生需要設(shè)計(jì)并制作一個(gè)迷你隔音房（吸聲裝置），設(shè)計(jì)圖需要圖文結(jié)合，并且要考慮制作的成本。制作時(shí)，需要強(qiáng)調(diào)按圖制作。基于隔音房的需求，學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究吸聲材料、吸聲裝置的安裝位置及其他可能的因素對(duì)消聲的影響。最后各小組進(jìn)行成果展示測評(píng)。本課程注重培養(yǎng)學(xué)生觀察分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。最后，以制作消聲盒的經(jīng)費(fèi)開支、隔聲效果這兩方面作為主要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，來判斷學(xué)生的制作的“產(chǎn)品”是否具有競爭力?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：聲音的傳播可以被阻斷或減弱。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮時(shí)間成本和材料成本。過程與方法：通過設(shè)計(jì)制作吸聲裝置的活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)“提出問題→提出可行的解決方案→制作模型→測試模型→改進(jìn)設(shè)計(jì)”的研究思維。情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生減少噪聲的社會(huì)責(zé)任感?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：利用吸聲材料可以阻斷或減弱聲音的傳播。難點(diǎn)：讓學(xué)生意識(shí)到“設(shè)計(jì)是為制作服務(wù)的”這一工程思維?！窘虒W(xué)器材的準(zhǔn)備】能發(fā)聲的小玩具、尺子、剪刀、透明膠、雙面膠、毛氈、報(bào)紙、棉花、紙盒、分貝計(jì)、KT板小屋?！窘虒W(xué)過程】一、導(dǎo)入：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境1.

視頻（神奇的小房間）：調(diào)查迷你KTV內(nèi)外的音量變化。2.

提問：看了這個(gè)小調(diào)查，你有什么想法？有什么問題？3.

談話：事實(shí)上，具有這種功能的小房間還有很多（出示音樂教室、錄音棚、電影院的圖片和資料）。4.

提問：如果這些房間不具備隔音效果，會(huì)有什么危害？5.

小結(jié)：是的，噪聲污染會(huì)嚴(yán)重影響我們的學(xué)習(xí)和生活，降低噪聲非常有必要。6.

揭題：接下來的研究，我們將一起來建造一間迷你的隔音房。二、頭腦風(fēng)暴1.

提問：生活中，哪些物體或設(shè)計(jì)可以降低噪聲？2.

介紹吸聲材料（吸聲材料降噪是利用吸聲材料松軟多孔的特性來吸收一部分聲波）。3.

介紹吸聲設(shè)計(jì)（微軟吸聲實(shí)驗(yàn)室圖片和資料、窗戶的雙層設(shè)計(jì)等）。三、任務(wù)執(zhí)行與反思（一）第一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行與反思1.明確任務(wù)和評(píng)價(jià)量規(guī)（1）出示材料區(qū)的材料：紙盒、發(fā)聲玩具、標(biāo)有價(jià)格的吸聲材料（毛氈、報(bào)紙、棉花）、工具（尺子、剪刀、透明膠），并介紹（重點(diǎn)介紹不同價(jià)位的吸聲材料）。（2）任務(wù)要求：選擇合適的材料，設(shè)計(jì)一個(gè)吸聲裝逼，比較哪一組的吸聲裝置對(duì)聲音的屏蔽效果最好。（3）出示評(píng)價(jià)量規(guī)，小組內(nèi)先分析評(píng)價(jià)量規(guī)，對(duì)于不清楚的內(nèi)容可以用筆圈起來。吸聲裝置的評(píng)價(jià)量規(guī)主要指標(biāo)1分2分3分第一組第二組第三組第四組第五組第六組第七組第八組分工合作小組分工不明確，只有一兩位學(xué)生在指揮或者做事小組分工明確，但個(gè)別成員不知道自己的分工小組分工明確，每個(gè)成員都能完成自己的任務(wù)

設(shè)計(jì)圖缺少文字和圖畫設(shè)計(jì)有文字和圖畫說明，但是說明較混亂，沒有對(duì)每種材料的加工和用量進(jìn)行說明文字和圖畫說明設(shè)計(jì)合理，對(duì)每部分使用的材料進(jìn)行了加工和用量的詳細(xì)介紹

制作成本所用材料的成本最高所用材料的成本居中所用材料的成本最低

隔音效果分貝計(jì)測試分貝值最高分貝計(jì)測試分貝值居中分貝計(jì)測試分貝值最低

·提問：對(duì)于這個(gè)評(píng)價(jià)量規(guī)，你有什么疑問？·答疑：介紹“制作成本”的統(tǒng)計(jì)方法：材料費(fèi)用單序號(hào)材料名稱單價(jià)所用數(shù)量總價(jià)1毛氈6元/塊

2報(bào)紙1元/塊

3棉球2元/粒

4雙面膠2元/卷

5透明膠2元/卷

共計(jì)

·介紹:隔音效果的檢測方法。·溫馨提示：（1）設(shè)計(jì)要為制作服務(wù)?。?）輕聲討論！2.設(shè)計(jì)（1）小組完成設(shè)計(jì)圖。（2）填寫“材料費(fèi)用單”。（3）匯報(bào)交流自己的設(shè)計(jì)。3.制作模型（1）從材料區(qū)領(lǐng)取對(duì)應(yīng)的材料。師講解：如果制作過程中需要增加材料，需修改“材料費(fèi)用單”。（2）引導(dǎo)：先分工，每個(gè)人明確自己的任務(wù)。（3）小組制作并調(diào)試（小組內(nèi)使用分貝儀作為初步檢測）。（4）教師根據(jù)評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)行打分。4.測試與研討（1）作品拿到檢測區(qū)，提問：檢測的時(shí)候，我們應(yīng)該注意些什么？（2）師檢測，一位學(xué)生將分貝儀的數(shù)據(jù)記錄到EXCEL中。（3）投影隔音效果最佳的作品，小組成員來介紹自己小組是如何分工的，吸聲裝置從內(nèi)到外分別用了哪種材料？有什么特點(diǎn)？5.反思（1）提問：如果可以考慮使用其他的吸聲材料，你希望增加什么材料？為什么覺得這種材料效果更好？（2）小組修改設(shè)計(jì)圖。（二）第二個(gè)任務(wù)的執(zhí)行與反思1.明確任務(wù)和評(píng)價(jià)量規(guī)（1）出示材料區(qū)的材料：標(biāo)有價(jià)格的吸聲材料（毛氈、報(bào)紙、棉花）、自帶的一些吸聲材料、工具（尺子、剪刀、透明膠）、KT板小屋。（2）任務(wù)要求：選擇合適的材料，制作一件迷你隔音房，這間小屋至少能容納一位同學(xué)（指定某一位學(xué)生），在里面放置一個(gè)音響，比較哪一組的小屋隔音效果最好。（3）出示評(píng)價(jià)量規(guī)。迷你隔音房的評(píng)價(jià)量規(guī)主要指標(biāo)1分2分3分第一組第二組第三組第四組第五組第六組第七組第八組分工合作小組分工不明確，只有一兩位學(xué)生在指揮或者做事小組分工明確，但個(gè)別成員不知道自己的分工小組分工明確，每個(gè)成員都能完成自己的任務(wù)

設(shè)計(jì)圖缺少文字和圖畫設(shè)計(jì)有文字和圖畫說明，但是說明較混亂，沒有對(duì)每種材料的加工和用量進(jìn)行說明文字和圖畫說明設(shè)計(jì)合理，對(duì)每部分使用的材料進(jìn)行了加工和用量的詳細(xì)介紹

制作成本所用材料的成本最高所用材料的成本居中所用材料的成本最低

隔音效果分貝計(jì)測試分貝值最高分貝計(jì)測試分貝值居中分貝計(jì)測試分貝值最低

2.設(shè)計(jì)（1）小組完成設(shè)計(jì)圖。（3）匯報(bào)交流自己的設(shè)計(jì)。引導(dǎo)：我們用了哪些吸聲材料，我們的設(shè)計(jì)是怎樣的。3.制作模型（1）從材料區(qū)領(lǐng)取對(duì)應(yīng)的材料。（2）引導(dǎo)：先分工，每個(gè)人明確自己的任務(wù)。（3）小組制作并調(diào)試。（4）教師根據(jù)評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)行打分。4.測試與研討（1）作品拿到檢測區(qū)，檢驗(yàn)內(nèi)容：·是否能容納指定的一位同學(xué)?！び梅重悆x檢測噪音。（2）師檢測并將數(shù)據(jù)記錄到EXCEL中。（3）評(píng)選出最佳的作品，小組成員來介紹自己小組是