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任务情境
学生将要携带或运输重物,包括设计和使用工具来解决问题。
材料
重物(如一个南瓜、大水球、铁块或沙袋)、测量工具(有尺码或没有尺码的)、秤、相机、笔和纸、各种可以用来作为运输的重物的材料和工具(如围巾、木板、篮、纸盒、摩托车板、玩具车、胶带和剪刀、短绳或纱线等)。
教学过程
1.介绍这个活动的目的,让学生知道科学、技术、工程和数学是如何融合在一个活动中的。本活动可以作为一个大的探究活动或项目的一部分。例如,可以作为《简单机械》或《运动、运输》单元的一课。
2.让班级同学围成一个圈,将重物轮流传给同学们看,向同学们介绍重物,接着让他们描述这个重物,并将他们的描述发送给家长。重物的名字将不会出现在笔记上,家长们需要猜测描述的物品是什么。提醒学生,物品的名字需要保密,不能透露给家长。学生可以用颜色、形状等其他相似的特点来描述,也可以描述质地、气味、重量和大小(类似的或测量的)以及被轻推后的运动形式。
3.儿童在观察重物的过程中,我们会发现他们就像科学家一样,用感官进行观察和用语言描述。他们在观察和测量中需要运用数学。学生也可以根据自己的喜好,用文字或图画来描述或记录测量值。
4.介绍任务:将这一重物安全地(无破损、碰伤、溢出或擦伤)从一个地方转移到另一个地方,要求不能简单地用手直接搬动它们。学生们像工程师一样,画出解决问题的想法。学生可以通过绘制设计图纸的形式,想出其他一些设计思路。学生在解决问题之前,养成动手设计和思考的习惯是成功的关键。
5.给每个小组或团队提供多样的材料,以便学生可以制作出一个起重器。利用起重器进行切割、扎、绑等。教师要引导学生思考所要制作的装置是什么在起作用,或什么没有起到作用。当学生灰心丧气的时候,鼓励他们重新设计和制作一个装置。让学生自己解释所选择的材料是出于什么原因。
6.学生可以通过小组现场展示成功转移重物的方法,或通过设计图纸、照片或视频的方式来展示他们的思路,以表明他们的想法可以实现目标。
如果一个设计方案没有成功地转移物体,那么就需要引导学生反思“在转移物体方面起重器出现了什么问题?”“我可以做哪些改进,就可以成功转移重物?”每一次重新设计后,都要对改进的方法进行测试。这样就会帮助学生理解多次设计是必要的,有助于他们了解哪些改进是决定成功的关键。最后,教师组织学生对他们的设计图或照片进行评论,然后总结出他们设计的起重器是如何成功地将重物转移的。
本活动是低年级段的STEM科学实践活动,目的是让学生观察物体或现象,然后进行记录。本活动涉及计算和测量(数学),需要使用工具来观察和记录(技术),涵盖了数学和技术,因而工程学的一些内容也被纳入进来。设计是工程学的一个重要环节,是决定工程项目是否成功的关键。
随着孩子们问出更多相关问题,教师可以引导他们开展调查、收集数据、交流想法,这样,工程设计会随着时间的推移演变成一种探究。随着探究的深入,学生会经历科学工程实践,在实践过程中加深对科学概念的理解。学生探究得越深,就越能发现更多自己感兴趣的领域。工程设计可以作为科学探究的一部分出现。工程设计是一个可持续的过程,通过学生提出问题、猜想、计划、创造、改进等循环发展。
在科学教育中,工程曾一度被冷落,尤其在低年级开展受到了质疑。实践证明,工程对小学生来说是可行的。老师们也需要学习一些工程设计的知识,了解不同年级段有哪些合适的活动。对于幼儿园至二年级的学生来说,工程设计的关键是让学生能够提出问题、进行观察、收集有关信息,即发现问题并提出解决问题的方案,然后画出设计草图、制作模型,以说明这些方法如何有助于解决问题。一个好的工程活动有助于激发学生的兴趣,增长他们解决问题的信心,可以让他们感受到成功的喜悦。
点评
STEM是科学、技术、工程、数学的英文简称。STEM教育是近年来国际上兴起一种科学教育模式,它將科学、技术、工程、数学相互融合,以培养学生的创新和实践能力。
美国政府于2011年在中小学阶段正式实施STEM教育,鼓励学生主修科学、技术、工程和数学领域的课程,培养学生的工科素养。 美国在2013年颁布的《下一代科学课程标准》中提出了科学实践,其中就包括工程实践。工程实践提倡科学、技术、工程和数学的融合,即STEM教育。STEM教育根据学生的真实生活,提出问题或任务,让学生综合运用科学、技术、工程和数学的手段来解决问题。在我国即将出台的小学科学课程标准中,也将工程技术纳入学生的科学学习范畴,而此前我国从未开设过这类课程。如何针对低年级学生开展工程实践,对于我国科学教育工作者来说是一大挑战。本案例指出了低年级工程实践的关键所在,所设计的活动简单易行,契合低年级学生的学习。这些对于我们今后开设类似工程实践课都具有一定的借鉴意义。
北京市首都师范大学初等教育学院
人民教育出版社综合理科室(100081)
学生将要携带或运输重物,包括设计和使用工具来解决问题。
材料
重物(如一个南瓜、大水球、铁块或沙袋)、测量工具(有尺码或没有尺码的)、秤、相机、笔和纸、各种可以用来作为运输的重物的材料和工具(如围巾、木板、篮、纸盒、摩托车板、玩具车、胶带和剪刀、短绳或纱线等)。
教学过程
1.介绍这个活动的目的,让学生知道科学、技术、工程和数学是如何融合在一个活动中的。本活动可以作为一个大的探究活动或项目的一部分。例如,可以作为《简单机械》或《运动、运输》单元的一课。
2.让班级同学围成一个圈,将重物轮流传给同学们看,向同学们介绍重物,接着让他们描述这个重物,并将他们的描述发送给家长。重物的名字将不会出现在笔记上,家长们需要猜测描述的物品是什么。提醒学生,物品的名字需要保密,不能透露给家长。学生可以用颜色、形状等其他相似的特点来描述,也可以描述质地、气味、重量和大小(类似的或测量的)以及被轻推后的运动形式。
3.儿童在观察重物的过程中,我们会发现他们就像科学家一样,用感官进行观察和用语言描述。他们在观察和测量中需要运用数学。学生也可以根据自己的喜好,用文字或图画来描述或记录测量值。
4.介绍任务:将这一重物安全地(无破损、碰伤、溢出或擦伤)从一个地方转移到另一个地方,要求不能简单地用手直接搬动它们。学生们像工程师一样,画出解决问题的想法。学生可以通过绘制设计图纸的形式,想出其他一些设计思路。学生在解决问题之前,养成动手设计和思考的习惯是成功的关键。
5.给每个小组或团队提供多样的材料,以便学生可以制作出一个起重器。利用起重器进行切割、扎、绑等。教师要引导学生思考所要制作的装置是什么在起作用,或什么没有起到作用。当学生灰心丧气的时候,鼓励他们重新设计和制作一个装置。让学生自己解释所选择的材料是出于什么原因。
6.学生可以通过小组现场展示成功转移重物的方法,或通过设计图纸、照片或视频的方式来展示他们的思路,以表明他们的想法可以实现目标。
如果一个设计方案没有成功地转移物体,那么就需要引导学生反思“在转移物体方面起重器出现了什么问题?”“我可以做哪些改进,就可以成功转移重物?”每一次重新设计后,都要对改进的方法进行测试。这样就会帮助学生理解多次设计是必要的,有助于他们了解哪些改进是决定成功的关键。最后,教师组织学生对他们的设计图或照片进行评论,然后总结出他们设计的起重器是如何成功地将重物转移的。
本活动是低年级段的STEM科学实践活动,目的是让学生观察物体或现象,然后进行记录。本活动涉及计算和测量(数学),需要使用工具来观察和记录(技术),涵盖了数学和技术,因而工程学的一些内容也被纳入进来。设计是工程学的一个重要环节,是决定工程项目是否成功的关键。
随着孩子们问出更多相关问题,教师可以引导他们开展调查、收集数据、交流想法,这样,工程设计会随着时间的推移演变成一种探究。随着探究的深入,学生会经历科学工程实践,在实践过程中加深对科学概念的理解。学生探究得越深,就越能发现更多自己感兴趣的领域。工程设计可以作为科学探究的一部分出现。工程设计是一个可持续的过程,通过学生提出问题、猜想、计划、创造、改进等循环发展。
在科学教育中,工程曾一度被冷落,尤其在低年级开展受到了质疑。实践证明,工程对小学生来说是可行的。老师们也需要学习一些工程设计的知识,了解不同年级段有哪些合适的活动。对于幼儿园至二年级的学生来说,工程设计的关键是让学生能够提出问题、进行观察、收集有关信息,即发现问题并提出解决问题的方案,然后画出设计草图、制作模型,以说明这些方法如何有助于解决问题。一个好的工程活动有助于激发学生的兴趣,增长他们解决问题的信心,可以让他们感受到成功的喜悦。
点评
STEM是科学、技术、工程、数学的英文简称。STEM教育是近年来国际上兴起一种科学教育模式,它將科学、技术、工程、数学相互融合,以培养学生的创新和实践能力。
美国政府于2011年在中小学阶段正式实施STEM教育,鼓励学生主修科学、技术、工程和数学领域的课程,培养学生的工科素养。 美国在2013年颁布的《下一代科学课程标准》中提出了科学实践,其中就包括工程实践。工程实践提倡科学、技术、工程和数学的融合,即STEM教育。STEM教育根据学生的真实生活,提出问题或任务,让学生综合运用科学、技术、工程和数学的手段来解决问题。在我国即将出台的小学科学课程标准中,也将工程技术纳入学生的科学学习范畴,而此前我国从未开设过这类课程。如何针对低年级学生开展工程实践,对于我国科学教育工作者来说是一大挑战。本案例指出了低年级工程实践的关键所在,所设计的活动简单易行,契合低年级学生的学习。这些对于我们今后开设类似工程实践课都具有一定的借鉴意义。
北京市首都师范大学初等教育学院
人民教育出版社综合理科室(100081)