《家有科学》“馆校家”项目式学习活动

本文发布于2019/5/14 9:30:27 阅读(427)  推荐(0) 

填报单位:厦门科技馆 项目实施场所:场馆内实施
项目类型:展览教育类项目 目标人群年级:学生3-4年级,5-6年级
每次活动接待人数:50人 课时时长和课时数:每课时45分钟,共计8课时
课时和活动次数安排:每次/天2 课时,分4次/天进行 活动时段安排:学期内的周二至周五
1.项目研发团队

姓名

性别

年龄

工作单位/部门/职务

专业

项目分工

周文婷

30

厦门科技馆展教部高级主管

国际经济与贸易

组织策划

张燕妮

28

厦门科技馆展教部辅导员

旅游管理

架构编写

郭祺珍

28

厦门科技馆展教部辅导员

信息自动化

课程实施

洪艺燊

32

厦门市实验小学教研主任

物理

教学指导



2.项目研发背景与目标

研发背景:校内教育以教材为主,并且进行单一学科教学;学生在科普场馆通过展品获取直接经验,弥补学生缺乏实践和跨学科学习的缺陷,有更多的主观能动性。 教学内容:结合3-6年级的《义务教育小学科学课程标准》进行开发的活动,通过以学生最为熟悉的家庭环境作为切入点,结合课标、展品、社会热点进行跨学科的多样化课程设计。 教育资源:学校、场馆、家庭环境、高校实验室支持、当地相关科普教育基地等 教学理念和方法:“大概念”学习+项目式学习 教育目标:通过科技馆展品资源的“实物的体验和学生熟悉生活环境的“实践的探究”,进行有别于课堂的“多样化学习”。 活动形式:情景构建+展品操作+课外实践+实验探究等 完成成果:问题的解决或项目制作完成

3.项目设计概述

针对小学三到六年级《科学》中的教学内容,以“家庭中的生活现象或棘手问题”为主题,综合利用本馆展区的对应展品、场景和创客工作室、相关科普教育基地等教学资源,以“基于实物的体验式学习、基于实践的探究式学习”为教学理念,以项目式学习、多样化学习、情境教学和实验探究为主要教学方法,以展品操作、实验探究、角色扮演、科学史、模拟游戏的活动形式,以录像和动画视频为辅助教学技术手段,以达成“培养学生分析问题、动手探究的能力和综合运用多学科解决问题的水平,重加深其对科学学科的认知和理解。”的教学目标。

4.教学对象与受众分析

3-6年级的学生 受众分析:三四年级已经具备一定的科学素养,拥有简单的计算能力和语言表达能力,主要以培养跨学科思维能力作为目标;重点培养学生发现问题并且能够主动提出解决问题并设计方案的逻辑思维能力,能够完成简单的器具制作。五六年级初步形成科学观,并对事物的认知有自己的兴趣和喜好,更倾向于动手和实践;课程设计主要以实践为主;并在这个过程中培养学生的团队合作能力,和发现、质疑、实验、验证的科学态度、科学思想、科学精神。

5.教学内容

根据《义务教育小学科学课程标准(2017年版)》中提出的要求,编写教材应注意科学、技术、工程和数学各学科的整合,教学方式注重利用问题进行引导,重视对数据的分析,通过实践展开论证;实践过程中注重动手动脑,培养学生的工程实践能力。 以家庭生活环境为切入点,涉及四大科学领域中的物质科学、工程技术两大领域,让学生通过学习能够理解常见的物质变化,以及了解人工世界和科学技术的相互关系。

6.教学目标

由于《家有科学》项目涉及主题较多,将以其中一个子项目《我家的浴缸会报警》进行说明。 科学知识:了解静电与磁铁的特性,重点理解电磁科学发展史。认识电与磁之间的关系,熟练掌握“电生磁”概念,理解电磁铁的原理及其性质;掌握电磁继电器的构成和作用原理。 科学探究:掌握控制变量法、建模法等科学方法,能够自主提出假设并进行验证;独立制作电磁铁及继电器,能够通过合作完成以电磁继电器为开关装置的用电器设计。 科学态度:通过电磁发展史理解科学来之不易,树立尊重科学、热爱科学的理念;在团队协作中认识合作重要性,养成敢于探究、勇于创造的意识和精神,同时关注学生批判性思维、解决问题的能力。 科学技术社会环境:通过对真实的、复杂的问题进行探究从中获得知识和技能。在提出的问题,查找、整合和使用信息的过程中,运用真实工具和评估标准,体会到电磁与生活的密切关系,并具有将这些知识用于生活的意识。

7.教学场地与教学准备

教学场地

由于《家有科学》项目涉及主题较多,将以其中一个子项目《我家的浴缸会报警》进行说明。 所用场地:科技馆展厅、教室、户外场所、学生家中

教学准备

由于《家有科学》项目涉及主题较多,将以其中一个子项目《我家的浴缸会报警》进行说明。 教学环境:科技馆展厅 教具器材:关联展品 教学环境:教室 教具教材:计算机、多媒体、投影、音响、学习手册、工具箱(热熔胶、导线、剪刀、开关、电源、蜂鸣器、电路板)、教具箱(琥珀、皮毛、橡胶棒、模拟磁悬浮、电铃等)、材料包(磁铁、回形针、小磁针、碎纸屑、笔、纸凳) 教学准备:学生通过学习手册提前预热课程,回顾课堂知识,随后通过情景剧和展厅完成情景构建,进行正式教学。

8.项目日程规划

本项目共有8个主题,每个主题8个课时,每课时45分钟。

序号

对应教材

主题

课程安排(45分钟/课时

1

三年级上《它们是什么做的》

碗的前世今生

1、观察家中的碗,参观厦门博物馆了解器皿的发展。

2、通过视频,了解现在陶瓷碗的制作工艺流程。

3、外出考察厦门的土壤,理解全国官窑分布原因。

4、操作科技馆相关展品,掌握器皿中的力学知识。

5、画图、建模,设计你认为合适使用的碗。

6、科技馆创客室完成碗胚的结构,并理解陶艺技能。

7、将各自的碗胚进行窑烤,上色。

8、计算成本,团队协作,进行义卖。

2

三年级下《植物的一生》

留下阳台的春天

1、分享家中阳台的植物,说说喜欢的植物。

2、回忆家中植物的生长情况,分析原因。

3、进入科技馆临时展厅,了解植物的生存环境。

4、学习生态系统概念(生产者、分解者、消费者)

5、简单掌握能量的交换与传递(能量循环、守恒)

6、设计简单的生态圈盆景,并说明可实施性。

7、进入科技馆临展选取动植物,进行生态圈制作。

8、以团队形式分享和展示成品,并分析生态结构。

3

四年级上《奇妙的声音王国》

楼上楼下好吵呀!

1、分享家中被噪音困扰的案例,并尝试说说原因。

2、回顾课堂知识,理解声音的产生和三要素。

3、通过展品学习,掌握声音传播的影响因素。

4、分析家中噪音产生的原因。(或是否会影响他人的噪音行为)

5、小组讨论出解决方案,并论证可实施性。

6、通过实验进行方案可行性的论证(如减少音源、改变传播等)

7、在家中进行实验后,记录结果进行分析。

8、分析失败或成功的经验,总结减少噪音的方法。

4

四年级下《无处不在的力》

改造我家的吸尘器

1、回顾家中大扫除的方式,说说各种方法的优缺点。

2、构建情景,如何解决清扫小颗粒产生静电的问题。

3、进入展厅,通过展品了解静电产生的原因。

4、以小组为单位,讨论吸尘器如何避免静电。

5、分析吸尘器的内部结构,设计模型。

6、进入展厅,操作展品了解大气压等相关原理。

7、制作吸尘器模型,确保可实施性。

8、以小组为单位,分析吸尘器的改造心得。

5

五年级上《电与磁》

我的浴缸会报警

1、科技馆观看磁电大舞台表演,引出主题。

2、理解科学史中,电和磁的发展。

3、回顾静电的相关知识(配合展品)

4、回顾磁铁的相关知识(配合展品)

5、掌握电磁铁的原理和简单电路操作。(配合展品)

6、制作简单的电磁铁。

7、构建情景,利用做好的电磁铁解决家中的水容易溢出的问题。

8、外出考察实地情况,改造模型,提出投入生产使用的方案,并模拟发布会,邀请专家评论。

6

五年级下《神奇的机械》

晾衣架改造计划

1、观看情景剧《小明的晾衣杆丢了》,讨论问题。

2、观察升降晾衣架,了解工作原理。

3、参观展厅,操作杠杆、定动滑轮展品,学习原理。

4、能够理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的相关知识。

5、设计、绘图完成定动滑轮组的晾衣架。

6、以小组为单位,介绍结构图,并优化结构图。

7、利用工具包,制作晾衣架模型。

8、根据家里的实际情况,分析其可行性,并进行模拟发布会,组内进行评选。

7

六年级上《显微镜的世界》

“饮水思源”我们喝对水了吗?

1、人与水的关系(展品 人体含水量)引出主题

2、我们喝的水从何而来(参观自来水厂)

3、简单的水质监测上(对比不同的水的软硬度,酸碱度,余氯剂)

4、寻找和分析水质不同的原因

5、简单的水质监测下(对比厦门不同水域的水质)

6、分析厦门水域水质的差别原因,并作出假设。

7、进入集美大学生物工程学院实验室,学习真正的质检过程。

8、根据各自探究方向,撰写小论文。

8

六年级下《我们长大了》

我们是怎么来的?

1、模拟生日场景,引出主题,讨论生命从何而来。

2、参观人与健康展区相关展品,了解胎生过程。

3、参观丰年孵化场,了解卵生与胎生的区别。

4、邀请助产士上课,实验模拟分娩过程。

5、通过相关展品操作,理解基因、遗传等知识。

6、分享这一年自己的身体变化,绘制生长发育表格。

7、体验展品“青春期你我”,将疑惑投入树洞。

8、邀请专家进行互动讲座,解决问题,并得到答案。


9.教学过程

由于《家有科学》项目涉及主题较多,将以其中一个子项目《我家的浴缸会报警》进行说明。

活动时间:项目分为4个阶段8个课时,其中第1阶段在展厅内开展,第2阶段在教室和展厅内交错开展,第3阶段在教室内开展,第4阶段在户外及报告厅开展,每课时45分钟。

课时

内容

教师活动

学生活动

时间安排

1

观看表演,引入主题

情景回顾上个项目活动,引出本次主题;并通过实验回顾校内课堂知识《电与磁》单元内容。

温习回顾上学期的课程内容,掌握和巩固已有的知识点和概念。

90分钟

2

理解科学史

设置情景从天空的闪电引发学生好奇心;到制造相似的能量造福人类社会;通过“视频”+“实验”+“互动”分享发现电的经过、电的用途和电对人类和科学的贡献过程

参与实验、游戏、互动能够理解“电和磁”400年的科学简史。

3

认识静电

引入静电产生的始末,演示静电发现的过程,引导学生对静电进行探究学习。

通过控制变量法探究静电产生的原因及影响因素。

90分钟

4

认识磁铁

简单回顾课堂知识,运用“建模法”深入探究磁铁的性质,在此基础上引导学生自主完成小制作。

借助“建模法”深入了解磁铁的磁畴、磁感线等知识,动手完成历代指南针的制作。

5

电与磁的关系

以电磁发展史为主线,设计实验探究电与磁之间的关系

还原历代科学家一步步发现电磁关系的实验,了解电与磁发展的历程,掌握电流产生磁的条件和方法。

90分钟

6

制作电磁铁

介绍简单电路的基础知识,教学生制作电磁铁并引导其探究如何增强电磁铁的磁力。

理解电磁铁的原理,完成简单电磁铁的制作,并对其性质进行探究。

7

电磁铁的应用

向学生介绍电磁继电器,引导分析其工作原理,并帮助其设计制作电磁继电器。帮助学生设计完成以电磁继电器为开关的用电器装置并对成果进行评价。

掌握电磁继电器的基本构成和作用原理小组合作设计完成电磁继电器的制作小组合作完成以电磁继电器为开关的用电器装置

90分钟

8

模拟发布会

外出考察后,让学生之间交流学习课程的收获,进行报告分享。

根据小组作品参与发布会,展示学习成果。

第一阶段:活动准备部分

主要内容:

课程阶段

教师活动

学生活动

设计思路

主题引入(5min

1、制作爆米花

提出问题(为什么玉米会爆炸,电磁炉是如何加热的

2、观察电磁炉的结构

电、磁、热三者之间有什么关系?

根据自己的认知,回答问题;回顾课堂知识。

从学生喜欢的零食入手,激发学生好奇心。

回顾知识点

40min

1、简单电路知识回顾

通过检查5把荧光棒不亮的原因,引导学生回顾电路知识。(材料:出现各种短路问题的荧光棒5把

简单电路是指只有一个电源一个负载一个开关及导线组成的电路。

2、导体和绝缘体知识回顾

善于传导电流的物质称为导体,如金属、石墨、人体;不善于传导电流的物质称为绝缘体,塑料、橡胶、玻璃。

通过检测导体和绝缘体电池盒、电池、led灯、美工刀、木头等物体分类。(互动游戏:人体导电球、导电面团)

3、电路元件的知识回顾

在学习了简单电路和导体和绝缘体的基础上,在第三课中,是对前面两课知识的巩固和延伸。用断开的电路作为检测器,检测暗盒里的电路元件,根据灯泡是否有亮,灯泡的亮暗程度来判断暗盒里面有什么电路元件,如电池,闭合开关、导线、灯泡等。

4、研究磁铁特性

展示司南模型,制作指南针。

5、回顾电磁铁原理

通过简单的电动机组装演示,回顾课堂知识。

根据老师的带领完成相应的操作,回顾课堂上已经学过的知识,对于模糊或者不清晰的环节进行记录。

设计意图:

通过5组简单的实验,回顾课堂知识。

学情分析:

每个学校的教学策略不同,学生掌握的知识也不一样,通过实验能够更具体的了解学生目前的知识储备情况,以便后续的教学。

教学策略:

本环节以激发学生兴趣,帮助学生回顾知识为主。

磁电大舞台科普剧表演

+科学史介绍

(45min)

在展厅中的磁电大舞台进行《电和磁的故事》科普剧表演,通过“视频”+“实验”+“展项”分享发现电的经过、电的用途和电对人类和科学的各种贡献。

1、表演流程:

表演开场介绍小博士——乘坐时空机器进入多媒体——走出多媒体“静电实验”互动——进入多媒体认识一位改变理论的医生—进入多媒体了解电与磁的百年碰撞——戴维教授电弧放电“拉弧秋千”——与法拉第不期而遇(法拉第笼、怒发冲冠)——走进多媒体认识科学狂人特斯拉——特斯拉放电——沿面放电演示——走进多媒体在铭记科学发展史中结束。

2、科学史线索:

泰勒斯发现静电——吉尔伯特发现电磁关系——莱顿瓶的发明——富兰克林风筝实验——库伦发现电荷——卡文迪许发现扭称联系——欧姆发现电路电压——奥斯特磁感应——安培发现电流磁效应——伏打电堆——法拉第贡献——麦克斯韦的成就——当今世界用电情况

在观看表演和介绍的过程中,能够理解电真的是改变了我们生活的方方面面,最后在教师的帮助下,能够理解电磁炉的原理是电磁感应现象,即利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流(原因可参考法拉第电磁感应定律的原理。

设计意图:

通过科学史的引入让学生理解科学的来之不易。

学情分析:

在学校的教材中,《电和磁》单元内容间缺乏相互的联系,学生无法理解几个科学概念之间的联系,所以通过科普情景剧的引入,能够让学生全面理解。

课程评价:学校与科技馆教育的最大区别在于学生的主观能动性,本课时希望通过科普表演和角色扮演,让学生在项目式学习中,学生的学习是主动而非被动的。他们有机会把课内所学的知识与现实社会连接,让学习变得更投入;同时在第一次课程中引入科学史,符合新课标的四维教学目标的第三环节——科学态度,希望在过程中能够引导学生理解科学巨匠们的成果来之不易。

第二阶段:结合展品,理解核心概念

主要内容:

课程阶段

教师活动

学生活动

设计思路

引入

(5min)

1、认识静电环节

2、提出问题:大家在冬天的时候被电过吗?

3、引出泰勒斯,演示琥珀摩擦毛皮吸附碎纸片发现静电的过程,引导学生探讨生活中有哪些静电现象。

积极思考并主动回答,说出生活中的静电现象。

设计意图:

以学生较为熟悉的生活现象为导入,激发其了解和探索兴趣

学情分析:

在动手操作展品的过程中对静电的条件有基本的认识。

教学策略:

通过控制变量法,让学生直观了解到影响静电的几个因素。

探索

(15min)

4、在了解学生对静电已有认识的基础上,引导其探究静电产生的原因、影响因素以及能够吸附何种物质。

4-1、生活中的静电是怎么产生的?

实验1:气球摩擦头发,橡胶摩擦毛皮。

4-2、影响静电产生的因素有哪些?

实验2:(1)橡胶与毛皮摩擦不同次数后吸附纸片的数量。

(2)干燥与湿润的橡胶摩擦毛皮后吸附纸片的数量

(3)橡胶摩擦丝绸、橡胶摩擦毛皮吸附的纸片数量。

4-3:静电能够吸附哪些物质?

静电吸附纸屑、灰尘、头发、铁屑。

在教师引导下进行操作、观察和记录,并得出实验结论,掌握静电的相关知识。

小结

(5min)

5、再次回顾泰勒斯发现静电的过程,引导学生进行总结,提问磁铁吸引铁粉与静电吸附铁粉的不同,引入下一课时课程。

学会总结知识点并在原来的基础上进行思维拓展与延伸。

展品体验

(15min)

静电乒乓、静电发生器

引入

(5min)

1、认识磁铁环节

2、提出问题:一艘船在大海上航行,没有航标,如何才能确保正确的方向?

3、引出指南针,回顾课堂知识,让学生分享关于磁铁性质的相关知识。

积极思考并主动回答,说出对磁铁有哪些认识。

设计意图:

以学生较为熟悉的指南针为导入,激发其了解和探索兴趣

探索(20min)

4、在了解学生对磁铁已有认识的基础上,引导其探究磁铁具有哪些性质。

4-1、磁铁能够吸引哪些物体,不能吸引哪些物体?

实验1:分别实验磁铁对新旧1元硬币、新旧5角硬币、新旧1角硬币的吸引情况并进行原因分析(铁、钴、镍类物质),并对上一课时静电与磁铁吸引铁粉的的不同做出解释。

4-2、①让学生用小磁针摆出自己喜欢的图形,再用磁条靠近小磁针并快速移动,观察小磁针的变化。②引导学生思考讨论:还有什么方法可以让小磁针转动,它们与用磁铁让小磁针转动有什么不同?在比较之中让学生产生疑问:磁铁之间的作用力为什么不需要接触?从而引出磁场的概念。

4-3、①带领学生参观展品“铁粒的艺术”猜想磁场的样子,让学生简单分享自己认为的磁场的样子。②在展品的启发下,让学生在磁铁周围合适的位置排列小磁针,然后用铅笔记录下它们的位置和N极所指的方向。并用铅笔连接各个小磁针所描的点,完成磁感线的绘制。③老师展示磁感线的样子,每组推选一名学生分析磁感线的样子与自己所画出来的是否一样,自己猜想的不足之处在哪。

在教师引导下进行操作、观察和记录,并得出实验结论,掌握磁铁的基本性质

学情分析:

学生对于磁铁具有吸引力已有普遍认知,但对于其性质的认知较为模糊,通过实验过程及观察结果,能够对此有较为准确的认识。同时

通过动手制作复习巩固所学内容

教学策略:

通过建模法,让学生进一步了解磁场。通过还原古代指南针的几种形式,能够进一步让学生理解四大发明中指南针对世界的作用。

实践(10min)

5. 提供不同的材料,引导学生自选制作指南针所需的耗材,并在制作的过程了解磁化现象,比一比谁的指南针既便捷,指向性又准确。让学生将自己制作的指南针与历史上的指南针作对比,分析其优劣。(水浮法、碗唇法、指甲法、娄悬法、指南鱼、针碗)

学会磁化物体的方法,制作指南针

展品体验

(10min)

磁铁旋律、磁铁桥、铁粒的艺术

课程评价:该阶段课程作为新课标中四维教学目标的第一环节——科学知识阶段,分为概念引入、知识点探究、难点深化三个部分。主要培养学生讨论和发现问题的学习方式,教师引导学生按照观察 → 发现 → 提问的脉络带有思考性地感受体验展品,对过程中获取的信息进一步能够通过实践获得经验。这是一个猜测、归纳再到印证的思维历程,在这个阶段,学生将经历探究解决科学问题、形成科学观点、发现科学规律的全过程。

第三阶段:融会贯通,设计制作模型

主要内容:

课程阶段

教师活动

学生活动

设计思路

引入

(15min)

1、介绍并重现电磁发展史的经典实验(验电器实验、电堆实验),在课时一、二的基础上让学生对电与磁之间的关系有一个较为全面的认识。

观察实验,积极思考,说出产生该实验现象的原因,并做好记录。

设计意图:

以电磁发展史为导入,帮助学生梳理对电与磁之间关系的认识,激发其了解和探索兴趣

学情分析:

通过“暗盒”实验的呈现,让学生产生认知冲突,从而产生进一步探究的兴趣与欲望。同时运用科学的实验方法,提出假设,设计实验方法,验证假设。从而在此过程中了解电生磁的基本原理,同时掌握科学探究的方法。通过对比、推理等方式能够对实验结果做出合理解释

教学策略:

在对上一课时内容“电流能够产生磁场”进行复习的基础上,切合学生思维逻辑进行适当拓展,自然而然地理解电磁铁的原理。同时让学生运用科学的实验方法自己探究。联系生活,建立学生科学与技术之间联结的思想。

探索

(25min)

2、利用密封装置(用导线连接好的电磁铁、电池、开关)模拟电磁起重机的工作过程:在一处打开开关,将铁钉吸起;在另一处关闭开关,将铁钉放下。

3、提问:

1)回顾上一课时中所学磁铁的性质,判断“黑匣”中是否为磁铁?

2)如果是,这块“磁铁”和平常看到的磁铁有什么不同?(磁性一会儿出现,一会儿消失)

4、打开密封装置,向学生展示内部构造,并再次演示操作过程,引导学生思考:什么情况下出现磁性,什么情况下磁性消失?(通电和断电,从而引导学生推断出磁性的产生或许与电流有关)

5. 引导学生设计实验验证电流是否能够产生磁场,需要哪些条件。

1)连接点亮小灯泡的电路,拉直一条直线将指南针与其靠近并呈同方向,分别观察在通电、断电、改变电流方向三种情况下指南针的变化。

2)去除小灯泡,形成短路电路,重复以上实验步骤并进行观察。

3)在两种实验条件下将导线与指南针垂直,重复实验步骤观察现象。

4)比较直导线与线圈两种条件下是否能够产生磁场,以及磁场大小。

1、观察现象,根据已有知识对照分析,进行推理。

2、设计实验,并在教师引导下改变不同的实验条件并对现象进行观察和记录,探究电流对指南针的影响。

解释

(5min)

引导学生对实验结果进行推理分析,思考小磁针发生偏转的原因。(电流能够产生磁场,且磁场方向与电流方向有关)

学会分析结果,通过推理和逻辑分析得出实验结论。

探索

(25min)

1、请学生拆分电磁铁,了解其组成要素和工作原理。

2、利用已有材料(长铁钉、电池、导线)制作简单电磁铁。

3、引导学生设计实验探究如何增强电磁铁的磁力。

1)提出假设,推测可能影响电磁铁磁力大小的因素(线圈匝数,电流大小,铁钉规格等)

2)设置对照组,每次只改变一种条件,进行实验,并记录实验结果。

3)分析实验结果,通过推理得出实验结论。

1、在掌握“电流能够产生磁场”的基本规律基础上,理解电磁铁的原理。

2、了解电磁铁的结构,完成简单电磁铁的制作。

3、提出假设,设计实验并进行探索和验证。

拓展

(10min)

4、电磁铁在生活中的应用,让学生解释电磁起重机、磁浮列车的工作原理。

能够解释生活中常见涉及电磁铁的装置、设备等的工作原理。

课程评价:该阶段学生带着体验展品,回顾课堂知识的综合体验后获取的信息及问题,转入课程动手做实验的环节,以小组的形式开展有利于培养学生合作与分工的意识,并对模型制作和实验过程中产生的问题做进一步地探究,同时就实验过程中有效记录实验现象与实验结果于《学习手册》中,小组发散性讨论思考课程实验得出的科学内涵;在这个过程符合新课标中的“科学探究”的教学目标,通过教师引导,学生将原本的某一学科的单一知识点相互衔接,扩展丰富成某一学科的知识脉络,并通过对比、计算、结论等过程,认识到学科之间的紧密联系。

第四阶段:实际应用,投入生产生活

主要内容:

课程阶段

教师活动

学生活动

设计思路

情景导入

(5min)

1、情景剧《小明的烦恼》,提出问题如何帮助小明解决接水漫出来的难题?帮助学生理清思路,承接新知识点,在接下来的模型制作课程中引导学生去解决问题。

学生分小组互相提问、回忆前三节课程的内容,并相互探讨如何解决问题

设计意图:

掌握学生知识水平,及时构建教学思维导图。

教学策略:

设置问题情境,在电磁铁的基础上进行拓展,使学生掌握电磁继电器相关知识。

将科学、技术与工程结合起来,让学生在解决问题的过程中,学会科学知识的拓展和迁移,同时锻炼团队合作和动手能力。

学情分析:

将科学与技术结合起来,同时学会团队合作。验收学生的学习收获情况。

探索

(15min)

2、向学生介绍电磁继电器,认识并分析电磁继电器的构成部件及每一部分的作用(弹簧,衔铁,电磁铁,动触点,静触点)

3、引导学生分析电磁继电器的工作原理(利用电磁铁控制工作电路的开关)

4、小组讨论:电磁继电器的这种性质,能够实现什么功能?(自动控制、远程控制、低压电路控制高压电路)

掌握电磁继电器的基本构成和作用原理。

实践

(20min)

5、细化情景,提出具体需求

小明独自一人生活,需要为他设计一个自动水位报警装置:实现自动控制;当水位处于一定位置以下,绿灯亮;当水位超过一定位置,红灯亮,而且电铃响。

要求:

1)4~5人小组合作完成;

2)用电器符合要求,能够实现基本功能,可以正常使用;

3)设计简洁、美观;

4)在保证基本功能的情况下,材料使用越少越好。

6、小组画出整体设计图,并利用提供的材料完成以电磁继电器为开关的制作部分。

小学生以小组合作方式,分析解决与电磁继电器相关的真实问题,将科学知识与实际应用相联系。

考察(30min)

观看有关“涨潮旅客被困礁石”的相关新闻,走访厦门旅游海域地段,记录地段的特点。回馆后,在已完成电磁继电器的基础上,继续制作完成完整的水位自动报警装置。

实地考察,记录在地特点。小组合作完成以电磁继电器为开关的用电器装置。

分享(15min)

以小组最终完成的用电器装置为成果,组织发布会,根据落地的实际情况进行小组分享,并在组内相互评价。最后,对全部课程中涉及到的重点知识进行提问检验。

1、展示小组成果并相互评价。

2、阐述自己在系列课程中学习到的相关知识。

课程评价:最后扩展学习的阶段中,不仅只涉及到理论知识的学习;同时构建情景解决实际问题。在过程中所运用到的实地考察分析能力,在设计组装过程中对技术方法和工程思维的理解和运用,同样是对探究精神、创新意识和综合实践能力的培养和提升;最后的模拟发布会能够理解知识来源于生活,然而“技术”的产生,“科学”的进步最终服务于生活的关系。


10.项目成果及评估

《家有科学》项目作为厦门科技馆2019年研学活动课程中项目式学习的一个部分在馆内开展活动,从1月开始到现在已经接纳了4所学校,开展了3个选题,受众超过千人。项目的评估方式,主要通过家长反馈、学生反馈及教师评估三方共同完成,评估内容主要有以下几个方面: 1.每个主题项目的目的是什么?是否有核心概念和重点内容?(根据学科重点概念与内容标准,学习目标明确制定评估标准。) 2. 项目最终要求培养学生哪些能力?(批判性思维能力、解决问题能力、团结协作能力,以及沟通能力等进行评估。补充说明:为了高质量完成工作,还将学生是否使用先进的思维方式,需要团队合作与倾听;需要学会清晰地表达自己的观点;需要阅读各种材料;需要通过写作或者其他多样的方式表达自己的想法;还需要学会高效展示项目成果等作为评估附加项。) 3. 项目是否围绕一个基于实际情况的开放性问题展开?(对教师的教学理念,如是否通过建构核心问题、开展辩论、提出挑战等形式,是否以学生为中心,深化学习进行评估) 4. 项目是否以学生自主探究为导向?(对在一定程度上允许学生表达自己的想法并作出选择的自由度进行评估,传统学习通常会要求学生在学习了知识和概念之后,再给他们运用所学知识的机会。而项目式学习则是以一个最终作品或展示为导向,为学习和理解知识与概念创造了情景和需求。) 5. 项目是否有修正和反思的过程?(学生是否学会提出意见和接受反馈,这些反馈能否让他们反思他们的学习内容和学习方法。这是重点考评的地方,需要学生独立作业并且为自己的选择、运用的方式以及创造的结果负责。为学生提供选择及表达想法提供了机会,有利于提升学生的教育参与度。) 6. 项目是否与面向社会,有公众的参与?(除了面对同学和教师,学生们还会通过面对面或者在线的方式向其他人展示他们的作品。这样的展示促使学生做出高质量作品,同时也增加了项目的真实性。)

11.项目特色分析

PBL(Project-Based Learning,项目式学习)相较于校内教育和探究式学习,具有更有效且更让学生快乐的学习方法,并且能更大程度的挖掘深层技能。在厦门科技馆开展项目式学习的过程中,我们认为《家有科学》的特色具有以下几个方面: ? 1、基于学生较熟悉的家庭环境为切入点,学生们对学习内容有更深入的理解。相比于单纯的展馆+实验+课堂内容来说,加入熟悉的家庭环境,解决身边的实际问题;这对他们所学内容的兴趣更长久和深刻,学生们可以更好地将项目中所学习到的知识应用到场景中。 ? 2、每个项目必须通过团队协作来完成。通过团队协作解决问题,学生将学会如何采取主动和承担责任,建立自信,解决问题,团队协作,沟通交流,以及更有效的自我管理。 3、具有科普场馆的特色,并发挥了平台优势。学生通过展品辅导等方式以学习为目标的科学探究中获得直接经验;在每个项目主题的后半部分,并不是单一的在科技馆、课堂或是动手实验中完成“科学技术社会环境”的教学目标,而是发挥科普教育基地的优势,能够通过参观工厂、动手制作、实地考察等方式, 将学生、学校、社区和真实世界联系起来。 通过项目式学习,学生们得以探究和解决那些对他们自己、对社区或对世界有意义的问题。

12.专家评语

专家1:项目以学生最为熟悉的家庭环境作为切入点,结合课标、展品、社会热点进行跨学科的多样化课程设计。教学设计能体现先进教育理念,活动形式趣味强、有创意,能有效调动学习兴趣,让孩子在轻松、愉快的气氛中达到了引导实现“直接经验”的自主认知的目的。家有科学的创意主题具有比较好的普适性,适合推广,项目的评估也基本能做到进行科学评价和说明问题。但就教学案例《我家的浴缸会报警》的教学内容安排与实施过程来看,内容的安排追求涵盖的科学概念多和全面,因而显得整体重点不够突出,每一课时之间的衔接以及各课时与浴缸会报警这一课程主题之间没有体现出教学内容、教学方法、教学过程融为一体的要求。建议适当调整和精减。

专家2:项目式学习更大程度的挖掘了学生的深层技能,将日常生活中的小问题融合馆校家三重角度的大视野之下去观察和思考,重新定义,构建情景解决实际问题,评估方式多样,应注意与课标的结合度。

专家3:教学目标比较清晰、明确,有明确的核心概念与科学方法的教学目标,并有一定的科学精神、科学思想。 运用PBL教学法,有情境创设、问题导入等教学设计,活动中有观察、实验、对比、分析、验证等探究式学习的过程及设计。 有趣味性活动形式与元素的创意和设计,并在一定程度上与教学内容、教学方法有机融合。

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