“科技艺站”-传动之美

本文发布于2019/5/24 16:39:30 阅读(352)  推荐(0) 

填报单位:绍兴科技馆 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5-6年级,7-9年级
每次活动接待人数:30-50人 课时时长和课时数:每课时40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,寒暑假
1.项目研发团队




2.项目研发背景与目标

法国作家福楼拜说过:科学和艺术总是在山顶重逢。艺术家根据数的规律赋予艺术品比例上美的和谐。从达?芬奇的许多机械发明手稿中也能看到科学与艺术完美结合的影子。无论是科学教育领域所提倡的 STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)教育理念,还是艺术领域对艺术和技术结合的诸多尝试,都是在同源中寻找更多交叉与融合的可能性。创作离不开思想之间的交流与碰撞,离不开各领域的交融与合作。“科技艺站”项目旨在通过科学与艺术领域的融合教学,将科学与其他学科及社会发展等方面综合结合施教。该项目针对人教版小学科学五年级下册《时间的测量》,小学科学六年级上册《工具和机械》、《定滑轮和动滑轮》、《滑轮组》,小学科学六年级下册《宇宙》,初中科学七年级下册《机械运动》的教学内容展开,借助科技馆“典型传动机构”、“机械滚球”等展品演示,通过表演、观察、实验互动、分组设计等方式学习机械传动知识,进行设计实践与尝试。预期目标:1.了解什么是传动,初步了解传动的概念及类型。2.认识机械传动对人类文明进步及社会生产的影响。3.认识机械传动与美学设计的联系融合,通过技术思想的渗透,启发创造、创新力。最终目的是引导学生对于所学知识在自我理解的基础上,进行艺术化表达与展现,让更多孩子的科学启蒙阶段因多元教学而受益。

3.项目设计概述

针对人教版小学科学五年级下册《时间的测量》,小学科学六年级上册《工具和机械》、《定滑轮和动滑轮》、《滑轮组》,小学科学六年级下册《宇宙》,初中科学七年级下册《机械运动》的教学内容,以“科技艺站——传动之美”为主题,综合利用本馆“典型传动机构”、“机械滚球”等展品、场景和科普剧《时间的测量》、齿轮实验教具等教学资源,通过艺术表演、观察、互动、小组设计等方式进行以“挖掘智能潜力、激发创造灵感”为教学理念的学习实践与拓展设计尝试,学习机械传动知识,开展艺术与科学融合的体验。 首先将不同的机械传动原理及构造,用直观的艺术表演来展现,体现机械装置的奇妙特点及其在人类生活中起到的重要作用。然后,通过演示、观察、介绍各种简单传动装置及原理。最后以美术构成学来展示机械结构美学,在此基础上以小组形式展开创新设计传动小品。鼓励观察、探究、思考、表达,侧重于寓教育、互动和娱乐于一体的教学目标。

4.教学对象与受众分析

1.活动对象:小学5-6年级 初中7-9年级学生 2.受众分析:小学5年级到初中阶段的学生,已经在学校里学过关于运动和力的知识。能理解力的转化及其能改变物体的运动状态,了解传动机构动力传递的知识点,知道传动机构是把动力从机器的一部分传递到另一部分,使机器或机器部件运转的机构;这个阶段的学生正处于具体运算与形式运算两个认知发展水平,对各种事物有浓厚的探索兴趣,学生思维的逻辑性、灵活性、创造性正在迅速发展,发现问题和动手解决问题能力在增强,且已具备材料设计和空间造型能力。传动机构在生活中运用广范,本项目有意识地引导学生提取生活经验,尝试去发现、探究其中奥秘,并根据传动结构特征,结合课堂任务需求,综合运用材料,有目的地尝试再开发、再设计。

5.教学内容

本项目结合《义务教育小学科学课程标准》及《义务教育初中科学课程标准》的内容,对接人教版小学科学五年级下册《时间的测量》,小学科学六年级上册《工具和机械》、《定滑轮和动滑轮》、《滑轮组》小学科学六年级下册《宇宙》,初中科学七年级下册《机械运动》的知识内容。项目所包含的教学内容有:《时间的测量》、《奇妙的传动装置》、《被齿轮驱动的世界》、《世界因传动而改变》等。通过科学与艺术的融合教学,将科学原理通过抽象的思维发散进行设计规划,用具象的艺术表现形式来表达体现,以达到教学目标、展现科学趣味。

6.教学目标

1.科学知识与技能: (1)结合演出及实例了解齿轮传动、链传动、螺旋传动等传动装置结构及其运动规律。 (2)在了解机械传动规律的基础上,开展思维导图训练,将传动装置及各种传动结构的关系以及生活运用经验通过层级图形表现出来,把主题关键词与图形、颜色等建立记忆链接,发散思维。 (3)通过组装传动装置及观察相关展品演示中掌握收集和处理信息的初步技能,运用传动的科学知识和技能结合生活经验,根据课堂需求命题展开设计创意策划并有条件地结合材料实施。 2.科学探究: 通过引导学生参与演出,让其有直观的传动运转印象。通过思维导图训练让其运用“传动”这一中央关键词以辐射线形连接所有的代表字词、想法、任务或其它关联项目开展图解,帮助其思维发散。通过科学与艺术形式的融合启发,引导孩子们去发现生活中的运用,并学会运用所学技能配合材料来设计方案,最终以小组汇报方案,评选优秀作品予以实施。 3.科学态度: 多学科贯通,了解科学与艺术领域的共通共融,多学科交叉孕育有助于创新思维的培养,鼓励积极探究,能听取与分析不同的意见,学会交流与合作、理解团结协作的重要性。拥有科学技术与艺术设计结合创造的意识。 4.科学、技术、社会与环境: 孩子是充满激情的冒险家,整个世界都是他们想要探索的目标。科技是他们探究真实世界的工具与思维方式,帮助其发现事物关联,从中获取知识和经验;艺术则是他们对于个人经验、情感的描述与表现,通过复杂的思维活动加工形成了饱含丰富情感的反馈形式。科技与艺术的融合,不仅是知识领域的融合,也是理性与感性思维的融合,更是思维与情感的融合。

7.教学场地与教学准备

教学场地

利用绍兴科技馆探索与发现展厅“典型传动”展品周围15平方左右公共空间,作为教育场地,该场地可同时容纳30-50左右学生上课。作为展品演示、观察、学具组装、小组讨论、设计方案汇报、评选,小组设计方案实施场所。 利用绍兴科技馆探索与发现展厅“科学表演台”场地作为演出及多媒体展示场所。

教学准备

1.课堂设备:音响、电子屏、白板、舞台、灯光、防护镜、学习单。 2.实验学具:齿轮传动装置30-50套 3.设计方案用料:画板、铅画纸、铅笔、马克笔、铁丝、塑胶、软陶、雕塑硬泥、铁丝、成型木板、3D打印笔、纤维材料、针、线等相关材料若干。

8.项目日程规划



9.教学过程

系列课程主题:“科技艺站”-传动之美

第一阶段:小型科普剧《时间的测量》

a.阶段目标:讲述背景故事,导入情景设定,增加代入感,激发探究学习欲望,引出教学主题。

b.教育活动脚本:在现场选择3~4名学生和主讲老师、辅导老师分别扮演地球(学生一)、太阳(学生二)、人们(以主讲老师为主)和科学家(辅导老师)共同合作借由舞台、灯光及多媒体辅助来阐述传动发明的背景故事。通过艺术情景的展现形式使知识点更生动形象。

背景故事介绍:人类日出而作,日落而息,经过长时间的观测和经验积累,发现天空中的太阳总是自东而西有规律地改变着位置。他们直观地感觉到了太阳与时间的关系,开始以太阳在天空中的位置来确定时间,圭表、沙漏应运而生。聪明的科学家发现测量背后的秘密,制造出各种机械传动装置如第一个摆钟、靠发条驱动的机械表等,而后高精度航海钟的发现更是推动了航海事业的发展。

c.设计思路

设计意图:本阶段希望通过让学生共同参与剧目演出的形式将他们带入到艺术化的真实场景中,让学生对传动装置的发明背景有形象认识,激发学生对接下来要介绍的内容的探究兴趣。

学情分析:导入阶段要注意小学段的学生对专有名词会有印象,但并不能深入了解其中的含义,尽量使用浅显易懂的对白。

教学策略:前期导入尽量少使用非常专业的专有名词,如要使用,则更多的用肢体。语言来创造熟悉的日常生活场景来帮助理解。

第二阶段:科学家的发现

a.阶段目标:结合科普剧情景,引导学生去发现时间测量背后的秘密,对科学家的发现有初步印象。

b.教育活动脚本:初期引导学生说出科普剧中科学家的重要发现有哪些?引导学生思考机械传动是怎样发现发展过来的?

c.设计思路

设计意图:从时间的发现到传动装置的发展,从科学家的发现到机械传动,从点到面引导学生思考事物之间的普遍联系,为下一阶段发散思维做铺垫。

学情分析:这一过程需要学生把科普剧的内容提炼出来,并对事物进行联系,比较抽象,在授课的过程中对小学段学生侧重于科普剧内容的引导,对中学段学生侧重事物之间的联系。

教学策略:以故事回顾和历史人物代入的方式来增加学生对传动装置的兴趣。

l 系列课程分主题1:传动之美——奇妙的传动装置

第一阶段:由“传动”开始的思维导图

a.阶段目标:通过思维导图的形式,引导学生根据科普剧内容和自己的认知展开对“传动”的发散性思维。

b.教育活动脚本:第一步让学生绘制相关的符号代表“传动”,第二步引导学生就传动展开思考,第三步引导学生绘制科普剧中和“传动”有关的要点。引导学生思考科普剧目中“传动”的内容?

c.设计思路

设计意图:通过思维导图让学生发散思维,掌握学生现有的关于“传动”的认知,并对前期科普剧实施效果进行评估,为下一阶段提出传动机构的概念做铺垫。

学情分析:思维导图是表达发散性思维的有效图形思维工具,运用图文并重、关键词提炼的层级图表现手法,对于教师的引导方式有一定要求,依赖于学生的发散性思维能力。

教学策略:以历史人物代入和动手实验的方式来增加学生对传动装置的兴趣。

第二阶段:互动小游戏“力的传递”

a.阶段目标:设置课堂互动小游戏,让学生初步掌握传动的概念,增强学生的记忆点。

b.教育活动脚本:初期以所有学生都可以参与的互动小游戏“力的传递”来引出传动的概念,在结合之前阶段的思维导图让学生思考并用自己的语言阐述对传动的认识。

c.设计思路

设计意图:通过丰富的课堂互动形式引出传动的概念,为下一课程学生理解行星齿轮传动做铺垫。

学情分析:对小学段学生侧重于游戏互动的过程引导他们思考游戏的特点,对中学段学生侧重于引导他们联系传动的概念。

教学策略:以互动小游戏、多媒体展示等方式增加学生对传动概念的理解。

l 系列课程分主题2:传动之美——被齿轮驱动的世界

第一阶段:机械滚球大比拼

a.阶段目标:结合科技馆展项机械滚球,通过合作运球的方式加深对传动概念的印象。

b.教育活动脚本:作为科技馆的大型展项机械滚球共有三个轨道19个操作位,活动现场确定一条轨道路线,将学生以8人一组分成若干组进行计时运球,比拼结束引导学生观察机械滚球各个操作位的装置特点。

c.设计思路

设计意图:利用合作运球的方式让学生形象理解传动的概念,为引出齿轮传动做铺垫。

学情分析:活动过程中要注意把握比拼的目的是为了更好的理解知识,引导学生脱离比拼和游戏的状态,寓教于乐。

教学策略:活动开始前提醒学生注意利用操作位的特点来运球,可以更好的引导学生去观察它。

第二阶段:齿轮实验

a.阶段目标:阶段目标:通过动手组装齿轮的实验加深学生对齿轮传动的认识,初步掌握传动的特点。

b.教育活动脚本:将现场学生两两分组合作组装齿轮,引导学生观察当小齿轮在中间和大齿轮在中间两种情况下转动手柄有什么现象?

说明: 齿轮实验1 说明: 齿轮实验 2 说明: 齿轮实验3

(实验材料) (小齿轮子在中间) (大齿轮在中间)

c.设计思路

设计意图:通过动手实践使“传动”概念形象化,让知识具有可操作性。

学情分析:组装的过程要注意齿轮之间的啮合,重物的悬挂长度要保持一致。

教学策略:引导学生从重物高度变化的角度观察现象。

第三阶段:科技馆里的传动机构

a.阶段目标:总结上一阶段齿轮传动的特点,带学生认识科技馆里其他的传动机构。

b.教育活动脚本:以问答、文字、绘画的方式引导学生总结齿轮传动的特点,结合科技馆现有展项进行展项互动。

c.设计思路

设计意图:加深学生对齿轮传动的认识,通过展项互动丰富学生对各种传动装置的认识。

学情分析:齿轮机构是传动装置中易掌握的一类,学生对传动装置的认识可能会受限于齿轮机构。

教学策略:这一阶段以科技馆展项互动为主,侧重让学生认识传动机构的多样性和共通性。

l 系列课程分主题3:传动之美——世界因传动而改变

第一阶段:被传动的世界

a.阶段目标:引导学生发现生活中的传动机构,认识传动机构对生活的作用。

b.教育活动脚本:以视频、动图和实物展示的方式引导学生发现生活中的传动机构,和学生一起探讨传动机构对生活的作用。

c.设计思路

设计意图:让学生联系生活思考传动机构在生活中的运用。

学情分析:传动机构在生活中得到广泛应用,比如生活中我们经常可以看到的汽车转弯,但我们很少思考汽车是怎么转弯或者会联想到齿轮机构在其中的作用。

教学策略:在进行视频、实物展示的时候要注重例子的典型性,在联系生活的过程中要注意引导方式。

第二阶段:追根溯源

a.阶段目标:总结前几个阶段的课程知识点,再次加深学生对传动概念和传动作用的理解。

b.教育活动脚本:将前几个阶段中包含的主要知识点制成PPT,并结合日常生活和新闻进行扩展,通过回忆、联想、情境式学习等方式对课程知识进行回顾总结。

c.设计思路

设计意图:本阶段将学生从科普剧、互动游戏、组装实验等多样的互动形式中抽离,回到知识概念中去,追根溯源,找到机械传动发展的脉络。

学情分析:这一阶段的知识巩固会比较抽象,对于小学段的学生会比较不容易理解,容易引发注意力不集中、厌烦等情绪。

教学策略:PPT中展示的知识点要考虑时间顺序、重要性,兼顾学生的兴趣点。

第三阶段:艺动时间

a.阶段目标:从传动装置机构切入,围绕主题以不同的装置结构作用开展基于真实情境下的科学与艺术融合的体验,从审美和艺术层面扩大科学教育的影响。该活动不仅呈现了传动装置的发明背景、社会效益、不同领域的运用等,甚至展现其艺术价值。同时关注了传动装置结构的科学研究及发展,从艺术审美的层面解读传动之美,通过所学知识引导学生掌握设计思路,展开设计创想:像机械首饰盒、会动的戒指、简易音乐盒、自动翻转沙漏,会动的长耳朵等。虽然制作简单,但却体现了科技的生活运用,呈现了科学与艺术交融的“传动之美”。从艺术角度阐释科学之美,以此激发学生的参与热情,化身设计师,积极参与设计创作,从而达到学生检验课堂效果的目的。

b.教育活动脚本:以小组为单位让学生对PPT中的知识点展开讨论,提出设想、创意并进行汇报,最终通过评选确定制作方案,并以小组分工合作完成。

c.设计思路

设计意图:本阶段意在考察学生对于知识扩展的理解和吸收程度以及应用。

学情分析:小学段的学生可以尝试用自己的语言及绘画来发表属于自己的感悟,中学段可以尝试整理成报告并动手做成品。由科技馆负责对成熟的设计作品进行材料加工。

教学策略:鼓励使用不同种方式来表达、展示自己的思路。


10.项目成果及评估

评估方法:学习问卷反馈表、互动投票台等 不同的评估方法会收获不用的反馈意见,通过对话或者问卷的方式可以更简洁的获取项目的实施效果,了解项目实施过程的优缺点和完善方向;通过互动投票台的方式让观众从实用性、美观性、趣味性三方面给予投票评选优秀设计。可以更全面的检验项目成果的实践效应。无论是哪种评估方法,最终的结果是希望通过这个项目让更多的学生去了解传动机构的发展历程,理解知识,发散思维,联系生活,从而更好地去表达他们的想法,学会学以致用,在评估阶段也鼓励家长一起参与进行探讨,帮助孩子们得以健康快乐的成长。 当然对每次活动实施结果的评估、收集反馈意见是为了更好的完善项目,在下一次执行时能得到提升。

11.项目特色分析

针对目前的场馆教育,可以发现它与学校教育的联系是非常密切的,很多的场馆教育更多的借鉴了课堂教育的形式和内容,趣味性就相对降低,本质还是对于知识的输入,缺少思考、观察和引导的过程。这个项目不同点之一就在于它通过运用艺术的手段,创造一个有趣的历史场景,给了孩子们一个可以想象的空间。通过艺术的展现手法和科学知识结合,通过故事演绎的方式拉近学生和科学历史的距离,引导青少年、尤其是小学段学生身临其境去探究、去思考科学背后的故事,故事背后的科学。第二点在整个项目实施过程从科普剧引入、到互动游戏、组装实验等多个形式由浅入深、由点到面围绕机械传动展开探究式学习,通过这样的引导,让学生去发现知识的美,激发学生们对学习知识的渴望和信心。 本项目主题涵盖学习和生活的各个方面,我们把各个知识点放到有趣的互动环节中去,帮助学生更形象的理解知识。项目的最后鼓励学生勇敢地表达自己的想法,提升自信,以达到身心的全面发展。 这个项目不仅仅是一个科学教育项目,它更是一个融入了科学的艺术教育项目。与一般场馆教育不同的是,学生不仅仅只是看和体验,他们还能分享自己的感悟,将它运用起来,真正做到学以致用。

12.专家评语

专家1: 充分利用场馆资源,科学与艺术的结合是亮点。 建议: 1、关注主题聚焦,内容紧凑,时刻抓住受众的注意力; 2、关注活动实施的人力成本,以利于批量开展,惠及更多百姓; 3、关注活动的组织形式,4门课程的拆分与组合的完整性; 4、课程评价的纬度和分项可进一步深化。

专家2:本项目设计思路比较新奇,融入了科普剧等形式。但是感觉逻辑线不够清晰,一会换一个形式,一会换一个内容。请项目设计者再深入的思考一下。

专家3:项目通过艺术的展现手法和科学知识结合,让学生去思考科学背后的故事,故事背后的科学。 项目从科普剧引入、到互动游戏、组装设计实验,由浅及深,体现了情景式教学、探究式学习。 建议调整四个环节内容,既可以单独开展,也可以作为一个整体开展。 项目的评估主要是对项目设计、实施、效果的评估,对学生作品的评估只是其中的一个方面。

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