小学四年级科学STEM项目化案例.docx

小学四年级科学STEM项目化案例定点投放一一垃圾运输车本项目是适用于小学四年级的STEM学习项目，共5课时。本项目的设计灵感来源于四上教材的设计制作小车内容，学生已经习得反冲力、弹力等相关知识。由此，引入本项目的学习任务：为积极响应“无废城市”建设，需要学生设计、制作能够定点投放的垃圾运输车，并不断的进行测试与改进，以提升学生运用科学、数学、工程等各学科知识解决实际问题的能力，培养学生的工程思维和创造能力。驱动性问题我们能不能制作一辆能装载垃圾的并且能定点投放至一米处远的小车呢？你打算怎么做？项目实施过程(-)项目流程设计本项目共分为5个课时，具体课时安排如下：课时环节模块时间目标第1课时提出问题创设情景，引出问题10分钟创设情景，激发兴趣，明确任务准备阶段学习相关知识40分钟小车的结构、作用及动力方式等第2-4课时阐述制作任务重申5分钟再次明确任务设计方案15分钟明确分工，初步完成具有装载能力的小车设计图论证方案10分钟阐述方案，头脑风暴修改方案5分钟思维碰撞后产生新的想法制作小车30分钟按照设计图完成制作组内测试30分钟通过不断测试，对小车进行优化、改进改进迭代第5课时展示评价小组展示作品30分钟每组展示制作的垃圾运输车，并一一测试，选出能精准投放最多垃圾的垃圾运输车拓展提升拓展应用10分钟了解使用其他动力的运输小车（二）项目实施过程本STEM项目实施过程主要分为提出问题、准备阶段、阐述制作、展示评价与拓展提升五个环节，每个环节的具体实施过程分述如下：1 .提出问题以XX市创建“无废城市”为背景，科普垃圾分类的知识，并引出需要定点运输垃圾这一问题。我们能不能制作一辆能装载垃圾的并且能定点投放至一米处远的小车呢？由此引入本STEM项目的主要学习任务，利用材料设计制作一辆垃圾运输车，并比一比哪一个小组的小车能定点运输最多的垃圾，充分调动学生的学习兴趣，激发学生学习科学知识的热情，促进学生创新能力的发展。2 .准备阶段本环节的目标是为项目学习的开展做好知识准备和技能准备。在明确任务后，教师要先让学生观察一些小车模型，了解小车的结构及作用。然后教师组织学生讨论，提出与设计有关的各种问题，鼓励学生思考。根据学生所提的问题，教师引导总结，得出本STEM项目需要解决的问题：小车由哪些结构组成？如何装载更多的“垃圾”？准备使用什么作为汽小车的动力？如何实现定点运输？启发学生进一步思考，为之后设计垃圾运输小车做好准备。(1)知识准备：小车的结构及作用结构特点和作用车架支撑、固定车身美观、载人车轴固定、传动车轮滚动、前进小车运动的动力运动和力1 .让小车运动起来>垫圈小车（重力一拉力）2 .用气球驱动小车>气球小车（反冲力）3 .用橡皮筋驱动小车>橡皮筋小车（弹力）4 .弹簧测力计5 .运动与摩擦力（摩擦力）6 .运动的小车在前面的学习中，学生已经掌握重力、反冲力、弹力及摩擦力等相关知识，通过学生自主讨论后发现适合垃圾运输车的动力为反冲力或弹力。（2）技能准备：橡皮筋小车和气球小车的安装利用科学学具袋中的材料制作橡皮筋小车和气球小车，为之后设计、制作垃圾运输小车奠定基础。3 .阐述制作本环节的目标是组织学生设计、制作垃圾运输小车，本环节的主要教学内容为指导学生设计方案、论证方案、修改方案、制作垃圾运输小车、组内测试和改进迭代。设计方案教师先引导学生进行小组分工、整体设计、材料筛选、画出设计图。然后小组以答辩的形式向全班同学阐述他们的设计图，通过回答其他同学的问题进行头脑风暴，论证方案的同时修改方案。论证方案和修改方案制作垃圾运输小车这是该项目的主体部分，学生前期经历了小组设计、小组汇报、二次修改，接下里就是按图纸开始制作。要求学生像工程师一样会看图纸并按照设计图选择材料完成制作，针对制作过程中遇到的问题教师需要引导学生解决，提醒学生在修改作品的同时还要修改设计图。组内测试本环节的目标是让已完成的小组进行组内测试，帮助学生养成良好的工程习惯。主要的教学内容是看看小组制作的垃圾运输车能否实现定点运输，并记录运输“垃圾”（小木块）的数量。改进迭代根据测试结果，不断改进迭代，同时修改设计图、再测试。4 .展示评价最后以“垃圾运输大赛”的形式进行展示，每个小组的垃圾运输车进行运输，记录“垃圾”数量。（测试机会为5次，轮子全部在垃圾投放区才记录成绩，最终成绩取最大值）垃圾运输乍测试记录单不、组别输“垃的数量12345678第一次第二次第三次第四次第五次最终成绩产生最强“垃圾运输车”，为前三名颁发奖状。同时以学生自评、小组互评和教师评价相结合的方式，对学生和小组成员进行打分，在思考、讨论与展示的过程中，提高合作、探究、交流、评价的能力。5 .拓展提升展示智能的垃圾运输车。项目学习成果与评价(-)学习成果1 .学生自主设计、制作的垃圾运输小车2 .以“垃圾运输大赛”的形式进行展示，选取最强小车3 .请获得“最强运输小车”称号的小组，进行汇报展示(二)评价1 .过程性评价垃圾运输小车制作过程评价表评价内容自评星级互评星级师评星级积极参与动手操作,准备多种材料独立构思设计方案，方案多样，新颖独特能完整地画出小车的设计图能大方、流利地介绍小组的设计图对垃圾运输车做出调整和改进成果满意度2 .终结性评价垃圾运输小车作品评价表评价内容自评星级互评星级师评星级材料选择小车美观度小车的装载能力能否实现定点运输