魏麗華

摘 要：目前，STEM教育已成為當(dāng)今教育研究的熱點(diǎn)。為促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的深度理解，并積累研究經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)、提升創(chuàng)新性水平，根據(jù)學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展規(guī)律，設(shè)計(jì)了以學(xué)科教學(xué)為主的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程。本案例以電路知識(shí)為主要內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：紙電路? STEM課程 過程性評(píng)價(jià)

一、課程背景

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，克服學(xué)生在學(xué)習(xí)電路相關(guān)知識(shí)的畏難情緒，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神，特設(shè)計(jì)了以紙電路套件作為學(xué)習(xí)材料的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程，學(xué)生在動(dòng)手組裝電池、發(fā)光二極管等元器件搭建電路通路的過程中，圍繞電路通路的不同搭建方式、如何使紙電路實(shí)現(xiàn)完美的發(fā)光效果等進(jìn)行探究。

二、課程目標(biāo)

1.科學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)電路的基本知識(shí)，了解電路的基本結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)串并聯(lián)電路，了解短路、通路、斷路的形成，能夠使用基本材料設(shè)計(jì)和連接不同形式的電路，能夠利用所學(xué)知識(shí)正確分析并解決電路故障等。

2.技術(shù)目標(biāo)：能夠掌握在紙上平整地鋪設(shè)銅箔膠帶、安裝發(fā)光二極管、利用銅箔膠帶做開關(guān)、發(fā)光的賀卡的簡單制作工藝。

3.工程目標(biāo)：能夠繪制紙電路的設(shè)計(jì)圖，能夠根據(jù)電路圖，完成紙電路，設(shè)計(jì)具有藝術(shù)感的作品。

4.數(shù)學(xué)目標(biāo)：不同電路電壓、電流等的相關(guān)計(jì)算。

三、課程適用年級(jí)

初中年級(jí)

四、教學(xué)材料

銅箔膠帶，紐扣電池，發(fā)光二極管，彩紙，水彩筆等

五、課程內(nèi)容及課時(shí)規(guī)劃：

利用提供的套件材料，自主設(shè)計(jì)一張發(fā)光的賀卡，需要至少兩個(gè)課時(shí)。

六、教學(xué)指導(dǎo)建議

注意細(xì)節(jié)以及有效的問題設(shè)置。如，發(fā)光二極管的正負(fù)極，紐扣電池的正負(fù)極，紐扣電池?cái)?shù)量的選擇和發(fā)光二極管數(shù)量的選擇以及連接方式的關(guān)系，以及發(fā)光二極管為什么沒有發(fā)光或者是什么因素影響了發(fā)光程度的不同。

七、教學(xué)過程

課程主要內(nèi)容分為五個(gè)階段：

（一）課程引入

1.了解生活中的電路的連接方式，能夠清楚的指出不同電路的特點(diǎn)。

2.熟悉課程所需要的套件。講授發(fā)光二極管的正負(fù)極在電路中的正確連接，紐扣電池的正負(fù)極和紐扣電池的電壓，介紹銅箔膠帶的正確使用方法

（二）課程體驗(yàn)和探究

要求：用兩種不同的連接方式，點(diǎn)亮兩個(gè)發(fā)光二極管。

步驟：1. 學(xué)生自主選擇點(diǎn)亮發(fā)光二極管所需要的材料

2.小組討論繪制電路圖，在紙上使用所選材料連接紙電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題。

3. 探究問題，為什么會(huì)出現(xiàn)發(fā)光亮度不同或者不發(fā)光的問題，組內(nèi)探究討論出現(xiàn)問題的原因，并嘗試尋找解決方案，老師及時(shí)提出指導(dǎo)和反饋。

4. 解決問題，根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，引入電流和電壓的概念以及相關(guān)計(jì)算。

（三）主題設(shè)計(jì)

1.在理解了電路的連接方式之后，引導(dǎo)學(xué)生以節(jié)日為主題（母親節(jié)、教師節(jié)等）選擇送賀卡的對(duì)象，為她/他設(shè)計(jì)一張多光源發(fā)光賀卡。

2.給出范例作品，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析范例作品的電路結(jié)構(gòu)，構(gòu)思自己的作品。

3. 構(gòu)思發(fā)光賀卡的外觀，利用課下時(shí)間，要求分組利用網(wǎng)絡(luò)資源查詢發(fā)光賀卡的制作步驟，并完成一幅主題繪畫作品。

4. 小組匯報(bào)發(fā)光賀卡制作步驟 （畫出輪廓-根據(jù)構(gòu)思定位發(fā)光位置-設(shè)計(jì)電路圖-鋪設(shè)電路-粘貼賀卡）

5.根據(jù)步驟完成主題發(fā)光賀卡。需要考慮的問題：控制發(fā)光二極管的亮滅是否方便。

（四）作品分享展示和過程性評(píng)價(jià)階段。

本課程強(qiáng)調(diào)過程性評(píng)價(jià)。具體評(píng)價(jià)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)如下：

1. 列出設(shè)計(jì)要求：能詳細(xì)描述作品主題，能詳細(xì)解釋發(fā)光賀卡的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（4分）;能較為詳細(xì)的描述作品主題，能較好的解釋發(fā)光賀卡設(shè)計(jì)要點(diǎn)（3分）;能大致說明作品，對(duì)發(fā)光賀卡的設(shè)計(jì)有一定的理解（2分）;對(duì)發(fā)光賀卡的設(shè)計(jì)說明不充分（1分）。

2. 賀卡電路設(shè)計(jì)圖：電路設(shè)計(jì)圖新穎有創(chuàng)意（4分）;電路設(shè)計(jì)圖較有創(chuàng)意（3分）;電路設(shè)計(jì)圖基本符合設(shè)計(jì)基本要求（2分）;電路設(shè)計(jì)圖不完整或者不符合要求。

3. 賀卡成品：成品制作精美，完全符合設(shè)計(jì)要求（4分）;成;品制作完成，完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求（3分）;成品較為粗糙，符合設(shè)計(jì)要求（2分）;成品未完成，或則不符合設(shè)計(jì)要求（1分）。

4. 向全班展示成品：語言簡潔、準(zhǔn)確、表述邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，能清晰表達(dá)設(shè)計(jì)主題和電路連接方式，控制方式方便穩(wěn)定（4分）;表述較為完整，能基本解釋設(shè)計(jì)主題和電路連接方式，控制方式不夠穩(wěn)定（3分）;表述不夠完整，只能粗略解釋電路連接方式（2分）;未能完整或準(zhǔn)確解釋主題和電路連接方式（1分）。

5. 小組參與：在設(shè)計(jì)、制作和展示過程中起主導(dǎo)作用（4分）;參與全部設(shè)計(jì)、制作和展示過程（3分）;參與大部分設(shè)計(jì)、制作和展示過程（2分）;在設(shè)計(jì)、制作和展示過程中作品有限（1分）。

八、教學(xué)評(píng)估

主要分課前評(píng)估和課后評(píng)估。課前評(píng)估，了解學(xué)生的知識(shí)和技能水平，課后評(píng)估主要采用討論形式，引導(dǎo)學(xué)生反思STEM課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)方法，分享學(xué)習(xí)心得?？偨Y(jié)課程，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

九、實(shí)踐效果及反思

在課程進(jìn)行中，通過觀察發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這樣的STEAM課程非常感興趣，采訪了部分學(xué)生，他們都覺得通過動(dòng)手實(shí)踐這個(gè)環(huán)節(jié)，把抽象的電路連接具像化，能夠幫助他們更好的了解電路，加深對(duì)知識(shí)的理解，另外通過完整的發(fā)光的賀卡的設(shè)計(jì)到成品的環(huán)節(jié)，讓他們非常的有成就感，通過和其他同學(xué)的作品的對(duì)比，也能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)勢(shì)和不足，另外特別注重對(duì)問題的及時(shí)反饋，采取科學(xué)的方法探究和解決問題，這樣的多種學(xué)科整合的學(xué)習(xí)方式，更能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，引發(fā)學(xué)生的思考，提高學(xué)生的綜合能力。