陶軼敏

《超級泡泡器》是STEM項目《超級泡泡》中的一項，希望學生能圍繞一個真實的情境，通過自主合作學習，設計并制作一個超級泡泡器，使它能制作出一個超級大泡泡。該活動主題非常貼近學生的生活，也能引發(fā)學生濃厚的學習興趣。那么這樣的課堂與傳統(tǒng)課堂相比，發(fā)生了怎樣的變化呢？讓我們一起來探秘吧！

教學目標

科學：觀察各種泡泡器，認識到泡泡器能附著泡泡液，不易吸收泡泡液，中間有孔;在制作超級泡泡器的過程中，初步認識制作材料的性質與功能。

技術：通過各種方法來建構超級泡泡器的模型（或作品）。

工程：制作超級泡泡器的材料、步驟和方法符合工程的要求。

數學：運用數學知識估算超級泡泡器的結構大小與所制作出的泡泡的大小關系。

課時安排

本項目共4課時：

第1課時，梳理出泡泡器的主要特征。重點放在通過小組對生活中材料的發(fā)現，歸納、梳理泡泡器主要特征和非必要特征。

第2課時，借助一定的材料，鼓勵學生通過頭腦風暴梳理出設計超級泡泡器的關鍵問題，再通過親身體驗和小組合作設計、制作一個超級泡泡器的模型，并借助實際操作驗證模型的有效性，進行進一步的優(yōu)化、調整。

第3課時，通過尋找生活中可以發(fā)泡的洗滌用品，設計發(fā)泡比較方案，開展家庭常用洗滌用品發(fā)泡能力小調查，獲得關于發(fā)泡的經驗，為設計超級泡泡液的配方做好準備。

第4課時，通過實驗調配出相對穩(wěn)定的可以制作出超級泡泡的配方。

主要材料

筷子、棉線、螺母、皮筋、剪刀、泡泡液、臉盆等。

教學流程

1.創(chuàng)設真實的情境

以學校舉辦的科技節(jié)活動為契機，引出科技節(jié)活動“超級泡泡器”。通過呈現上節(jié)課學生用自帶生活中各種材料制作的泡泡器照片，發(fā)現泡泡器的主要特征，幫助學生回顧前期的學習過程。

教師適時地取出事先準備好的一個較大的氣球，提出本節(jié)課的任務：小組合作設計并制作一個超級泡泡器，使它能制造出一個比氣球大的泡泡。

設計意圖：STEM活動并不是紙上談兵，它注重做中學，需要通過解決問題來完成一個項目（或作品）。上節(jié)課已經涉及對泡泡器設計的知識建構，本節(jié)課回歸到工程問題的解決——設計、制作一個超級泡泡器，旨在讓學生學習了基本的科學知識之后，幫助他們重新思考和設計、繪制設計圖，并依據設計圖來制作一個超級泡泡器。

2.討論設計要領

制作超級泡泡器的材料有很多，為了便于最終的比較、檢測，我們?yōu)閷W生提供了小組使用的制作材料、工具。

教師引導學生以小組為單位，結合已有的經驗思考：為了完成這個設計任務，在設計時需要解決的主要問題是什么？

在學生的回答基礎上，通過合并、整理歸納出幾個方面：

一是材料問題，如選擇何種材料可以比較輕松地蘸取泡泡液，何種材料方便泡泡器的使用，何種材料方便材料與材料之間的連接等。

二是結構問題，如到底做出什么結構方便制作出比氣球還大的泡泡，這個結構需要比整個泡泡大嗎等。

三是方法問題，如使用時到底是用以往習慣——吹，還是用別的方法來制作泡泡比較合適。

設計意圖：學生是STEM課堂的主體，通過引導他們感知材料、推測并思考如何解決在設計制作超級泡泡器技術方面的問題，不斷發(fā)揮其主觀能動性，激勵他們主動探索。

3.合作討論，形成設計初稿

在小組合作設計開始之前，給出小組合作學習的提示：有思考，嘗試各自考慮如何突破設計難點;有交流，伙伴發(fā)表觀點時認真傾聽，按組內順序發(fā)表觀點;有分工，討論、設計、分享、計時人人有事做;有效率，討論設計用多少時間，匯報時能講清設計思路等。

隨后，各小組展開討論，繪制超級泡泡器的設計圖。

接著，各小組分享設計圖，在全班范圍內比較、分析設計圖。

設計意圖：小組合作是STEM活動中的一種重要的形式。我們希望學生能以小組為單位完成任務，引導他們公開地參與交流、相互學習，尊重其他同學在設計過程中作出的貢獻。在達成團隊目標的過程中，不同學生、小組展示不同的觀點和經驗，這有利于全體學生的發(fā)展。在小組交流中，教師可以不斷加以提示，使學生的設計更有效、更合理。

學生往往認為自己的設計圖比較贊，故有時會出現組與組質疑過程中無法說服對方的現象。教師要充分考慮到此次設計中學生會出現多種思路，有些可能會成功，有些可能會失敗，這是十分正常的。教師要認真對待學生的想法，允許他們失敗，可以嘗試延時評判，鼓勵學生在制作過程中不斷進行反思，不斷優(yōu)化設計、制作過程，幫助他們更好地學習。

4.制作超級泡泡器

根據設計圖紙，學生以小組為單位，選擇合適的材料制作一款超級泡泡器，主要的超級泡泡器有以下幾種（如圖1）。

5.驗證、修改

學生用制作出來的超級泡泡器來蘸取泡泡液吹泡泡，以此發(fā)現各小組作品的優(yōu)缺點，并嘗試調整優(yōu)化。事實上，這就是一次很好的檢測，因此，師生可以共同商定檢測標準，如這款超級泡泡器能夠制造出一個比事先規(guī)定的氣球大的泡泡，但使用起來是否方便呢？這讓學生意識到，只有設計、制作符合要求，可以制造出一個比這個氣球大許多的泡泡，且操作方便，才算達成既定目標。

通過在全班展示交流，學生發(fā)現了各自的優(yōu)缺點，并總結出超級泡泡器的結構可以是多樣的、不規(guī)則的;同時認識到，泡泡器結構的大小只需要比氣球的橫截面大就可以了。

設計意圖：學生在解決問題和建模之后，可以對自己所搜集的數據進行分析和總結，然后在印證、展示中反思設計、制作超級泡泡器成功或失敗的原因。

點 ?評

本課的活動設計充分體現了STEM的理念，真正是以學生的能力發(fā)展為核心，以問題解決為主線，有機融合了科學、技術、工程與數學等學科的要素，讓活動設計更有方向，讓學生的收獲更加全面。在教師的引領下，學生一點點嘗試，一步步探究，一次次修正，在問題解決的過程中不斷改進、不斷完善、不斷成長。

教師引導學生以解決真實情境下的真實問題為起點，促使學生更好地參與到活動中，還善于引領他們在玩中學，在樂中悟：半開放的材料提供，全開放的方案設計，小組合作的泡泡器制作、調試與改進，整個過程學生邊玩邊學，邊學邊悟，不斷地發(fā)現問題，不斷地改進方案、解決問題，又不斷地有新的問題產生。在整個活動中，教師不露痕跡地指導不可忽視（設計前問題解決的思辨引導，方案設計時合作要點的指導，出現問題時讓學生進行改進的引導），起到“導在關鍵處”的作用。