倪施施

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)

1.1項(xiàng)目背景

在教科版三年級上冊《天氣》這一單元的學(xué)習(xí)中，《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提到的相關(guān)學(xué)習(xí)目標(biāo)有：學(xué)生能利用氣溫、風(fēng)向、風(fēng)力、降水量和云量等可測量的量來描述天氣。

氣象站是學(xué)生在校園中觀測、學(xué)習(xí)氣象的重要載體。溫州市中通國際學(xué)校校園里原本有一些氣象工具，但這些工具較為分散、破舊，且功能不全。本項(xiàng)目通過學(xué)生們的初步設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)、制作、展示和評價氣象工具，全班共同組成一個小小的氣象站。這既促進(jìn)了學(xué)生掌握觀測天氣的方法、掌握氣象工具結(jié)構(gòu)，也提高了學(xué)生對觀測和記錄天氣的興趣。這是三年級學(xué)段學(xué)生對工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的初次完整實(shí)踐，學(xué)生們在活動中體驗(yàn)到了溝通合作對于完成一個產(chǎn)品的重要性。

本項(xiàng)目適用于三年級學(xué)段，建議教學(xué)時間為320分鐘。

1.2學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)生能利用已學(xué)的科學(xué)原理，在真實(shí)的項(xiàng)目情境下，嘗試解決實(shí)際問題，激發(fā)對天氣現(xiàn)象的好奇心和探究熱情。

1.2.1科學(xué)（S）

了解真實(shí)的觀測和記錄天氣工具的結(jié)構(gòu)及工作原理;

初步了解常見材料的防水性、硬度等特點(diǎn)及常用加工方法。

1.2.2技術(shù)（T）

學(xué)習(xí)一些不同材料的拼接方法。

1.2.3工程（E）

能用身邊的常見材料制作簡易氣象工具;

意識到使用工具可以更精確、更便利、更快捷;

意識到設(shè)計(jì)需要考慮很多因素，設(shè)計(jì)受到一定的條件制約。

1.2.4藝術(shù)（A）

能利用常見材料對氣象工具進(jìn)行美化。

1.2.5數(shù)學(xué)（M）

能繪制有簡單標(biāo)注的設(shè)計(jì)圖。

2.項(xiàng)目實(shí)施

2.1項(xiàng)目準(zhǔn)備

2.1.1教學(xué)資源

校園中現(xiàn)有氣象觀測工具的照片、與氣象工具有關(guān)的知識資料、自我反思表和產(chǎn)品互評表等。

2.1.2教學(xué)材料

紙板、KT板、美工刀、墊板、熱熔膠槍、膠棒、剪刀、彩色吸管、彩紙、筆、麻繩、裝飾貼紙、一次性筷子、薄布、木板、鋸子、大頭針、雙面膠、透明膠帶、積木、雪糕棒、棉花、磁鐵、直筒杯和塑料瓶等。

2.2項(xiàng)目流程

課前布置小組任務(wù)：尋找校園中的氣象工具。該任務(wù)能使學(xué)生對校園中原有氣象觀測工具有初步的了解。接著課上教師通過實(shí)物照片展示，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，校園中的氣象工具存在比較分散、破舊和功能不全等問題。真實(shí)的情境能促使學(xué)生積極思考：為了改進(jìn)校園里的觀測氣象工具，我們可以利用《天氣》這一單元的知識做什么？

首先，師生交流，明確問題。每小組分別設(shè)計(jì)、制作一樣氣象工具，全班的氣象工具一起組合成小小氣象站。接著，全體學(xué)生頭腦風(fēng)暴。小小氣象站需要什么氣象工具？除了地面氣象觀測站中的工具外，教師可以補(bǔ)充生活中其他氣象工具的例子。最后，教師引導(dǎo)總結(jié)。同學(xué)們可以設(shè)計(jì)、制作的氣象工具有雨量器、風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)速儀、天氣展示牌、百葉箱、晴雨花和天氣瓶等。

明確任務(wù)后，教師引導(dǎo)學(xué)生探討：一樣適合學(xué)校使用的氣象工具需要滿足什么要求？師生總結(jié)評價產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，明確項(xiàng)目方向。在評價產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面，學(xué)生可能會從使用功能、使用環(huán)境、使用時間和美觀創(chuàng)新等方面思考，教師應(yīng)對合理的評價標(biāo)準(zhǔn)都予以肯定。

2.2.2準(zhǔn)備階段

此環(huán)節(jié)是為了項(xiàng)目能順利地開展，進(jìn)行知識與技能方面的學(xué)習(xí)，教學(xué)過程包括實(shí)地參觀、知識錦囊和材料研究等活動。

實(shí)地參觀：為了使氣象站的形象更完整，讓學(xué)生形成更全面直觀的認(rèn)識，本項(xiàng)目在準(zhǔn)備階段增加了實(shí)地參觀活動。學(xué)生利用周末時間自由選擇前往溫州市氣象科普館實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，并隨時記錄有用信息（見圖2）。在真實(shí)場景中，學(xué)生對氣象站工具的結(jié)構(gòu)、外形和安放環(huán)境等有了更深的認(rèn)識，之后學(xué)生代表將所得到的有用信息與同組共享。

知識錦囊：項(xiàng)目開始前學(xué)生已完成分組，并且在“提出問題”中的“明確問題”環(huán)節(jié)，每組同學(xué)自由選擇了想要設(shè)計(jì)制作的氣象工具，在本活動中，學(xué)生主要學(xué)習(xí)所選氣象工具的相關(guān)知識。首先，每個小組利用氣泡圖梳理和回顧《天氣》這一單元中的相關(guān)知識。然后，利用自主學(xué)習(xí)知識錦囊、實(shí)地考察校園里百葉箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方法補(bǔ)充知識。知識錦囊內(nèi)容包括該氣象工具的實(shí)物圖、結(jié)構(gòu)圖、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和使用環(huán)境等。學(xué)生們閱讀資料，組內(nèi)交流信息，補(bǔ)充氣泡圖。

材料研究：活動目標(biāo)是增加學(xué)生對KT板、木板和紙等材料的了解，有助于學(xué)生在選擇材料制作階段的順利進(jìn)行。學(xué)生通過嘗試滴水、切割小塊材料和為材料選擇合適的拼接工具等任務(wù)，來了解這些常見材料的防水性、加工技巧和拼接方法等。

2.2.3闡述制作

2.2.3.1列出問題清單，尋找解決方法

學(xué)生在進(jìn)入制作環(huán)節(jié)時，常常會遇到因考慮不全面或缺乏某方面的知識，導(dǎo)致無法制作出目標(biāo)產(chǎn)品的情況。所以在進(jìn)入繪制設(shè)計(jì)圖環(huán)節(jié)前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提前考慮未來設(shè)計(jì)制作中可能會遇到的問題，列出問題清單，提前準(zhǔn)備解決方法，具體步驟如下：

首先，確定中心問題是“制作本組作品時，可能會遇到什么問題？”教師以雨量器為例，提示可以用“如何”“怎樣”來提問題，如“怎樣讓材料防水？”“怎樣讓雨量器在地面上穩(wěn)定不倒？”讓學(xué)生學(xué)會如何提出適合的問題。然后，教師與同學(xué)們約定：針對本組目標(biāo)產(chǎn)品，每個同學(xué)獨(dú)立思考，至少寫出3個問題（見圖3）。最后，在小組組長的主持下，組員們一起將所有問題進(jìn)行梳理，列在待解決問題表中。小組集思廣益，對問題進(jìn)行分類解決。對于現(xiàn)場可商量出解決方法的問題，馬上記錄對策;對于暫時還不能解決的問題，思考用什么方面的知識或技能可以解決，記錄待學(xué)的知識技能，課后可以上網(wǎng)查詢或?qū)で罄蠋煹膸椭?/p>

2.2.3.2繪制產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖

由于三年級學(xué)生繪制產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖的經(jīng)驗(yàn)較少，教師可以進(jìn)行必要的指導(dǎo)，以規(guī)范產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖。如引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)圖上標(biāo)記使用材料、結(jié)構(gòu)名稱等信息;增加局部放大圖將設(shè)計(jì)意圖表達(dá)得更清楚等。學(xué)生回顧評價標(biāo)準(zhǔn)，解決問題清單，完成設(shè)計(jì)圖（見圖4）。

每個小組的代表展示設(shè)計(jì)圖（見圖5），闡述設(shè)計(jì)思路。之后進(jìn)行生生交流，由其他組的同學(xué)們提出疑問和建議，每個小組根據(jù)反饋信息再次思考、改進(jìn)設(shè)計(jì)圖。交流與改進(jìn)設(shè)計(jì)圖這一環(huán)節(jié)是真實(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必經(jīng)步驟。本項(xiàng)目實(shí)質(zhì)上是由一個班級的多個小組合作完成的“大”產(chǎn)品，小組之間是密切合作的關(guān)系，因此，吸取其他小組的建議，有助于同學(xué)們能從不同角度思考、解決問題，從而制作出更為完善的產(chǎn)品。

2.2.3.3制作產(chǎn)品

小組分工合作，根據(jù)設(shè)計(jì)圖選擇合適的材料、工具來制作產(chǎn)品（見圖6）。教師對學(xué)生提出的問題予以指導(dǎo)，提供必要的技術(shù)支持。

2.2.4展示評價

各小組上臺介紹、展示本組產(chǎn)品，并對同學(xué)們的提問或建議進(jìn)行解答或反饋（見圖7）。其他小組利用“產(chǎn)品互評表（見表1）”，分別從功能、堅(jiān)固性、防水性、美觀和創(chuàng)意方面對該組產(chǎn)品進(jìn)行評價，并利用便簽給出贊賞或建議，使各小組可以繼續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品。根據(jù)分值選出班級最佳設(shè)計(jì)獎、最佳功能獎。每個小組都要根據(jù)同學(xué)們的建議，再次思考并改進(jìn)產(chǎn)品（見圖8）。將班級內(nèi)各小組完成的產(chǎn)品拼成一個“小小氣象站”，進(jìn)行校級展覽。正在進(jìn)行相同項(xiàng)目的班級可以互相學(xué)習(xí)、吸取經(jīng)驗(yàn)，沒有進(jìn)行該項(xiàng)目的班級也可以從欣賞產(chǎn)品中學(xué)習(xí)氣象知識。

在項(xiàng)目尾聲，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧整個項(xiàng)目過程，組織學(xué)生根據(jù)每節(jié)課末填寫的自我評價表（見表2）進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的合作意識，總結(jié)STEAM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。

3.實(shí)施建議

分配小組時，建議5?6人一組，并在“明確問題”環(huán)節(jié)前進(jìn)行組內(nèi)分工。主要分工有組長、設(shè)計(jì)師、工程師和美化師，使每位小組成員明確自己的任務(wù)，以便進(jìn)行更好的合作。在學(xué)生闡述設(shè)計(jì)圖時，教師應(yīng)鼓勵其他小組學(xué)生暢所欲言，提供各種角度的建議，也應(yīng)鼓勵闡述設(shè)計(jì)圖的小組吸取合適的建議，思考改進(jìn)。由于三年級學(xué)生年齡偏小，動手能力有限，因此在制作產(chǎn)品環(huán)節(jié)，教師需預(yù)留足夠的制作時間并提供必要的技術(shù)支持。如在個別組內(nèi)指導(dǎo)使用熱熔膠槍、鋸子等工具（安全提示：使用熱熔膠槍時，不要用手觸碰槍頭部分，以免燙傷;在有教師指導(dǎo)的情況下，使用刻刀和鋸子等工具;每次任務(wù)結(jié)束后，整理好有用的材料，清潔桌面與地面的垃圾）。

剛組合成立的新小組，成員在溝通交流中難免有不順暢的地方，教師應(yīng)在設(shè)計(jì)和制作環(huán)節(jié)前強(qiáng)調(diào)分工和合作的重要性，做到每人都有需要完成的任務(wù)，并積極溝通、互相協(xié)作，同時給予充足的時間讓小組內(nèi)部問題盡量自己解決，實(shí)踐才能真正培養(yǎng)學(xué)生的合作能力。

（本文作者系浙江省溫州市中通國際學(xué)校小學(xué)二級教師）

參考文獻(xiàn)：

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