“喂鸟器”STEAM课程的设计和实施
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文 / 宋铮
课程开发背景
深圳市盐田区乐群小学坐落在美丽的沿海,校内风景宜人、古树环绕,有大量鸟类栖息繁衍,是一个生态和谐的百年老校。然而特殊的地理位置也让校园经常遭遇暴雨甚至台风天气。有一次,暴雨过后的草丛里,学生发现了一只受伤的小鸟,不知所措的他们急忙找到老师求助。于是,给鸟儿建造一个温暖的家的方案开始酝酿,学生的想法得到了王校长的支持,喂鸟器课题研究小组应运而生。
这一STEAM课程涉及的领域包括工程、科学、美术、语文,课程开设年级为四年级,安排了10个课时。课程目标是:通过让四年级学生实地调研、运用多种方法去研究认识鸟类、进行工程设计、制造完成喂鸟器产品、美化推销产品这样一个过程,使学生在逐层分析和逐步解决问题的过程中获得知识,在面对新问题寻找切入点的过程中,培养创新、创造能力。同时,通过让学生动手制作,体会科学和工程在实际生活中的融合方法,培养学生对工程设计的认识。
课程实施
确定课程主题(1课时)。讨论可以通过哪些手段保护鸟类,设计制作喂鸟器就成为了一种绝佳途径。探讨围绕这个途径我们要做哪些充分的准备,可以运用什么样的方法。通过对学生思维的启发和引导、教师团队的思维碰撞,最终确定设计制作喂鸟器为本课程的主题。课程主题的确定为整个课程的实施提供了方向。
构建小组(1课时)。STEAM学习4C核心素养中就包含沟通交流communication和合作协作collaboration,而构建小组则是实现沟通交流和合作协作的基本形式。在小组构建中可以选择组名、组长、组徽、小组介绍等多种内容,让学生自己去完成,在完成展示的过程中,充分发挥组长的领导和调度才能,老师给予充分的肯定和中肯的建议。
调查研究(2课时)。调查研究阶段分两部分:一是室内实验课,主要探究鸟类身体构造的不同与其栖息环境的关系(如:鸟嘴实验,用夹子和吸管模仿红衣凤头鸟和苍鹭的不同类型鸟嘴,探讨它们各有什么优劣);通过科学课本中对食物链的分析,描述生物生存所需要的物质条件(如酵母实验)。二是室外调查课,教师发放深圳市常见鸟类对照图和观察活动记录表,然后让学生在校园里自主探究,这个过程中,教师可为学生准备望远镜或者拍照设备,让学生近距离观察校园里栖居的鸟类,并通过对照找到鸟的名称,之后让学生通过网络检索和查阅资料去详细了解自己观察的鸟类,完成观察活动记录表。
设计图纸(1课时)。首先,进行详细的研讨,思考在设计过程中要注重哪些细节,会有什么亮点,鼓励创新。其次,让每一个同学设计出自己的图纸,然后先自己在小组内交流分享,通过小组的讨论和激辩,组内最后只呈现一张设计图纸出来。最后,把组内形成的唯一设计图纸进行展示和讲解,教师点评并给予适当的建设性的意见。小组内经过反复修改确定最终图纸(建议图纸内要包含创新点描述和预计所要使用的材料和工具,为下两个环节做铺垫)。
初步制作(2-3课时)。教师准备工具和基础材料:锯子、剪刀、胶枪、白乳胶、胶水、刻刀、纸板、木棒、冰糕棍、锡箔纸、木板、砂纸等。学生准备材料:自己设计图纸内所需的其他材料。教师提醒组长负责分工合作,遇到工程实施难题,先由小组讨论解决,实在解决不了的,再由老师引导。
美化、口语交际指导(1课时,可以同发布会整合为一节大课)。前面的工程就像盖成了毛坯房,这个过程美术老师负责装修,语文老师负责销售。美术老师通过草皮、彩泥、石子、砖块等物件对喂鸟器进行装饰。然后语文老师教会孩子如何更好地介绍和推销自己的产品。并通过练习和磨合,形成小组内分工展示的模式,为下一阶段喂鸟器发布会做准备。
喂鸟器发布会(1课时)。发布会尽量办得大气、庄严,要有阶段性奖励和评价。邀请领导、老师、家长参加,孩子们为大家介绍本组的产品,并进行现场演示和推销。现场准备互动答疑、交流。发布会前可张贴海报宣传,并提前做好产品说明书。
测试原型(课余时间)。组织各个小组利用课余时间将自己的成品挂到校园内的树上,并配以食物和水,检验喂鸟器的实用性。小组内安排人员定期观察,完成观察记录表,并反思不足之处,定期分享。
评估和重新设计(可重复到设计图纸流程)。通过经验积累和反思,让学生再次从设计图纸步骤开始,从而达到最优化的设计和作品。
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