STEM主题教学案例——不同功能的帽子

STEM主题教学案例

1. 不同功能的帽子

泉州市丰泽区第三实验小学   雷虹虹

【主题内容分析】

帽子，一种戴在头部的服饰，多数可以覆盖头的整个顶部。帽子因使用材料以及形状的不同，有遮阳、装饰、增温和防护等作用，种类很多，选择也有很多讲究。在日常生活中，帽子对于孩子来说是一种很熟悉的事物。

本主题是结合教科版二年级科学教材《材料》一单元的知识，引导学生基于对材料的认识，根据不同功能和用途选择不同的材料，设计制作一顶帽子。学生利用工具设计、加工材料，使之成为满足需求的产品，进而进一步体会人工世界是由人设计并制造的。

主要活动流程：

引入问题与确定需求：生活中需要各种各样的帽子，挑战自己做一顶帽子。

调查研究与学习支持：观察生活中不同功能的帽子，学习材料的相关知识。

分析观点与建立模型：分组设计、制造不同功能的帽子。

测试优化与解决问题：帽子的展示、测试、优化。

产品发布与扩展延伸：产品发布会与新型材料的认识。

    本主题将引导学生像工程师一样经历工程的设计、制作、测试、优化迭代的过程，在综合性、项目化的深度学习中，内化整合科学、技术、工程、数学各学科的知识，培养了学生解决问题的能力、创新能力、合作与沟通的能力，对学生核心素养的培养极具有积极意义。

【主题教学目标】

科学（S）

用不同材料制作同种物品，它们的功能和用途可能不同。

某些材料可以反复使用，一些废弃的物品可以用来制造新的产品。

技术（T）

利用一些工具以及简单的制作技巧对材料进行简单的加工。

能够把自己设计帽子的想法通过简单的图形和文字表达出来。

工程（E）

完成帽子的设计、优化、测试等工程设计的基本流程，并能在测试中，优化帽子。

数学（M）

能根据头围确定帽子的大小

知道周长的概念

【适用年级】

二年级

【建议课时】

4课时

【主题教学准备】

学生分组活动材料准备：

（1）帽子主体材料：长方形布料、铁质或者塑料质地的碗、泡沫网、拉绳束口塑料袋、有扣眼的松紧带；

（2）辅助工具：剪刀、胶带、回形针、扭扭棒等。

教师教学材料准备：

PPT、板书磁贴

课前活动准备：

课前观察生活中三种以上不同功能的帽子，并思考：①帽子的功能是什么？②这个帽子主要用什么材料做的？③这种材料有什么特点？④你还有什么其他发现？

根据老师的要求收集一些废旧物品。

【主题教学过程】

第一课时：确定需求与研究学习

目标:

知道帽子要有一定的功能，还得戴得牢。

用不同材料制作帽子，它们的功能和用途可能不同。

某些材料可以反复使用，一些废旧的物品也可以用来制造帽子。

通过视频，了解一些制作帽子的技巧。

活动一：创设情境，项目导入

1.交流明确主题：我们在生活中能见到各种各样的帽子，今天老师就要带大家自己动手

制作一顶帽子，你们敢不敢挑战一下？

2.揭示部分课题：不同功能的帽子

3.明确要求：帽子要有一定的功能，还要戴得牢。

活动二：了解生活中的帽子

1.课前收集不同功能的帽子的资料。

2.每个小组3分钟汇报，其他小组认真倾听。

活动三：观察大家带来的废旧材料

1.说一说：各种各样的材料分别有什么特点？

2.讨论：不同材料的特点对于我们制作一顶帽子有什么帮助。

3.明确：我们要利用不同的材料的不同特点来制作不同功能的帽子。

活动四：微课学习制作技巧

第二课时：分析观点与建立模型

目标:

能够把自己设计帽子的想法通过简单的图形和文字表达出来，并与同伴交流。

能根据不同的要求选择合适的材料，并利用一些工具以及简单的制作技巧对材料进行简单的加工。

能根据头围确定帽子的大小。

知道周长的概念。

小组成员互相合作、分工。

活动五：分组设计不同功能的帽子

1.讨论：（1）选择哪些材料来设计制作一顶帽子呢？

（2）在设计时要考虑些什么问题呢？ 功能 戴得牢 成本 美观

2.出示评价量表，明确评价要求，并用量表中的评价标准去指导自己的设计。

3.每个小组选择自己喜好的场景，确定帽子的功能，完成设计图。

4.每个小组3分钟，交流讨论：围绕设计图的可行性进行讨论。

    5.小组改进设计图。

活动六：小组合作，制作帽子

1.温馨提示：人人参与、轻声讨论、有创造性、关注时间、注意安全。

2.小组分工，根据设计图制作帽子，时间10分钟。

第三课时：测试优化与解决问题

目标:

知道制作出来的帽子是需要通过测试来评价的，检测是要有一定标准的。

通过测试可以发现新的问题，体验通过不断的测试和改进可以实现优化的目的。

活动七：展示、测试帽子

检测流程：分场景上台展示，其他小组检测评分

交流：①做得好的小组：你们的帽子有什么创意之处？特别之处？还有哪些可以改进的地方？

②做得不好的小组：你们的帽子为什么没有做成功呢？哪些地方需要改进？

活动八：改进设计、完善产品

第四课时：产品发布与扩展延伸

目标：

通过展示，体验动手制作的成就感。

回顾工程设计的主要流程，学会反思。

认识一些新型材料，激发学生继续学习的兴趣。

活动九：“不同功能的帽子”的产品发布会

每个小组精心准备展台，利用走秀、讲解等方式发布最终产品，每个小组5分钟。

活动十：拓展延伸

1. 总结制作帽子的主要环节。

2. 播放新型材料的视频，鼓励学生继续学习材料的知识，努力创造更多服务于我们生活的物品。

【板书设计】

【附：评价量表及设计图表】