宁波海曙：2019STEM项目作业案例（五）建造锡纸船

STEM活动说课稿：建造锡纸船

宁波市实验小学 金炜炜

一、 使用教材

本次说课的内容是结合了教科版小学科学五年级下册《沉与浮》单元和美国《基于课程标准的STEM教学设计》(原书名：Enthralling and Effective Lesson Plans for Grades 5-8)两者内容设计的STEM活动——建造锡纸船。

选题说明：学生在《沉与浮》单元中了解了有关物体在水中沉浮的初步知识，知道了相同重量的物体在水中，体积越大越容易浮，也知道了改变物体的形状可以改变物体在水中的沉浮情况等。这些科学知识的了解为学生开展本次STEM活动的提供了支持，而且建造锡纸船活动又可以让学生应用所学的有关沉浮知识。所以选择建造锡纸船在学生完成沉浮单元学习后开展STEM活动。

建造锡纸船STEM活动主要涉及了科学的沉浮知识、技术中测量和图纸设计、工程中建造和数学的计算和图形等。

二、 建造锡纸船STEM活动介绍

（一）活动任务和要求

利用锡箔纸、竹签、棉线建造一艘锡纸船，需要达到两个要求才算成功完成。

1.锡纸船能浮在水上

2.锡纸船能装载一定货物（钩码）

（二）前期准备

锡箔纸、竹签、棉线、钩码、大塑料箱、水、活动学习单（每人一份）、评价量表（小组一份）

三、 建造锡纸船STEM活动过程

建造锡纸船将采用STEM活动的五步法来推进学生的学习，即Question（问题）、Design（设计）、Build（建造）、TEST（测试）、Reflect/ Redesign（反思/重新设计）。用五步法过程性学习意味着没有完结、没有终止，这是一个可以不断循环的、开放的过程。

（一） Question（问题）

在此环节中又设置3个小环节，即情景导入、设想我的船和发布任务。

先给学生创造一个情景，播放1分钟《厉害了，我的国》纪录片中关于中国港口介绍的片段。全球十大港口中国占有七席，而我们所生活的宁波是世界第一大港宁波舟山港所在地。港口的繁荣需要大量的货船来支撑，中国的造船技术和产量，也是世界领先。情景的创设不仅可以增进民族自豪感，而且还可以引起学生对船的兴趣。

如果你是一名造船师，想象一下你会造出什么样的船？让学生通过学习单“船长日志1：我的船” （见附一）先写出自己想象中的船，再进行班级交流。此环节设置的目的是保留孩子无边无际的想象力，如果直接布置学习任务，学生的思维就会被局限在条条框框下，会失去很多创新的想法。

最后是发布任务环节:现在你就是一名造船师，请你利用锡箔纸为主要材料建造一艘船，要求它能浮在水上，还要能装载货物（钩码）。此环节要非常明确的告诉学生建造锡纸船任务的要求和能使用的材料。

（二） Design（设计）

设计环节也是由三步组成，分别是每个学生独立完成设计，再计算材料的用量，最后由小组讨论选出小组设计方案。

先是利用学习单 “船长日志2：造船蓝图”来推行活动，要学生设计出锡纸船的图纸，并且要计算出需要各种材料的数量。这个环节学生要利用到科学、技术、数学和美术等知识才能很好的完成设计任务。此环节中的造船蓝图需要每个学生都要独立设计一份，而不是小组合作。这样小组中能力较弱的学生就不会失去机会，因为小组合作中话语权往往都是由能力较强的学生掌握的。

然后小组内一起分享每一位成员的设计成果，再进行投票选出最佳方案作为本小组的最终设计方案，还要选出一份作为备选方案。此环节的做法更接轨实际生活中大公司里选设计方案的方式，每个人都有机会，但做得最好的那个将会成为主方案，然后大家一起优化主方案。

（三） Build（建造）

建造环节将是小组分工和合作进行的，负责领取材料的、负责主要建造的、负责辅助建造的等等，小组成员既要分工明确，又要合作无间。

（四） Test（测试）

测试环节学生不仅要完成船只测试，还要记录学习单“船长日志3：试航”。记录下船只在测试过程中和船只承重后（也就是承载钩码后）出现的任何问题：

1.任何出现漏水的地方

2.你的船试航的航态（你的船在水中是否直立，是否有倾斜的情况）

3.水会从船侧的哪一部分漫上来（最好有具体的测量数据）。

此环节的目的不仅是测试船只，还是培养学生规范的科学的实验意识和能力。不是简单看下出了哪些问题，而是要记录下来，有的还要进行测量后再记录。

（五） Reflect/ Redesign（反思/重新设计）

锡纸船在第一次测试完成可能会出现问题，需要小组成员一起进行反思讨论，再改进优化设计。如果测试过程中船只出现非常大的问题，不能继续推进活动了，可以重新选用小组的备选方案继续进行活动。

学生改进船只后，可以再次去测试，并且要记录在“船长日志4：再次试航”的学习单中，还要分析比较和原先的船有什么不同的地方，并且思考还能从哪些地方进一步改进我们的锡纸船。开放的环节让STEM活动能不断的重复进行。

在小组反思讨论结束后，安排了全班性的小组展示交流，每个小组展示两个在活动过程最想分享给大家的事情。此环节的目的是打破传统课堂中展示成功经验的模式，本课堂里小组展示不只是成功的经验，也可以分享失败的经验，分享小组独特的创意点，甚至活动过程中让你开心的事情等等。

四、 建造锡纸船STEM活动评价方式

建造锡纸船STEM活动的评价方式将采取量表式评价（附件五），评价主要是针对小组的过程性评价。小组分工合作、设计图、测试和改进、船只沉浮、船只装载货物和汇报展示五项进行量化评价，每一项都完成到不同程度都有对应的分值。

“建造锡纸船”STEM活动评价量表

项目 分数	1分	2分	3分	得分
小组分工合作	无明确的人员分工	有分工，但执行比较混乱	分工明确，执行有效率
设计图	没有设计图	有设计图，但标注不清晰	设计合理，标注清晰
测试和改进	没有测试后标注	标注出了测试出现的问题，但没有改进	既标注出了测试出现的问题，又进行了改进
船只沉浮	船只沉了	船能浮在水上，但有漏水等现象	船能浮在水上，并且不漏水
船只装载货物	装载钩码后沉没了	只能装载1-4个钩码	能装载4个以上钩码并且不沉没
汇报展示	展示不清晰	展示内容较全面	对设计和制作过程讲解清晰，思路开阔