小学科学教学融入STEM理念的设计与实践案例：4上-用橡皮筋驱动小车

1、项目用橡皮筋驱动小车小学科学教学融 入STEM理念的 设计与实践案例项目用橡皮筋驱动小车【教材简析】本课是教科版四上运动和力的第二课。教材中主要分为三个活动：1.聚 焦环节，体验橡皮筋产生的弹力。2.探索环节，想办法用橡皮筋驱动的小车，研 究橡皮筋缠绕圈数和小车行驶距离的关系，进一步帮助学生强化力和运动的有关 科学概念。3.拓展环节，基于前面丰富的体验，深入学生对橡皮筋伸长的长度与 弹力大小之间关系的认识。【学情分析】虽然学生对运动和力并不陌生，有着自己的感性经验，比如玩过弹簧，真实 地感受过弹力，也能说出一些力的名称，但是在学生的观念中，有些观点是不正 确的，有些观点是缺少证据支撑的，需要通

2、过对力和运动的研究，逐渐梳理清楚 对力和运动的认识。本节课以此为起点，让学生经历一次有趣的挑战任务，以任 务驱动的方式让学生经历用橡皮筋让小车动起来、让小车运动得更远，并在研讨 交流中，引导学生利用实验获得的数据梳理清楚并总结小车的运动情况和橡皮筋 产生的弹力之间的一些关系。【设计思路】基于学生已有认知基础，采用课内微项目教学的方式进行设计，把小车精准 达到达作为i挑战任务,以任务驱动的方式促使学生不断思考、不断实践，和 运用所学知识完成挑战。基于学生的能力水平和概念的建构需求，需要对任务进 行拆解分层，要完成精准到站的挑战，学生先要搞清楚小车的动力，也就是对弹 力的认识，还要学会如何把橡皮筋

3、产生的弹力作用在小车上，在此基础上学生才 能有效开地展开橡皮筋产生的弹力和小车运动之间的关系的就究。【教学目标】1,科学概念：(1)知道弹力是橡皮筋改变原状要恢复原状时产生的一种力，当橡皮筋没有改 变原状，没有产生弹力。(2)知道橡皮筋的缠绕方向和小车的运动方向相反，橡皮筋的缠绕圈数越多，小车的运动距离越远。.探索实践:（1）通过任务驱动朝一定方向用橡皮筋驱动小车，探究橡皮筋驱动小车的缠绕 方法，以及缠绕方向和小车运动方向的关系。（2）通过任务驱动让小车定点到站，探究橡皮筋缠绕圈数和小车运动距离之间 的关系。.态度责任：（1）意识到要用实验数据作为证据来解释现象或表达观点。【教学准备】教师：数

4、据汇总的班级记录单、生活中利用弹力的一些物体每个学生：橡皮筋1条四人小组：跑道1条、小车1辆、记录单1张、马克笔1支、有磁贴的记录圆片5张【教学过程】一、明确任务.教师直接出示项目骷示任务:小车从起点出发,精准到达指定的停车站。、带格式的:缩进:首行缩进：1字符、带格式的:缩进:首行缩进：1字符带格式的:编号+级别：1 +编号样式：L 2, 3,+起始 编号:2 +对齐方式:左侧+对齐位置：0厘米+缩进 位置：0厘米:带格式的:项目符号和编号:带格式的带格式的:编号+级别：1 +编号样式：带格式的:编号+级别：1 +编号样式：L 2, 3,+起始 编号:2 +对齐方式:左侧+对齐位置：0厘米+

5、缩进 位置：0厘米:带格式的:项目符号和编号:带格式的（1）教师出示T小车图片,提问：哪=个部位结构能够给小车提供动力。 （2）教师出示橡皮筋,学生体验拉长橡皮筋产生的弹力。提问：你感受到橡皮筋产生的力是怎样的？它是怎样产生的？学生根据体验表达感受,达成共识：当橡皮筋想恢复原状的时候,会产生一个力， 叫弹力。皮筋而且被拉得越长,产生感受到的弹力越大。当橡皮筋不改变形存原 状，没有产生建力。教师告知学生这样的力叫做弹力U二、活动项目任务一:用橡皮筋定向驱动小车前进.提问：你们有办法利用橡皮筋产生的弹力让小车朝着车头的方向运动吗？这是 需要技巧的哦，给你们一点提示，出示车轴。出示任务要求：(1)每

6、个同学轮流尝试一次(2)研究怎么控制小车的运动方向.研讨提问：橡皮筋怎么缠绕，才能让小车朝着车头的方向运动起来？你们还有什么发 现？学生交流缠绕的技巧，达成共识：橡皮筋朝车尾缠绕，小车向前进？皮筋缠绕的 方向与小车运动的方向相反。三、项目任务活动二:研究橡皮筋缠绕圈数与运动距离的关系1 .任务出示：每个小组都能用橡皮筋让小车朝前运动了，接下来我们就去跑道上 试试。比一比哪个小组能够精准控制小车行驶的距离，让小车从起点线出发，够 刚好能够准确到达终点站。出示任务明确项目要求:(1)每个小组只有4次控制小车的机会。(2)每一次橡皮筋缠绕圈数和小车停止位置都准确地记录下来。学生明确如何进行记录，开始

7、实验。第组挑战记录表在挑战的过程中.小组之间互相讨论(不需要写K来)以下几个问题：.第一次晏斌打算缠绕几圈？说说理由.后再几次明壑始龛咯是什么？也说理由.克，成挑战后，分析数据.有什么发现？或上提出新的问也，遂埃进柠阡克!记录每一次橡皮第的缠绕HI数以及小车停止的位置！停 车 站2.研讨：(1)请个别小组交流小组的挑战过程。(2)交流研讨通过观察数据获得的信息与发现。提问：观察各个小组的数据，你有什么发现？或者对哪些小组的数据存在疑问吗?提问：大家发现为什么橡皮筋缠绕的圈数越多，小车运动得距离越远，对于这个 现象，呢。的门是怎么解释的？ 学生解释，表达交流自己的想法。(3)小结四、拓展 学生找

8、一找生活中对弹力的应用。【教学反思】L任务驱动，让探究把问题成解决为娈成学生的需求和传统的课堂教学相比，以项目式任务驱动的方式开展教学，明显学生更有 兴趣投入学习，而且可以把需要探究的问题，转变为学生自己的需求。本节课出示一个挑战任务，精准到站。要完成这个任务，学生自然能想到得 先让小车动起来，但是怎么驱动呢？如何驱动小车就成为了学生最先需要解决的 问题。顺势出示一辆小军车,学生通过观察和分析，发现只能是橡皮筋提供动力。学生就产生了需要研究橡皮筋弹力的需求，对于弹力，学生是非常熟悉的，课堂 上学生也很快总结出来了。研究清楚了弹力，但是怎么把弹力作用在小车上呢？ 怎样才能控制小车顺利完成任务挑战

9、呢？这些问题在学生完成任务挑战的过程 中会自然而然地省来产生,此时只要交上教师提供一些支架,或者适当的引导二 4,就能够推进孩子不断深入的思考和研究。.简化操作,让有效探究激活学生的思维基于学情和教学时间，适当降低操作难度基于项目化的学习，需要把时间和思考过程还给学生，这需要花费课堂上大 量的时间，而且困难点太多，会阻碍学生进行有效的思考和研究，因此本节课在 组装橡皮筋上降低工难度孑，重点是研究怎么缠绕，才能让橡皮筋顺畅释放:工 怎样调整圈数，才能让小车精准到站对于一节课的微项目来说，明确、适切 量的任务有助于激发学生的学习动机，有助于学生主动思考巧实践。可以帮助孩子更好的思考。.分层设计，尊

10、重学生，让每一个孩子都能主动参与设计时要考虑到不国层次的孩子在完成任务的过程中，不同能力的小组完成任务的进度会有所差异，快的小 组可能很短时间就能想到办法驱动小车和精准到站了，对于这些小组，教师要为 他们提供一些能够持续探究的问题，比如本节课让他们研究如何控制小车的运动 方向，让小车倒退或者前进，或者提出新的问题，继续进行研究。.充分研讨，促进学生思维的深度参与学生在完成任务的过程中，不同小组完成的策略是有差异的。这些差异分析, 是帮助学生质疑反思的好时机。因此本节课最大的精彩之处就是学生完成任务之后的小组汇报，教师要给学 生充分的时间表达和交流，挖掘出学生的思维增长点。比如有些能力强的小组会 结合前面的活动，考虑挑战时小车的第一圈怎么设置。有些小组会根据前面几次 的挑战结果，思考后面可以怎么调整，圈数怎么增加或减少。不管采取何种形式的教学，最终都是