小学科学教学融入STEM理念的设计与实践案例：2下-磁铁迷宫

小学科学教学融项目《磁铁迷宫》入STEM理念的设计与实践案例【教材简析】《磁铁迷宫》是以二年级科学下册教材的内容为基础的拓展性项目，该项目适用于小学二年级。“磁铁”是孩子们上课时非常感兴趣的，“迷宫”又是孩子们平时非常喜欢玩的益智小游戏。所以我们选择将“磁铁”和“迷宫”相结合，相信孩子们会让这两者擦出火花。在课堂上学习磁铁时孩子们就会自己主动去探究磁铁会吸引什么物体，可以隔着哪些物体去吸引，所以从这一有趣的事物作为切入点，让孩子合作探究设计自己喜欢的磁铁迷宫，运用磁铁相关知识，让孩子自己设计迷宫，自主创造情境，合作磁铁迷宫。本课作为教科版小学科学二年级下册《磁铁》单元的拓展项目。共划分为“有趣的迷宫”、“设计磁铁迷宫”、“制作磁铁迷宫”、“一起走迷宫”四个环节开展活动，项目融合了科学、技术、工程、艺术和数学五门学科知识。整个项目活动是按照学生的认知水平层次由低到高布置任务，在层层递进的实践中，不断提高学生学习水平、培养学生探究与优化思维，逐步培养学生STEAM综合素养。【学情分析】二年级的孩子喜欢动手做动手画，针对这一特点将科学与美术和数学结合来设计一个磁铁迷宫，材料有纸盘、笔、剪刀、卡纸、环形磁铁、铝片、塑料纽扣、回形针、胶带，运用这些材料学生来自己设计迷宫，迷宫设计要求很简单，设计一个起点、终点都只有一个迷宫，设置闯关者，还可以设计一个有趣的故事情境。运用磁铁单元的知识选择合适的材料让闯关者在纸盘迷宫上自己运动起来。【设计思路】基于学生《磁铁》单元的学习基础,采用单元拓展项目教学的方式进行设计。把设计制作一个磁铁迷宫作为一个任务，让学生运用磁铁相关知识，自主创造情境，合作探究设计自己喜欢的磁铁迷宫。这样既能提升学生发现并解决问题的能力，也能更好地建构科学概念，巩固磁铁的特点，同时增加趣味性，提高学习兴趣。【教学目标】科学概念目标.了解迷宫，感受迷宫文化的魅力；.运用磁铁的性质来完成迷宫闯关。科学探究目标.能够用各种材质的材料进行对比探究，选择合适的材料来闯关；.能够通过一定的方法探究选择的材料在迷宫闯关时的灵活和美观等特点；.能够按照设计图完成迷宫的制作，并测试材料通过磁铁的导航下在迷宫里的行走效果，优化改进磁铁迷宫。科学态度目标.意识到要用合适的材料来制作磁铁迷宫；.同时认识到合作的重要性。科学、技术、社会与环境目标体会到磁铁在生活中的运用是多样的、多途径的。【教学准备】纸盘、笔、胶带、剪刀、环形磁铁、条形磁铁、回形针、塑料条、铝条、铜条、橡胶条、木条、铁条、布条、硬币【教学过程】一、创设情境，提出项目任务（5分钟）.出示迷宫图片.引导:很多同学都喜欢玩益智游戏，同学们来看，这是什么？（迷宫）.介绍迷宫的玩法，并请学生演示（这个迷宫的闯关者是一只小兔子，这里是起点，这里是终点，终点有她爱吃的胡萝卜，现在请一位同学上来帮助小兔子闯关顺利找到胡萝卜。）.引导：在刚刚的闯关中是用笔来代替小兔子在迷宫中行走，那我们能不能想办法让小兔子在这个迷宫中行走起来？老师这里给你提供这几种材料（PPT出示材料），你选择什么材料？有什么好办法？今天制作迷宫的材料有圆盘，卡纸，笔，剪刀，胶带，磁铁，回形针，纽扣，铝片。预设1：上面放回形针，下面放磁铁。预设2：上面放磁铁，下面放磁铁。.解释：为什么选择这两种材料，原理是什么？（让学生回顾磁铁能吸引铁，磁铁之间异极相吸、同极相互排斥）.提出任务：今天我们的任务就是做一个小小设计师，运用磁铁单元的知识来设计制作一个磁铁迷宫。二、活动铺垫学习（5分钟）【材料准备：回形针、塑料条、铝条、铁条、铜条、木条、布条、橡胶条、硬币等】.出示各种材料，能不能利用这些材料实现磁铁迷宫大闯关呢？（让学生说一说各种材料的特点及作用，打算怎么做。）.引导思考：所有材料都能闯关吗？为什么有些材料不能在迷宫中运动起来？.学生明确：材料的选择和磁铁的性质有关。二、项目任务：制作磁铁迷宫（25分钟）.出示任务：制作磁铁迷宫，标准如下：（1）迷宫具有闯关情境（2）闯关者能在错综复杂的道路中灵活的运动起来.设计：请学生选择出示提供的材、讨论设计（1）小组讨论后设计，完成设计图。迷宫名称选择材料迷宫草图（2）交流设计方案，改进方案你选择了哪些材料？（纸盘上部是什么材料？下部是什么材料？）为什么选择这几种材料？原理是什么？（磁铁能吸铁，磁铁能吸磁铁）.制作与测试.研讨交流：介绍交流学习成果，发现与反思。（1）你们是怎样思考的，又是怎样完成的。（2）每个小组选择的材料各不相同，为什么有些小组的闯关者更立体清晰，行走时更流畅？三、学习自评（5分钟）.这节课，你们小组表现如何？商量一下，给你们今天的表现进行自评，在表格里打勾。内容等级画图设计闯关情况组内合作.你们有什么经验能和大家分享一下吗？【教学反思】.任务激趣，学生更爱学习二年级的孩子喜欢动手做动手画，针对这一特点将科学与美术和数学结合来设计一个磁铁迷宫，材料有纸盘、笔、剪刀、卡纸、环形磁铁、铝片、塑料纽扣、回形针、胶带，运用这些材料学生来自己设计迷宫，迷宫设计要求很简单，设计一个起点、终点都只有一个迷宫，设置闯关者，还可以设计一个有趣的故事情境。运用磁铁单元的知识选择合适的材料让闯关者在纸盘迷宫上自己运动起来。在这样的情境下学生更乐于去学习和探索。.学科融合，学习更有深度基于学科融合的STEAM项目的实施，打破了学科壁垒，与其他学科互相吸收，互为支撑，相辅相成，逐步走向融合。学生在这样的项目活动种学习更有深度，不仅仅是简单的知识掌握和应用。更是基于学习情境的