《4.造房子》第一課時教學設計——基于STEAM理念下指導學生設計科學實驗方案的研究單位：韶關市湞江區沙梨園小學姓名：陳東盛理論指導：2017年2月新《小學科學課程標準》頒布，在知識總目標中明確了技術與工程的要求，即新增了STEAM理論中的“T”“E”---技術和工程,凸顯了小學科學對STEAM教育的重視高度。STEAM是以工程設計過程為主導，以工程為主線，科學為基礎，技術、藝術和數學為應用的。在現實中，科學是依賴技術、工程、藝術和數學，而工程又依靠科學發現、技術手段、藝術和數學應用。二、教材分析：本課是蘇教版小學科學五年級下冊第二單元第四課的內容。本課是在學生學習了前三課“折形狀”、“搭支架”、“建橋梁”的基礎上，利用所學的知識與技能設計并建造一座房子模型。本課以造房子這個活動為載體，給學生創造的空間，讓他們在制作的過程中，體會搞科學的艱辛和創造的樂趣，提高動手能力、綜合運用知識的能力和團結協作的意識。本課可分為四部分內容：第一部分，認識古代和現代房子的特點及不同點；第二部分，小組內完成造房子的實驗方案。這一部分非常重要，是造房子的關鍵，教師要加強指導，完善設計方案；第三部分，以小組為單位真刀真槍建造房子進行評比；第四部分，了解古今中外的著名建筑，認識建筑是科學與技術的完美結合。我所展示的是第一課時，將完成第一和第二部分內容。三、設計理念：本課建立在STEAM理論基礎上，首先通過圖文并茂的形式展示古代和現代房子，引導學生分析它們的特點。然后播放微課《房屋的演變》，讓學生掌握建房中需要考慮避暑御寒、抗風抗震等諸多因素，增強學生對形狀、結構、承受力、穩定性等知識的理解。接下來，學生在小組內分析、交流，完成造房子模型的設計方案。在整個活動中，學生反復設計，不斷嘗試，而教師始終作為引導者，更多的是通過提問或追問，引導學生去思考、分析，綜合考慮STEAM各部分的因素，進而逐漸形成解決問題的方案。在整個活動中，我還充分利用了希沃授課助手，使我們的實驗教學更加直觀、豐富多彩。四、學習目標：科學（S）：認識古代和現代房子的特點；知道房子的形狀、結構與承受力的關系。技術（T）：能夠使用報紙、透明膠等為原材料設計房子；能夠使用三角形支架增強房子的穩固性。工程（E）：體會“引入問題---設計方案---進行制作---測試---改進再制作再測試形成作品”的工程技術流程；能夠聽取意見進行反思和修改設計方案。藝術（A）：設計中能考慮到房子的美觀、滲透審美觀的培養。數學（M）：能夠繪制房子簡圖；能夠分析方案中的數據，預算房子的造價。五、學習重難點：重點：畫出房子簡圖。難點：根據簡圖選材、預算造價。六、課前準備：材料清單、任務單（1）、（2）、（3）、（4）PPT課件、微課。七、學習過程：（一）、對比分析、認識不同1、談話：今天老師和同學們一起來學習造房子，首先我想提個問題：在我們生活中，房子是怎么樣的？（請學生來說一說，直接點題。）你們想不想了解古代的房子建筑是怎樣的？（生略）下面老師帶你們穿越時光隧道去古代玩玩，看看古代的建筑又是怎樣的，好嗎？（生略）2、課件演示：古代人類居住的房子。3、提問：你知道這些房子是用什么材料建造的嗎？這些房子有什么特點？（生略）4、課件演示：現代的各種房屋。5、提問：這些房子又有什么特點？（生略）6、學生根據前面所學的知識概括古代和現代房子的不同之處。(從大小、形狀、結構、承受力、穩定性、用途和材料上去概括。)=1\*GB3①、小組內交流討論，完成任務單（1）；=2\*GB3②、利用希沃授課助手實時展示小組活動；③、小組匯報，全班概括古代房子與現代房子的不同之處。任務單（1）古代房子與現代房子有什么不同古代現代大小形狀結構承受力穩定性用途材料【設計意圖】在以往的經驗中，學生對造房子有了一定的認識，老師通過課件演示幫助他們找回記憶，根據生活經驗和本單元所學知識了解人類造房的聰明智慧和需要考慮的諸多因素。通過完成任務單，滲透STEAM理念的評價模式。（二）、引入問題、確定要求1、談話：人類用辛勤的雙手創造了漂亮的高樓，你們想不想用你們的雙手建造你們心中的那座房子？（生略）2、想一想：造房子前我們要先做什么工作？（引導學生明白：要畫簡圖，買材料。）3、談話：你們想不想老師出資贊助你們建造房子？（生略）4、談話：下面，我們舉行一項投標活動，每個小組設計出你們的房子，哪組設計的最好，老師將出資給你們建造房子。5、教師課件出示挑戰任務：設計一份造房投標方案。要求：①、房子大小能夠容納2名同學；②、畫出房子簡圖，標出房子的長、寬、高各是多少；③、對照房子簡圖，在材料清單上選擇所需材料，做好造價預算；④、寫出造房子的步驟；⑤、房子要結實、美觀、造價合理。6、教師出示溫馨提示：組長安排好組內同學的分工，共同完成設計方案。材料要比預算多準備一點。活動中可以小聲討論，不要大聲喧嘩。每組可設一名觀察員，跟其他組交流、取長補短。【設計意圖】由情景引入，借助課件交代項目的主題，拋出任務的要求，把生活中的工程問題引入課堂，調動了學生的參與熱情。通過活動前的問題設置，讓學生認識到圖紙在工程上的重要性。（三）、通力合作、設計方案1、下面請同學們拿出任務單（2）和材料清單（見附頁），完成投標方案。播放背景音樂，讓學生在輕松的氛圍中進行小組活動。利用希沃助手實時展示小組活動；2、教師巡視指導。鼓勵學生的奇思妙想。設計難度要求適中，避免過于復雜。遇到阻力時，及時幫助、樹立信心。【設計意圖】這部分是本課的關鍵。發揮好小組長的職責，調動小組成員的團隊協作精神參與到活動中來。教師指導學生加強小組之間的交流、取長補短，使本組的設計方案更加合理可行。（四）、小組交流、進行評比1、談話：各組都完成好了嗎？哪組先來展示你們的投標方案？（生略）2、小組展示，交流他們的想法。教師利用希沃助手展示小組方案，小組派代表介紹設計亮點。教師鼓勵學生進行點評，大膽提出自己的質疑。各組進行評價，完成任務單（3）。任務單（3）預算方案評價表項目組別結構(穩固性)承受力（大、小）美觀預算總數第一組第二組第三組第四組第五組第六組（用貼小星星的方式進行評價，最高5顆星，依次遞減。）3、根據任務單（3）的總成績，評選最佳方案：最穩固方案、最受力方案、最美觀方案、最經濟方案、全五星方案（總分最高）。4、各組結合交流中的意見，修改設計方案。【設計意圖】本部分滲透了STEAM理論中的廣泛溝通、批判性思維、創新思維和解決問題等能力的培養，把培養科學核心素養落到實處。（五）、課堂小結、活動評價1、課堂小結：通過本節課的學習，同學們有什么收獲？哪些方面還需努力？（生略）下一節課我們將真刀真槍地造房子，你們還想挑戰哪些問題?期待你們更出色的表現！2、小組內完成任務單（4），評價每位同學在活動中的表現。3、欣賞微課《房屋的演變》，了解房屋從古至今的演變過程。任務單（4）學生活動評價表項目標準得分自評小組評學習情感1、能積極參與學習活動2、有勇于探究解決問題的強烈欲望和實事求是的科學態度學習方式在教師的指導下，能進行有效地自學習、合作學習、探充學習。學習能力1、善于傾聽，收集處理信息。2、有發現問題、發表意見、解決問題的意識學習效果1、達到教學目標，在原有的基礎上獲得發展。2、能夠進行自我評價。評價人總分（用貼星星的方式進行評價，最高五個星，依次遞減。）【設計意圖】課堂小結和微課的音畫結合讓學生對知識內容進行梳理，形成系統的知識與技能。讓學生說一說還想繼續挑戰的問題，激發學生持續探究的熱情。八、板書設計：4、造房子古代、現代房子的不同設計方案展示：最穩固方案：第（）組（從大小、形狀、承受力、穩定性、最受力方案：第（）組用途、材料等方面概括）最美觀方案：第（）組最經濟方案：第（）組最優方案：第（）組九、教學反思：對學習效果的反思本節課，課堂成為了學生交流與展示的平臺。上完課，自我感覺達到了預期學習效果:學生在制定方案活動中，能積極交流自己的感受，大膽發表自己的見解，提出自己的疑惑。學生學習的熱情很高，全班都能參與到活動中來，體現了STEAM教育“做中學、悟中學”的新路徑。對現實教學目標的反思本節課的教學，我把課本知識引向了解決生活中建房的工程問題，并且提供了材料清單，讓學生根據圖紙選擇材料做好造價預算。有些老師質疑：讓小學生自己選擇實驗材料，并且還要做建房預算，是不可及的事情。但是，我認為既然要讓學生解決生活中的工程問題，就應該讓學生體驗它的每個環節，結果不太重要，學生從中能有所感、所想、所獲才是關鍵。對教學過程的反思在本節課中，首先讓學生通過欣賞古今建筑，根據生活經驗概括古代房子和現代房子的不同之處，然后通過“建設自己心中的房子”引出任務、拋出設計投標方案。本人認為教學過程的設計是貼近學生生活實際的，充分發揮了小組的團隊力量，并且在過程中積極引導學生思考、交流、討論、評價，最后形成行之有效的投標方案。產生新的教學觀念通過本節課的教學，也觸發了我一些新的教學觀念：=1\*GB3①在教學中要結合信息化手段給學生提供更多的展示形式，如利用“希沃授課助手”及時抓拍和展示學生的活動亮點。=2\*GB3②在表達交流的過程中，引導學生要學會傾聽，并要適時、適當的利用評價。=3\*GB3③尊重學習的主體，順應學生，適時把探究活動延伸課外，使學生的收獲更高、更遠。十、教學效果評價：《4.造房子》這節課的活動任務體現了STEAM理念的學習過程，STEAM理念學習目標明確、相融，和諧統一。本課的設計既符合小學科學新課標對技術與工程的目標要求，又保留了過去科學探究活動的基本過程。總體而言，有以下特點：一、對于STEAM中的“E”（工程）的設計處理到位。STEAM中的工程思想的體現是個難點。課堂中通過讓學生畫圖紙、做造價等活動讓學生體會生活中的工程問題和工程技術的流程。二、活動設計體現了多種學習策略。教師圍繞“造房子”這一主題，通過“任務一：概括古代和現代房子的不同之處；任務二：完成投標方案；任務三：方案評價”幫助學生建立學習框架，鼓勵學生通過主動探究、小組合作、評價分析，完善和優化設計方案。三、在教學活動中，能夠積極推進信息技術和小學科學課堂的有效融合（希沃授課助手、課件、微課等），把科學課堂變得繪聲繪色。利用現代信息技術的手段、方法提高了課堂教學的整體效果。四、學習活動體現了“教、學、評”的一致性。在本節課學習中，學生的學習目標，教師在學生學習活動中的指導，小組活動中的努力，教師、小組和學生對學習中表現的評價，都形成了一個整體。五、評價活動貫穿始終。在整節課中，評價活動豐富多彩，既關注了知識技能的學習，也關注了過程中學生的參與，以及活動方案的可行性。特別是最后環節任務單（4）中的學生自評和小組評價，設計合理，效果顯著。附件：材料清單、任務單（2）。材料清單分類材料規格單價(元)分類材料規格單價(元)支架材料（規格：長50cm）長竹棒長50cm；直徑：1cm；10根/扎5裝飾材料彩色筆12支/套10紙棒2卡通貼紙20張/套8塑料棒4彩色紙20張/套6短竹棒長10cm，直徑0.2cm，10支/扎2外墻材料A4紙（500張）21×29.7mm30粘合材料膠水小瓶2廢報紙（50張）55cm×55cm5橡皮泥12小瓶/套10雙面膠小卷2卡紙（100張）21×29.7cm20其他材料小鐵線1米1棉繩2米/卷2橡皮筋10條/扎1注：表格中沒有的材料按平時購買的價格計算。任務單（2）第組組長：組員：造房投標方案造房投標方案1、房子簡圖（標出長、寬、高各是多少）：2、選用的主要材料：材料名稱數量報價（元）材料名稱數量報價（元）12345678其他材料：總報價：（元）3、造房子的步驟：步驟1：步驟2：步驟3：步驟4：步驟5：4、本組成員造房子的具體分工：屋頂：窗戶：墻壁：