《搭高塔》STEM教學設計

沈金燕

在信息技術快速發展的背景之下，STEM成了一個新興的教學模式。通過相關的項目學習以及問題的有效解決，能夠正確引導學生通過跨學科的思維，針對問題進行有效解決。通過STEM教育能夠有效培養和提升學生適應未來的關鍵能力。基于此，本文針對基于STEM下的小學科學課教學設計進行深入的分析和研究，促使學生在良好的學習氛圍和環境當中，學習和掌握更多的科學知識，促進學生能力和素養的共同提升與發展。

隨著新課程改革與素質教育的不斷深入和發展，我們越來越重視小學階段科學課的開展。小學科學是一門培養學生科學素養和科學意識的重要核心課程，將STEM滲透于小學階段的科學課教學當中，不僅僅是對教學內容的不斷豐富和充實，更是對教學模式的優化和創新。所以，本文針對教科版小學《科學》六年級上冊第二單元“形狀與結構”第6課《建高塔》進行課程內容設置，詳情如下。

一、學習活動介紹

本次活動的名稱是“搭建高塔”，通過師生共同對高塔的設計、討論以及驗證、制作和改進，更好地幫助學生深刻理解形狀結構、工程以及數學與力之間存在的關系。

需要解決的問題：在實際的探究實驗當中，需要學生搭建一個又高又穩、承受力相對比較大的高塔，并且讓自己所制作出來的高塔盡量美觀。

材料的準備：牙簽、透明膠、大頭針、雙面膠、細線、剪刀、吸管、A4紙、橡皮。

所涉及的STEM相關內容：科學——結構、形狀與力之間存在的關系。技術——信息的查詢、拍照、搭建。工程——運用相關的工程理念，對高塔進行有效的設計、制作以及改進。數學——對結構和形狀進行充分了解，并且能夠測量出塔的高度。

二、STEM下的教學目標

（一）科學（S）

1.知識與技能

引導學生對結構、形狀與力之間存在的緊密關系進行充分認識。

2.過程與方法

通過對相關知識的學習，設計一座高塔。

3.情感態度與價值觀

深刻地體驗收集數據以及認真實驗，并且能夠充分解釋科學的過程。

（二）技術（T）

1.知識與技能

引導學生獨立針對高塔本身的穩定性以及承受力進行測試。

2.過程與方法

引導學生運用相關的材料搭建和制作高塔。

3.情感態度與價值觀

深刻地感受科學技術在實際的探究工程當中所具有的重要作用，并且能夠對高塔進行有效的制作和裝飾。

（三）工程（E）

1.知識與技能

能夠充分運用工程思想和理念，對高塔進行合理的設計，并且學會如何有效提升和增強高塔的穩定性以及承受力。

2.過程與方法

通過反復實驗，對高塔的穩定性以及承受力進行不斷改進。

3.情感態度與價值觀

深刻地體驗不怕困難、團結協作的精神，并且體會在實際生活當中工程的具體應用，激發學生的創造精神，促使學生養成積極主動參與探究的興趣和熱情。

（四）數學（M）

1.知識與技能

認識各種結構和形狀，并且學會測量塔的高度。

2.過程與方法

通過相關的數據能夠測量出高塔最大的穩定承受力。

3.情感態度與價值觀

深刻地感受學習數學知識的樂趣，領略數學魅力，認識數學在不同教學環節當中所具有的重要作用。

三、評價標準

最強科研團隊——高塔搭建得最好，既高又穩，承受力非常大。

最強大腦團隊——研發記錄表完成得最好，整個探究和實踐的過程最清晰、最完整。

牛氣沖天團隊——速度最快，小組學生在高塔進行制作的過程當中速度最快。

四、實施過程

（一）創設情境

老師通過展示塔的圖片和視頻來吸引學生的注意力，激發學生的學習動機，介紹課程。

（播放視頻和圖片）

【任務】建設高、穩、承載力大的高塔。

（二）理論知識學習

學習理論知識。老師引導學生了解形狀和結構，使學生了解穩定性和承受力。

穩定性——研究物體結構和穩定性之間的關系。

承受力——研究物體形狀和承受力之間的關系。

（三）高塔設計及實驗

學生利用現有的科學、技術、工程和數學知識進行高塔設計和實驗，團隊成員合作完成，并且做好相關的記錄。

（四）高塔改進實驗

學生通過收集和搜索數據、分組討論，運用工程思想來改進塔的形狀或結構。學生使用科學、技術、工程、數學知識進行探討，并將每次實驗的過程和結果填寫在記錄表當中。

（五）高塔展示及反思評價

學生推選小組代表，展示小組的高塔，匯報實驗結果，比較各組高塔的綜合性能，反思不足，并根據老師的評價方案對小組間的產品進行評價。

綜上所述，在STEM理念下開展項目學習，引導學生針對問題進行有效的解決，能夠更好地促使學生運用跨學科的思維去解決問題。這不僅僅能夠有效地對教學方式進行轉變，還能夠促使學生通過小組合作學習和實踐活動，有效培養和提升寫作能力以及探究精神。同時，在較為真實的情境當中，增強學生對于學習的深刻體驗，進而更好地促使學生在實際的學習當中不斷地進行反思和嘗試，最終獲得成長。因此，在開展科學教學的過程當中，應該為學生的思考和探究創造空間和時間，放手讓學生去探索，真正地化“被動”為“主動”，促使學生更好地參與到學習當中去。