小学科学教育科学六年级上册工具和机械自制小杆秤

1、自制小杆秤基于项目的STEM学习在小学科学课程中的实践与研究案例四川大学附属实验小学分校 郑丽蓉【引言】本课例属于教科版小学科学六年级上册一单元3课“杠杆类工具的研究”第二个教学板块安排的“小杆秤的研究”的内容，将其改编成了项目式STEM自制小杆秤课程，这个活动是在前面研究了杠杆的基础上，希望通过制作小杆秤推进学生对杠杆的理解。根据教材内容的安排，由于受时间影响无法在课堂上进行深入研究，为了不让大部分教学将停留在操作成面上，基于项目的STEM学习在小学科学课程中的实践与研究，发现这一课非常适合落实STEM的项目式学习，因此，我把这个内容作为单独的一课时进行了改进尝试。【项目分析】一、适应年段自

2、制小杆秤适合于小学高段学生（五、六年级学生），以团队（4人为一个团队）合作方式开展项目活动。二、学情分析六年级的学生经历了五年的科学课程学习，已经掌握了一定的科学探究方法。上一节课学习了杠杆的科学，通过实验探究出了杠杆的作用。但生活中哪些地方用到了杠杆这样的简单机械呢？虽然小杆秤是学生见过的测量工具，但他们不会将它与杠杆相联系，更不会知道它的制作过程？因此对于做一个小杆秤学生很感兴趣。在课程在实施过程中，通过设计、建模、制作、评价等活动，让学生了解小杆秤的结构、制作原理及过程，同时结合科学、数学等相关的知识能力，使学生技术工程知识能力在过程、体验中提升理解。这就对教师的教和学生的学提出了更高的

3、要求，即在整个技术与工程的教学活动中要培养学生的工程思维与能力。三、背景分析本教案对原教材做了一点改变，将认识生活中的杠杆改成了做一个小杆秤。从生活中的杠杆工具出发，聚焦到小杆秤的设计与制作上。从工程问题：如何称出5克食盐的重量入手，让学生在解决问题的过程中先设计再制作再评价。通过交流对比，最终将杠杆原理运用到小杆秤的设计和制作中。四、项目预设在确立工程目标后，各小组能分工合作，画出本小组的设计方案，并能按照方案来进行制作，且最终呈现出符合要求的作品。【学科融合图/表】 做一把尺子学科融合表学科相关知识/能力学习内容描述科学（Science）运用杠杆原理设计小杆秤的结构，材料的选择。能用自己制

4、作的小杆秤测量重物，和同学作对比，找出相同与不同，修改自己的小杆秤。数学（Mathematics）数学测量能力，体会同一单位的必要性，建立度量意识。找到“零”刻度，准确地而连续地画出每一个小格的长度，认识刻度及单位。技术（Technology）工程（Engineering）工程思维能力；动手制作能力把想法和思路变成设计图；按照设计图制作小杆秤。【案例设计】一、任务聚焦量一量小袋子里的食盐是多少克？二、项目目标根据学生具体需求工程目标为：1、选择材料，做一个小杆秤。2、小组介绍小杆秤的制作过程。3、用小组制作好的小杆秤测量小袋子里的食盐有多少克。 4、将小组的小杆秤与电子秤对比测量评估，引导学生

5、对小组的小杆秤进行评估改进：（1）找起始位置；（2）度量单位；（3）单位的标准化；（4）画出刻度（平均分）。三、定义问题在情景设置中，确立了自制小杆秤的项目，为了准确，各小组需要明确和解决一下问题：1、按设计图制作，在制作过程中，是不允许随意改动设计方案的。2、选材合理，一旦选择了的材料就不能浪费，必须使用。四、 设计与制作提出驱动性问题：老师这里有一袋食盐，你可以用什么工具称出它的实际重量呢？生：称，天平，电子秤。师：对，这些都是测量重量的工具。杆称是手工类，天平是机械类，电子秤是电子类。杆秤是我国古代劳动人民的发明，也是最早的秤。（出示大小不同的杆秤的实物，学生观察，找出共同点，板书：称盘

6、、秤砣、秤杆、提环、刻度、单位）师：你想做一个小杆秤吗？把你的小杆秤设计图画在导学单上（时间2分钟）。交流，教师提问：刻度为什么在这里？2.怎么判断出来的？（找平衡，请学生演示）这些数字代表什么？怎么才能确定它是1克呢？（找已知重物，请学生演示）师出示材料：棍子，材质不同的盘子，一根很长的线，两颗螺钉，螺帽两个，10克砝码，剪刀，透明胶等）任务：选择老师提供的材料制作一杆量程为0-20克的小杆秤学生选择材料开始制作（4人一套）（6分钟）教师巡视小组展示评价砝码（已知重量）拓展增加秤砣重量会怎样？和电子秤做对比（填写导学单）交流展示五、教学反思春风化雨 自制小杆秤课后有感 川大附小分校 郑丽蓉

7、三年和三天相比较而言似乎是天壤之别，然而时间这东西真的很神奇，难怪有人说：时间用在哪里，人生就在哪里。三年的科学探究式课堂模式的研究结束了，让我们已经熟练地掌握了上课的模式；然而三天的培训，又开启了我三年后的研究之路。专家们带着科学老师从科学探究走向STEM项目式学习的课堂模式，这是一条学科融合之路，科学、工程、技术、数学四个领域的整合，科学老师的探究理念面临被迭代，科学老师的课堂面临新一轮的挑战。STEM项目式学习就这样像一阵微风静悄悄地吹进了川大附小分校的科学课堂。 10月15日下午，郑老师的实验室里正在开展自制小杆秤的STEM项目式学习。 这是一节让孩子们运用已知的杠杆原理来体验制作小杆

8、秤的过程。分两节课时完成。第一课时郑老师从学生生活出发任务驱动，接着进入到设计小杆秤环节，同学们观察生活中结构，发现小杆秤是利用杠杆原理制作而成的一种测量工具，继而进行对每个结构的研究。通过提出探究问题：1.提环的位置怎么确定？2.刻度标在哪里？先标那个刻度？让学生进行自主思考，在把图纸设计好了的基础上小组合作，按要求制作杠杆。 10月17号下午第二课时，郑老师一共实施了三个环节。1.汇报展示环节。2.比较测量迭代环节（自己的小杆秤测量一袋食盐的重量用老师的电子秤测量比较反思汇报产生误会的原因）。3.拓展环节（设计一个测量0-100克的秤，让学生发现改变提环位置和改变秤砣重量会影响小杆秤的量程

9、） 本堂课渗透了工程意识：以“设计制作一杆量程为0-20克的杆秤”为任务驱动，让学生在思考的基础上进行制作，在先标“0”或“20”的刻度的思考实践中体会到工程需要设计的意识。，不同的做法结果往往是不同的。在对比测量中检测杆秤的准确度，以便达到工程与技术的目标。 整合了数学思维：郑老师为同学们提供了一个10克和一个20克的砝码，想要得到每1克的刻度，学生需要简单计算，有学生确定好20克的刻度后平均分配，在缺少更小的砝码的条件下，学生会想到用尺子测量，此刻老师追问：可以用尺子测量的方法确定刻度吗？学生经过反复检测后发现有误差，让学生明白误差是存在的，不过在条件允许的情况下，我们要尽量减少误差。 课后同学们还发现在测量物比秤砣重时是省力杠杆，测量物比秤砣轻时是费力杠杆。通过制作小杆秤不仅让孩子们了解了杠杆原理在生活中的运用，还让孩子们体验到了一次运用项目式学习制作小杆秤，解决生活中实际问题的喜悦。愿这场春风化作春雨