凌婧

摘要：以“改造風(fēng)力計”項目式學(xué)習(xí)案例為例，探討如何引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和身邊的材料完成風(fēng)力計模型的改造，以此測量風(fēng)的大小，通過具體的數(shù)值反映出風(fēng)速和風(fēng)力等相關(guān)信息，在此過程中鍛煉學(xué)生的合作交流能力，提高學(xué)生的創(chuàng)造力、批判性思維能力、工程思維及實踐能力。此外，對該項目式學(xué)習(xí)活動與課程標準的聯(lián)系進行了分析。

關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí)活動;課程標準;改造風(fēng)力計

一、項目研究主題

改造風(fēng)力計。

二、項目任務(wù)

了解風(fēng)力計，并嘗試自己設(shè)計、制作一個能測出具體數(shù)值的風(fēng)力計。

三、背景介紹

學(xué)生在學(xué)習(xí)完蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級下冊第五單元“風(fēng)向和風(fēng)力”后，對風(fēng)力的判斷停留在“風(fēng)級歌”的具體層面，或者是制作學(xué)具袋里的風(fēng)力風(fēng)向標模型去觀測風(fēng)力風(fēng)向。但是這個模型只能初步指示風(fēng)向，依靠視覺觀察比較風(fēng)力的大小，并不能明確測量出風(fēng)力究竟有多大。故此，筆者設(shè)計了此項目式學(xué)習(xí)案例，希望通過該項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生能綜合運用所學(xué)知識和身邊的材料完成風(fēng)力計模型的改造，以此測量風(fēng)力的大小，通過具體的數(shù)值反映出風(fēng)速和風(fēng)力等相關(guān)信息。筆者希望在此過程中鍛煉學(xué)生的合作交流能力，提高學(xué)生的創(chuàng)造力、批判性思維能力、工程思維及實踐能力。

四、項目與課程標準的聯(lián)系

（一）與課程目標的具體聯(lián)系

1.科學(xué)知識目標

（1）了解物質(zhì)的基本性質(zhì)和基本運動形式，認識物體的運動、力的作用、能量、能量的不同形式及其相互轉(zhuǎn)換。

（2）認識人類與環(huán)境的關(guān)系。

（3）了解技術(shù)是人類能力的延伸，技術(shù)是改變世界的力量，技術(shù)推動著人類社會的發(fā)展和文明進程。

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

（1）知道風(fēng)車旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動能可以轉(zhuǎn)換成電能進行測量;知道可利用風(fēng)車風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速代替風(fēng)速的測量。

（2）知道改造風(fēng)力計的工程是依據(jù)所學(xué)科學(xué)原理設(shè)計和改造簡易風(fēng)力計的活動;知道設(shè)計包括一系列步驟，完成一項工程設(shè)計需要分工與合作、需要考慮很多因素，任何設(shè)計都受到一定的條件制約。

（3）意識到科學(xué)技術(shù)的進步可以幫助人類利用更多更好的工具精確、便利、快捷地探索自然。

2.科學(xué)探究目標

（1）知道科學(xué)探究需要圍繞已提出和聚焦的問題設(shè)計研究方案，通過收集和分析信息獲取證據(jù)，經(jīng)過推理得出結(jié)論，并通過有效表達與他人交流自己的探究結(jié)果和觀點;能運用科學(xué)探究方法解決比較簡單的日常生活問題。

（2）初步了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、 推理、類比等思維方法，發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，以及運用科學(xué)語言與他人交流和溝通的能力。

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

提出并界定問題：能夠定義改進版風(fēng)力計的約束條件和標準;確定測量風(fēng)速的關(guān)鍵在于可以測量其他指標來代替風(fēng)速的測量，如風(fēng)杯轉(zhuǎn)速。

前期研究：根據(jù)條件性材料聯(lián)系已學(xué)知識，通過分析、比較了解幾種轉(zhuǎn)速儀的測量原理;能根據(jù)已學(xué)知識推理出可將風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的動能轉(zhuǎn)化成磁能、電能等進行測量。

設(shè)計方案：首先，將前期研究中心學(xué)習(xí)的信息轉(zhuǎn)移到新風(fēng)力計的改進設(shè)計中，使用工程設(shè)計流程（考慮項目問題、約束條件和產(chǎn)品標準）對改進版風(fēng)力計的設(shè)計進行頭腦風(fēng)暴，并與小組中的其他人進行比較，利用他們的已有知識和資料評估每個創(chuàng)意是否能滿足特定需求。其次，確定以繪圖或表格的方式形成小組方案，進行課堂展示和評估。最后，完善設(shè)計解決方案。

制作模型：各小組根據(jù)修改后的設(shè)計方案進行有步驟的分工制作。

測試改進：小組各成員能根據(jù)標準和約束條件對模型進行測試與評估，全班針對各組制作的模型進行評分、提問、評價與建議，以確定哪種設(shè)計最能解決問題。最后，各組對自己的模型進行優(yōu)化迭代。

3.科學(xué)態(tài)度目標

（1）對自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂于參加觀察、實驗、制作、調(diào)查等科學(xué)活動，并能在活動中克服困難，完成預(yù)定的任務(wù)。

（2）具有基于證據(jù)和推理發(fā)表自己見解的意識;樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法，不迷信權(quán)威;實事求是，勇于修正與完善自己的觀點。

（3）在科學(xué)學(xué)習(xí)中運用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同角度思考問題，追求創(chuàng)新。

（4）在科學(xué)探究活動中主動與他人合作，積極參與交流和討論，尊重他人的情感和態(tài)度。

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

（1）小組成員能夠自主分析問題，積極思考如何快速簡便地測出風(fēng)杯轉(zhuǎn)速，不論個人想法是否正確，主動提出想法與質(zhì)疑，聆聽他人建議，重新審視自己的觀點。

（2）小組成員能夠合作默契地用畫圖和標注的方式進行方案設(shè)計，能突出創(chuàng)新點，并標出自己的疑問與困惑。

（3）了解一些問題總是有不止一個解決方案，所以比較、測試和交流是極其有益的。

4.科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標

（1）初步了解所學(xué)的科學(xué)知識在日常生活中的應(yīng)用。

（2）初步了解人類活動對自然環(huán)境、生活條件及社會變遷的影響;了解社會需求是推動科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力;了解科學(xué)技術(shù)已成為社會與經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力量。

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：在整節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，積極獲取新知識，不固守成規(guī)，能對新知識加以提煉并運用到新的場景中。

（二）與大概念的具體聯(lián)系

1.機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現(xiàn)形式

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

（1）將科學(xué)的理念應(yīng)用于設(shè)計、測試和改進裝置。對風(fēng)力計風(fēng)杯轉(zhuǎn)速的比較可將風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化成其他能量進行測量比較。

（2）根據(jù)資料了解不同類型的轉(zhuǎn)速儀：分析跳繩計數(shù)器、激光轉(zhuǎn)速儀和自行車碼表的原理，理解機械能、光能、電能、磁能在其中的運用。

（3）地球上有大氣、水、生物、土壤和巖石，地球內(nèi)部有地殼、地幔和地核。

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

研究本地的天氣記錄，以便選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)類型來設(shè)計風(fēng)力計。

（4）工程技術(shù)的關(guān)鍵是設(shè)計，技術(shù)的核心是發(fā)明，是人們對自然的利用和改造。工程是運用科學(xué)和技術(shù)進行設(shè)計，以解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動。

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

在整個活動中，以工程思維貫穿每項活動，體驗工程師的具體工作流程。

（三）與其他學(xué)科的具體聯(lián)系

1.運用數(shù)學(xué)和計算思維

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

分析風(fēng)速與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速的關(guān)系，將自行車碼表顯示的行駛路程與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速進行換算。

2.結(jié)構(gòu)與功能

該項目聯(lián)系課堂活動的期望表現(xiàn)：

在工程實踐中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計方案（結(jié)構(gòu)設(shè)計）與實際風(fēng)速測量的難易程度之間的關(guān)系。

參考文獻：

[1]高瀟怡，喻婭妮.關(guān)注項目式學(xué)習(xí)中的驅(qū)動性問題[J].中國教師，2020（07）.

（責(zé)任編輯：奚春皓）