《基于STEM教育理念的科学课教学设计》
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STEM教育起源于美国,它是集科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）于一体的跨学科教育.与传统课堂相比,STEM教育更多地强调学科之间的融合,重在培养学生发现、表达、解释和解决问题的能力以及创新能力,促进学生全面发展.
近年来,我国兴起了STEM教育的热潮,得到了越来越多人的关注和支持.2017年,教育部颁布了《义务教育小学科学课程标准》,明确指出：STEM教育是一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式,旨在通过科学、技术、工程和数学四门学科的有机融合来培养学生的创新意识和创新能力.由此可见,我国基础教育对STEM教育的关注和重视.
通过查阅相关文献资料,笔者发现现阶段我国对STEM教育理念的理论研究比较多,而对STEM教育的实践研究还不是很丰富.因此,本文立足于STEM教育理念,尝试对融入STEM理念的科学课——“做一架纸飞机”进行探索,以期为一线科学老师提供更多的思考.
一、学习内容分析
投掷纸飞机是一种儿童经常玩的游戏,它贴近学生的生活、学生比较熟悉.本节课是基于STEM教育理念的教学设计,主要体现在以下几个方面：
（一）一张简单的纸,通过折叠,就能够在空中飞起来,而且有的还可以飞很远.这是为什么呢?其中一定蕴含了科学原理.（Science）
（二）在本节课中,学生会面临这些问题：什么样的纸飞机飞得远?如何设计与制作纸飞机?需要用到什么工具?每名同学都扮演了工程师的角色,從这个角度来说,每个步骤都是技术的体现.（Technology）
（三）在活动中,学生要能够根据要求设计、制作、测试和评价自己的纸飞机,这体现了工程的元素.（Engineering）
（四）折叠的纸飞机,每一部分都是一个几何图形,且都是对称的,其中蕴含着数学知识;此外,在测量和统计纸飞机飞行的距离、分析数据的过程中也蕴含了数学知识.（Mathematics）
本节课的教学注重学生在面对真实问题时的思维方式的培养、解决方案的探索以及对研究过程的反思,进而提出新的问题,激发学生进行再一次的研究探索.
二、学习者分析
大部分学生在课间活动中都玩过纸飞机,学生会对这一活动主题产生强烈的兴趣.尤其是小学高段的学生具有一定的分析及逻辑思维能力,注意力更加容易集中,学生在尝试、猜测、记录、验证中,通过 “做中玩、玩中思、思中得”享受探究的乐趣.
三、设计思路
本节课的设计思路如下：在课前分发“纸飞机工程协议书”与相关材料,让学生在课下完成纸飞机的第一次制作.课上先询问学生的纸飞机飞行距离是否超过7米（7米是“纸飞机工程协议”中的数据标准）?大部分同学都说没有超过7米,为什么会这样呢?带着这样的困惑,学生进入本节课的学习.首先是“探索纸飞机”,分析影响纸飞机飞行距离的因素,学生通过设计实验、测量纸飞机的飞行距离（课前完成）、分析数据,得出结论.接着让学生通过刚刚总结出的知识完成纸飞机的设计与制作;然后是让学生以小组为单位测量自己纸飞机的飞行距离;随后,让学生完成纸飞机的评估,填写报告单;最后,播放《厉害了,我的国》中飞机的影像,让学生了解到科学技术已成为社会与经济发展的重要推动力量.
四、教学目标
(一)科学知识目标
学生能认识到不同形状的纸飞机对飞行距离的影响.
(二)科学探究目标
1.制作一架能够在无起飞加速的情况下飞行距离超过7米的纸飞机.
2.探究纸飞机机头的尖平、机翼的宽窄对飞行距离的影响.
3.培养学生发现问题、分析问题、逻辑推理以及解决问题的能力.
(三)科学态度目标
1.激发学生探索知识的兴趣,对自然现象保持好奇心和探究热情,乐于参加观察、实验、制作等科学活动.
2.培养学生认真细致的科学态度以及合作精神.
(四)科学技术、社会与环境目标
了解科学技术已成为社会与经济发展的重要推动力量.
五、教学重难点
(一)教学重点
制作一架能够在无起飞加速的情况下飞行距离超过7米的纸飞机.
(二)教学难点
探究纸飞机机头的尖平、机翼的宽窄对飞行距离的影响.
六、教学准备
纸飞机工程协议书、评估表、报告单、折纸、固体胶、教学视频等.
七、教学过程
(一)情境导入
1.设置情境
师：近期,阿尔法航模公司在我校征选纸飞机模型.前天,老师已将纸飞机工程协议书和相关材料发给各位同学,相信同学们已经在课前做好了充足的准备.
生：对本节课的学习充满了信心.
设计意图：通过情境导入,激发学生的好奇心,并将学生迅速带入课堂.
2.引出问题
师：同学们,你们的纸飞机飞行距离超过7米了吗?
生：有的同学说超过了,有的同学没有出声.
师：有的同学说超过了,有的同学说没有,可能离成功还有一点距离.没关系,今天我们来改进方案,进一步探究.
设计意图：通过简单的对话,了解学生的课前准备情况.
(二)探索纸飞机
1.分析影响因素
师：你们觉得哪些因素会影响纸飞机的飞行距离呢?
生：纸张类型、纸飞机的大小、机头的形状、机翼的类型、空气（阻力）.
师：PPT展示一些因素,今天我们选择其中的两个因素——“机头类型（尖/平）”和“机翼类型（宽/窄）”进行探究.
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