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STEAM工作坊附件材料

时间:2022-07-08 13:50:03 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的STEAM工作坊附件材料,供大家参考。

STEAM工作坊附件材料

 

 1

 【社团学年工作计划】

 (一)设计航天器教学安排

 教学安排

 教学内容

 教学目标

 核心知识点

 教学策略

 建议学时

 项目导入

 科普阅读: 空间探索 熟悉课文,了解空间探索的发展历史及现状。熟悉火箭,推力,速度,航天探测器等概念。

 推力,速度,空间脱离。

 观看太空探索视频或图片,激发学生的兴趣。带领学生阅读课文,了解空间探索的发展历程, 完成词汇练习。

 1 词汇练习 小实验: 制作水火箭 学生完成制作水火箭实验,了解火箭发展的历史。学会掌握单位换算方法,完成数学练习。

 结构,力,速度,单位换算。

 指导学生进行制作水火箭实验,引导学生思考结构,力,角度对速度的影响。指导学生完成数学练习。

 1 数学练习:单位的换算 项目实施

 实验工具与安全 学生掌握实验工具正确的使用方法。学生测量不同材料的保温性能,设计性能优良的隔热材料。

 材料,隔热,空间脱离。

 实验前介绍必要的安全知识,指导学生完成材料保温性能使用,整理与分析实验数据。

 1 动手动脑:航天科技衍生品 知识加油站:火箭技术 学生反思实验数据,选择合适的材料作为保温层材料。学生了解火箭推力,结构等科学知识。

 隔热材料,推力。

 观看火箭发射视频,向学生介绍火箭结构设计,发射,脱离过程中的力与速度,学生了解火箭发射技术。

 1 确定问题 学生选取合适的工具完成工程任务;使用表格,图表和绘图表示一个解决方案或一个问题。

 调查研究能力,方案设计能力。

 学生研究,设计,绘制航天器草图,观察实验结果。

 1 研究问题 设计解决方案 设计与搭建原型 学生选取合适的材料制作航天器原型,设计的原型具备基本功能,检查原型功能。

 工程设计,创造力,产品原型,产品测试。

 学生分组进行探讨,通过确定问题,研究解决方案,设计与测试原型。

 1 测试原型 交流结果 分析实验结果,讨论产品原型的优点与不足,提出改进方案。

 数据分析,评价与测试,再设计 组织小组分析实验数据,分析与评价产品原型,进行再设计。

 1 评估与重新设计 项目报告 学生进行项目报告,培养表达能力,团队协作能力。

 项目结题,语言表达能项目结题,小组展示项目成果,进行全班内交流。

 2

 力,团队协作能力。

 工程设计过程 学生了解科学方法和工程设计过程,反思整个项目过程,培养学生科技素养。

 科学方法,工程设计工程,科技素养。

 展示科学方法和工程设计的基本过程,让学生们反思本项目中的科学方法和设计过程。

 1 科学方法 项目拓展

 任务评估:摧毁小行星 项目拓展内容,考察学生解决问题的能力和创造力。

 创造力,知识与技能水平。

 提出新的问题,安排学生设计解决方案,引导分析解决方案的可行性。

 1 技术专区: 空间探测器 项目拓展内容,拓展学生的知识和技能。学生阅读空间探测器和光学工程师相关报道,了解前沿技术,为 21 世纪的职业发展做准备。

 职业发展,空间探测器,光学工程师。

 展示 STEM 项目相关的应用和技术创新,使学生了解STEM 相关的技术领域进展和专业人员的工作情况。

 1 检查你的理解 职业聚焦:光学工程师 检查你的理解 工程设计:设计一款太空服 项目拓展内容,拓展学生的知识和技能,了解太空服相关知识。

 社会调查,问题解决与设计能力。

 安排学生多渠道搜集太空知识,设计一款轻便的太空服。

 1 项目评估

 STEM 课程介绍 项目前评估,了解学生知识和技能水平。

 推力,空间探测,空间脱离,问题解决能力,设计能力。

 项目介绍后,安排 1 课时进行项目前测试,记录下学生知识和技能水平。

 1 学前测试 期末测试 项目后评估,了解学生知识和技能水平。

 推力,空间探测,空间脱离,问题解决能力,设计能力。

 安排 1 课时进行项目后测试,记录下学生知识和技能水平。

 1 STEM 课程总结 总结 STEM 课程,了解学生们的学习体验。

 语言表达能力,总结分析能力。

 讨论形式,引导学生反思STEM 课程学习内容,学习方法,分享学习心得。

 1

 (二)

 设计云霄飞车教学安排

 教学安排

 教学内容

 教学目标

 核心知识点

 教学策略

 建议学时

 项目导入

 科普阅读: 云霄飞车 熟悉课文,了解云霄飞车的相关信息。熟悉能量,功率,动能,势能,能量转换等概念。

 能量类型,功率,摩擦力,能量转换。

 观看云霄飞车视频或图片,请同学分享乘坐云霄飞车的体会,激发学生的兴趣。带领学生阅读课文,完成词汇练习。

 1 词汇练习 小实验: 吸管升空 学生完成吸管火箭实验,观察高度对落地时间,落地速度的影响。学会公式主项变换,完成数学练习。

 自由落体,速度,动能,势能,分离变量。

 指导学生完成吸管火箭实验,引导学生思考重力势能与拉伸距离的关系以及重力势能与弹性势能之间的关系。指导学生完成数学练习。

 1 数学练习:公式主项变换 项目实施

 实验工具与安全 学生掌握实验工具正确的使用方法。学生了解力做功过程,掌握功和功率的定义,设计一个感受功率的实验。

 力,距离,功,功率。

 实验前介绍必要的安全知识,要求了解功和功率的定义,选择某种动作做实验,整理与分析实验数据,比较不同人相同运动的功率。

 1 动手动脑:感受功率 知识加油站:能量转换与能量守恒 学生反思实验数据,掌握力做功过程。学生了解能量转换与能量守恒等科学知识。

 功,能量传输,能力存储。

 通过观察彗星绕日的椭圆轨道上的能量转换,让学生探究势能与动能之间的关系。

 1 确定问题 学生选取合适的工具完成工程任务;使用表格,图表和绘图表示一个解决方案或一个问题。

 调查研究能力,方案设计能力。

 学生研究,设计,绘制云霄飞车草图,观察实验结果。

 1 研究问题 设计解决方案 设计与搭建原型 学生选取合适的材料制作云霄飞车原型,设计的原型具备基本功能,检查原型功能。

 工程设计,创造力,产品原型,产品测试。

 学生分组进行探讨,通过确定问题,研究解决方案,设计与测试原型。观察斜坡,弯道,回环对飞车的影响。

 1 测试原型 交流结果 分析实验结果,讨论斜坡,弯道,旋转轨道结构对飞车性能的影响,提出改进方案。

 数据分析,评价与测试,再设计 组织小组分析实验数据,分析与评价产品原型,进行再设计。

 1 评估与重新设计 项目报告 学生进行项目报告,培养表达能力,团队协作能力。

 项目结题,语言表达能力,团队项目结题,小组展示项目成果,进行全班内交流。

 2

 协作能力。

 工程设计过程 学生了解科学方法和工程设计过程,反思整个项目过程,培养学生科技素养。

 科学方法,工程设计工程,科技素养。

 展示科学方法和工程设计的基本过程,让学生们反思本项目中的科学方法和设计过程。

 1 科学方法 项目拓展

 任务评估:被困云霄 项目拓展内容,考察学生解决问题的能力和创造力。

 创造力,知识与技能水平。

 提出新的问题,安排学生设计解决方案,引导分析解决方案的可行性。

 1 技术专区: 云霄飞车的安全性 项目拓展内容,拓展学生的知识和技能。学生了解云霄飞车安全技术,为 21 世纪的职业发展做准备。

 职业发展,鱼梯,水利工程师。

 展示 STEM 项目相关的应用和技术创新,使学生了解 STEM 相关的技术领域进展和专业人员的工作情况。

 1 检查你的理解 职业聚焦:机械工程师 检查你的理解 社会调查:磁悬浮技术 项目拓展内容,拓展学生的知识和技能,学生了解磁悬浮技术。

 社会调查,问题解决与设计能力。

 安排学生多渠道获取信息,撰写一篇磁悬浮技术应用现状的调查报告。

 1 项目评估

 STEM 课程介绍 项目前评估,了解学生知识和技能水平。

 能量,能量转换,能量存储,功率,问题解决能力,设计能力。

 项目介绍后,安排 1 课时进行项目前测试,记录下学生知识和技能水平。

 1 学前测试 期末测试 项目后评估,了解学生知识和技能水平。

 能量,能量转换,能量存储,功率,问题解决能力,设计能力。

 安排 1 课时进行项目后测试,记录下学生知识和技能水平。

 1 STEM 课程总结 总结 STEM 课程,了解学生们的学习体验。

 语言表达能力,总结分析能力。

 讨论形式,引导学生反思STEM 课程学习内容,学习方法,分享学习心得。

 1

 【社团学年工作总结

 一、社团课程安排

 STEAM 社主要是采取两校区分别授课的形式,白鱼潭校区以《设计航天器》为主线,西山漾校区以《设计云霄飞车》为主线。课程虽有培生公司引入,但是课程实施以前,结合我校特色,对课程内容进行了修改。

 《设计航天器》课程由原来的 16 课时削减到 13 课时,虽然总课时变短了,但是我们对其中重要部分的课时进行了延长,其中水火箭从原来的 1 课时变为了 2 个半课时,结合 STEM 的理念,我们提供给学生足够的时间和思考,对水火箭进行探究和制作,注重培养学生的科学素养。

 《设计云霄飞车》课程由原来的 18 课时也削减到了 13 课时,但是每一课时都安排了一个小任务,多个有联系的小任务,充分调动学生学习的积极性和动手能力。为了增加学生的学习兴趣,培养学生学习的自主性和探究性,课时的开展均已学生自主探究为主,从想法到设计,都充满了学生的智慧。

 表 1 《设计航天器》课时安排表

  表 2

 《设计云霄飞车》课时安排表

  根据初中学生的年龄特点和兴趣爱好,课程内容都经过精挑细选,尤其在案例的筛选上,重点选择难度不大,但趣味性较强或是动手实际操作能力较强的小制作,提倡学生“在玩中学”,教学 教学内容 课时

 项目导入 科普阅读:空间探索 1 小实验“制作水火箭” 2.5 数学练习:单位的换算 0.5 项目实施 知识加油站:火箭技术 1 绘制航天器草图 1 制作航天器模型 2 测试航天器 1 项目评估 组内组间评估 1 完善航天器 1 项目拓展 保温材料 1 光学工程师 1

 教学内容 课时

 项目导入 科普阅读:云霄飞车 1 草图设计:体验一个设计师的日常 1 小实验:吸管升空 1 项目实施 知识加油站:能量转换与能量守恒 1 动手动脑:搭建坡道和第一个弯道 1 小组交流:项目报告 1 评估与重新设计 1 再设计,绘制轨道草图 1 搭建云霄飞车坡道与弯道模型 1 搭建云霄飞车回环模型 1 评估

  组内组间评估 1 拓展 技术专区:云霄飞车的安全全性 1 职业聚焦:机械工程师 1

 可持续性调动学生的学习热情。

 二、社团的课程实施 1、团队模式教学 STEM 课程是集科学、数学、信息、美术等各个学科为一身的综合性课程,因此 STEAM 大胆尝试多人教学的新模式,由不同专业的老师专门负责相应的内容,使学生得到最专业的教学。借助学校力量,由我校两个 STEM 专业小组分别负责。由科学饶冬娣老师和信息汪松松老师带队,各自带领 4 位来自各科的老师,共同组建了 STEM 师师共同体。采用分组的形式,大组探讨小组实施。

  在《设计航天器》和《设计云霄飞车》两个主题课程的引导下,实施每周三下午一小时的常规教学。根据不同的课时安排,由 STEM 专业小组中的老师分别授课,每次授课前小组成员均会参与讨论,授课时也会共同在场,发现课堂实施过程中的不足,实现在教学中将课程的实施和创新有机结合。

 除了 STEM 专业小组的社团常规教学之外,我们还会邀请培生公司的专业老师进行社团示范课教学。在每次示范课前,我们会和专业老师进行对接,进行课堂的探讨与研究。在示范课时,每位组员都参与,通过摄影录像形式,记录每一堂课,便于课后的讨论,促进 STEM 课程的进一步实施。

 课前研讨

 课时研究

 课后研思

 2、新型场地教学 虽然我校 STEAM 社团才去年成立,但根据国内外已有 STEM 功能教室,吸收各地 STEM 功能教室的优点,我校已全面建设符合我校特色的 STEAM 功能教室,将适合的科技新成果作为教具、

 学具,合理地应用在教室环境中,帮助师生更有效地开展教学活动,最大程度地培养学生的创新思维和实践能力,提升学生的综合素养。目前,我校 STEAM 社团的招生体制已逐渐完善,5 楼 STEM 功能教室——科创中心也已初步完工,包括 STEAM 教室两间,科创展示厅一间,操作室一间,同时配备 3D 打印机等教学设备。为 STEM 课例的教学提供了场地的保障。

 图 STEAM 功能教室的照片

 三、社团年度工作总结及反思

 通过课程案例的实施,学生不仅掌握了更多的知识,更在每次的学习中都有动手制作,真正体现有目的的学习,学生的学习成果能第一时间的体现,加强了学生的自我满足感和学习的兴趣。活动前首先给学生讲解理论知识(尽量简单明了),在学生掌握制作原理的基础上再让其动手实践,可以在过程中少走弯路。活动中让 4—5 位同学为一组,互帮互助,在培养动手能力的同时培养团结合作的精神。学生们在活动中热情度很高,态度很认真,同学之间配合得也很默契。老师随时作出指导,帮助学生顺利完成作品。我们坚持了课内与课外相结合,理论与实践相结合,充分调动学生的发散性思维和动手实践的能力,让学生参与到 STEAM课程的制作中去,通过活动增强了学生对科学技术的兴趣和爱好,使 STEAM 课程有效开展。

 由于 STEAM 社团才刚刚起步,所以课程内容的选择先从外界引入,《设计云霄飞车》和《设计航天器》这两个课程是结合学生意见,从兴趣出发,精心挑选的。水火箭、发射器、飞车轨道等的制作都可引发学生的好奇心,激发了学习兴趣。

 但在接下来社团将自己开发相应的 STEAM 课程,选择活动内容应贴近学生的生活根据“切身

 性策略”,学生如果遇到自己过去经验中熟悉的东西,与自己未来目标相联系的事物或使自己充当主要角色的事情都会产生浓厚的兴趣。社团活动可以应用这一策略选择与学生生活密切联系的内容。并且课程的最好可以联系了课堂教学内容。组织活动如果局限于课本内容,学生会感到乏味;如果脱离课本内容太远,学生会高度焦虑,正常的动机激励水平应在上述二者之间找到一个平衡点,因此选择内容应体现综合...

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