中小学生STEM课程案例《制作植物水晶滴胶》.doc

立足 STEM 教育模式，探索小学科学教学的课程案例——以“植物水晶滴胶标本”为例一、案例概述“STEM”教育模式源自美国先进的教育理念，其涵盖了“S 科学、T 技术、 E 工程、M 数学”等多个学科的综合应用该教 育模式的主旨是要求孩子们在真实的问题情景中，运用跨学科的 科学知识来解决复杂问题，并能在这个过程中培养孩子们的自主 性、积极性、创新性的思维和能力，把孩子们培养成为一个真正 的具备应对新时代科技创新的人才我校“智慧学校，生命教育” 的教学理念也一直立足于探索有生命力的教育，通过不断的探索， 寻找最适合孩子们的教育，并在学生入学之日起给每个孩子制定 一套较为明确的终身发展规划，在新课改背景下，小学科学的课 堂教育更要改变传统的科普科学知识、实验描述等形态，强化跨 学科综合运用知识的能力， STEM 教育模式为我们提供了新的思 路，也符合新形势下的课程保准一年有四季，四季有百花每当百花争艳时，我们总会感慨 “花开花落终有时，何叹花期易消逝”，在感慨鲜花易逝的同时， 不禁会想植物的生命是如此的神奇与伟大，而我们是否也应该学 习花朵那般不惧艰难，勇往直前的精神？哪怕只能绽放那短短的 数日时光，也不往此生修行一场。

为践行我校“生命教育”的理 念，我们开了这门课程，和孩子们一起探索生命、感悟生命、了— 1 —解生命、珍惜生命，让教育的生命具有更宽广的延续性和可书写 性生活在四季繁花似锦的深圳，我们拥有了随时欣赏美丽的花 的机会，但是相对于终年寒冷的两极来说，想要看到这繁花盛开 的景象几乎不可能在学习完六年级下册《生物的多样性》一单 元后，我们知道了各种各样的动植物，对植物也有了一个较为系 统的了解，知道了很多动物或者植物受人类活动的影响已经灭绝， 再也找不到了这门课程通过引导学生利用简单的方法来制作植 物滴胶标本，以达到永久保存植物的美，孩子们会像“工程师” 那样经历一系列的制作流程，包括查阅资料、设计、模型、反复 测试、完善等在这过程中掌握工程设计的基本要素，以及整合 了数学、科学、技术、和工程等多个学科的融合运用，培养学生 解决问题的能力、创新问题与同伴长辈进行交流沟通的能力此 次课程设计了七个活动主题，每个活动主题层层递进，从真实的 问题出发，立足于解决问题的角度思考，通过不断的活动进行阶 段性教学，环环相扣，最终做出了许多精美的植物水晶滴胶，并 在学校里进行拍卖会本次课程兼顾了科学性、趣味性和可操作 性，学生们可以在过程中体验其中的乐趣，同时也可以在快乐中 学习。

二、案例目标本次课程设计达到的目标有以下几个方面：（一）知识性目标：1. 了解水晶滴胶制作的原理及操作过程— 2 —2. 知道温度、滴胶配比会影响成品效果3. 会设计自己的滴胶模型及成品包装4. 知道把植物叶片、花等标本材料制作成水晶滴胶标本，不仅可 以保持植物原始的美，还可以达到永久保留的目的（二）过程性目标1.立足于真实的问题情景，有利于培养孩子们关注身边的生活知 识和现象的意识2.以小组合作的形式来开展本次课程，可以更好的培养孩子们与 人沟通和协作的能力及发现美、欣赏美与创造美的能力 3.体验一系列的工程设计流程，了解工程设计的关键要领以及学 会查阅资料的方法三）探究性目标1. 学会制作滴胶标本模型的方法，寻找适合制作滴胶模具的材料 类型2.能够动手制作出不同类型漂亮精美的植物水晶滴胶标本3.知道制作滴胶标本的技术要领，发现问题解决问题四）情感价值目标1.培养审美意识，用更智慧的眼光去评价事物2. 亲近自然，树立爱护植物的观念，积极投身环境与生物多样性 保护的事业中三、案例实施过程（一）识别问题、明确要求— 3 —活动一：创设情境，项目导入组织室外植物的观察课，让孩子们与大自然的植物有一个亲 密的接触。

观察结束以后，很多孩子都会注意“很多漂亮的花和 树叶，落下来掉到地上以后已经有一些开始腐烂了看到这样 一种现象，孩子们心中有一个疑问，那就是“有没有什么方法可 以让植物或者动物最美的形态永久地保留下来呢？”或者说“花 朵虽然美丽，但是很快就会凋谢了，我们怎样才可以保留花的这 份艳丽呢？”此时出示精美的植物水晶滴胶标本实物，让孩子们 欣赏并思考，这些标本里的植物看起来如鲜活的植物那般生机盎 然，那作为“小小植物学家”的我们是否也能利用简单的方法和 校园里的植物来制作如此精美的滴胶标本呢？从而导入项目：制 作精美的植物水晶滴胶标本活动二：查阅资料，自主学习确定好任务以后，进行分组，以小组为单位开展活动首先 让孩子们到计算机教室，通过网络，利用互联网查阅“滴胶标本” 的相关资料，完成小组自主学习任务单也可以到学校图书馆翻 阅相关的书籍，了解更多有关的资料，把我们自己了解到的滴胶 标本进行及时的记录查阅结束后，把每个小组了解到的相关资 料进行分享交流、对比讨论，并对资料的真实性、有效性进行筛 选二）撰写方案、提供支架活动三：了解实水晶滴胶标本的制作流程— 4 —参观实验室制作水晶滴胶标本的流程，同时结合前面我们查 阅到的文字材料和微视频等相关资料。

初步了解制作滴胶标本的 流程及注意事项，同时在已有资料的前提下分组讨论以下几个问 题：制作滴胶标本的流程大概有几个步骤？每个步骤的方法有哪 些？每个步骤所要完成的任务有哪些？制作过程中我们需要注意 哪些问题？这些问题有没有应对之法？植物标本材料是否需要处 理，如何处理？如果出现滴胶凝固时间过长等问题，我们应该怎 么解决？以及如何判断制作的水晶滴胶标本是成功的？这些制作 出来的滴胶标本的形状都是相同的吗？如何实现各种各样不同形 状的滴胶标本？如何计算水晶 A 胶和 B 胶的比例并进行称量？讨 论结束后，小组进行分享，说一说自己对以上这些问题的看法， 各小组在认真仔细倾听的过程中提出自己的想法和建议教师把 这些想法和建议进行汇总分析，引导和帮助孩子们梳理制作植物 水晶滴胶标本的流程，并绘制规范的标本制作流程图来进行展示， 让孩子们能够对制作流程有一个更加清晰的认识活动四：了解滴胶标本的评价方法抛出问题，赛车工程师在制作赛车的时候，评价一辆赛车的 标准基本上是围绕“赛车行驶的稳定性、结构的安全性、速度的 快慢、结构部件使用的灵活性、性价比、外形的美观性”等几个 方面来考虑那评价水晶滴胶标本的道理也是一样的，首先教师 出示经过检验合格的滴胶标本，让各小组进行细致的观察，并把 自己的观察结果与其它小组进行分享交流，初步确定评价滴胶标— 5 —本的标准。

并引导学生从看（滴胶标本的外形是否完整、标本内 是否有气泡、滴胶内的标本材料是否有折叠、滴胶标本的颜色是 否足够晶莹剔透）、摸（滴胶标本边缘的光滑度、会不会扎手）、 捏（滴胶标本是否完全凝固、是否容易脱膜）、算（计算滴胶标本的凝固时间）...... 等多个方面来评价自己制作的滴胶标本是否成功三）创意设计、原型制作活动五：设计滴胶标本模具的模型准备材料：硬纸板、KT 板、泡沫材料、塑料材料、玻璃材料、 陶瓷材料、橡胶材料、木质材料、纱布材料等多种不同材质的材 料分组观察“材料库”中材料的特性，思考并交流我们应该选 用哪些材料来制作模具，想要制作出什么样的模具，在设计模具 的时候我们需要考虑哪些方面的影响因素呢？比如设计出来的模 具的制作难度，我们能否顺利完成制作，还要考虑到不同材料的 加工难度，还有滴胶滴在模具内凝固以后是否容易脱模等，这些 因素都会对滴胶成品的设计产生关键性的影响根据这几个问题， 教师给学生设计了用来参考的评价量表，明确了评价的要求，并 指导每个小组进行设计，绘制完整的设计图活动六：制作植物滴胶标本的模具依据各小组绘制的设计图，选择设计图中标记的所需材料进 行“植物滴胶标本模具”的制作。

借助现代化先进的信息技术 ——— 6 —《云笔记》来实时记录各小组的制作过程，以便在课程结束后进 行分析讨论，作为改进教学设计的参考资料同时教师应该巡视 学生的制作，并从旁给予一定的指导，帮助孩子们正确快速的完 成模具的制作四）测试评估、优化改进活动七：使用制作好的模具来制作植物滴胶标本模具的制作完成以后，我们需要使用这些模具来制作植物的 滴胶标本在制作标本之前我们需要明确各小组标本制作的任务， 对照任务单来领取实验材料（烧杯、小型电子秤、 A 滴胶、B 滴 胶、剪刀、搅拌棒、牙签、打磨条、一次性手套、一次性吸管、 植物标本材料等）各小组依据明确的制作流程开始制作植物水 晶滴胶标本，小组成员边制作边观察记录（观察滴胶标本里是否 存在气泡、滴胶的凝固时间、滴胶脱模的程度及难易等情况） 制作完成后，收集各小组记录的情况进行汇总，确定各小组制作 的滴胶标本是否成功，并把实验的结果填写到评价量表中如果 出现有实验不成功的，我们需要和小组成员进行复盘整个制作的 过程，并思考造成实验失败的原因有哪些，为我们的第二次实验 提供改进的想法和建议五）展示分享、总结评价活动八：植物滴胶标本的产品拍卖会各小组把本小组制作完成的植物滴胶标本收集整理进行，在 学校进行小型拍卖会，在拍卖的时候各小组需要派代表来解说本— 7 —小组拍卖的滴胶标本是如何设计的，为什么要这样设计，设计出 来的标本有什么样的亮点，在设计制作过程中遇到哪些困难，是 如何解决的等，而其它也小组需要认真倾听并做好记录。

结束后， 根据各小组的拍卖情况来分析每个小组设计制作的滴胶标本存在 哪些值得借鉴和有待改进之处最后根据评价量表来给每个小组 评分（小组自评、小组互评、教师评价），评选出“最具创意的 小小植物学家”“最受欢迎的小小植物学家”等奖项进行表彰， 给获得奖项的成员颁发奖品和证书结合本次产品拍卖会的情况， 思考我们还可以如何提高制作植物滴胶标本的效率以及缩短滴胶 的凝固时间呢？— 8 —四、学生作品展示及点评评价：1. 填充不均，个别地方物质过于集中，配色单一，可加入己的理 解，设计更具特色的作品2.配色丰富，有自己的理解，在后面的制作中注重一下结构搭建， 美化设计应该会更好，也存在着气泡问题五、案例实施成效和反思此次课程同学们参与度高，积极性、主动性都得以充分体现， 通过这次课程，学生了解到了水晶滴胶的制作原理（包括材料的 了解）、制作方法、制作流程，我们采用单人制作的方式给予学 生体验，孩子们可以独自参与整个实验过程，能将自己的设计与 想法通过作品呈现出来；同时以小组合作的方式将生成的问题抛 给学生解决，发挥学生的主观能动性，以头脑风暴的形式，学生 各抒己见，加之通过计算机网络、图书馆查阅资料，进以佐证自— 9 —己的猜想，充分尊重学生的学习地位，积极践行以学生为主体和 我校“生命教育”的理念，让学生在做中学、学中思、思中辩、 辩中进，从而达到我们 PBL 项目式课程的初衷。

整个课程结束，学生对自己的作品有认知有评价，能欣赏别 人的作品，取长补短，各位老师在教育教学中也特别注重学生的 反馈与课堂问题的生成，比如制作完水晶滴胶，学生就产生了各 种疑问：1.先滴加 A 胶没有气泡， B 胶加入后搅拌感觉气泡越来越多，这 是怎么回事？2.有些作品边缘存在多余的滴胶，应该如何处理？3. 还有学生提出了在使用裁剪工具时的注意事项，在此，我们也 特别强调了对于个别“突。