STEM教育中的課程設計與實施-（周建中）20161124

周建中中國科協(xié)“做中學”科學教育改革實驗項目教學中心（東南大學）江蘇漢博教育培訓中心2016.11STEM教育中的課程設計與實施什么是STEM？STEM教育：是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）教育的統(tǒng)稱。在眾多孤立的學科中建立一個新的橋梁，為學生提供整體認識世界的機會，通過把這四個領域內(nèi)學科知識和技能的教與學整合到教學中，使學生學習的零碎知識變成一個互相聯(lián)系統(tǒng)一的整體，以消除傳統(tǒng)教學中各學科知識割裂、不利于學生綜合解決實際問題的障礙，是一種跨學科的學習方法。（課內(nèi)+課外）Science科學提出關于自然界的問題，以基于實證的解釋的方式給出合理普遍的答案……分子結(jié)構(gòu)地球引力電子理論什么是科學？Engineering工程用于設計滿足人類需求的產(chǎn)品、工藝或體系的系統(tǒng)性的、經(jīng)常反復的途徑和方法例：高空擲蛋通信工程軟件工程土木工程……什么是工程？Technology技術(shù)對自然世界的改造，以滿足人類的需求。什么是技術(shù)？生物技術(shù)計算機技術(shù)顯微技術(shù)航空航天技術(shù)……技能-模仿美國新一代科學標準帶來的發(fā)展趨勢2013年，美國新一代科學標準（NextGenerationScienceStandard）正式發(fā)布。標準中包括三個維度：

科學與工程實踐跨學科概念

學科核心概念

首次在K12教育中把工程、技術(shù)與科學結(jié)合起來，展現(xiàn)出STEM教育的發(fā)展趨勢。IAP科學教育項目的觀點提出有關科學、技術(shù)、工程和數(shù)學之間的聯(lián)系問題（STEM課程）是因為在日常生活中，這些領域常常交織在一起。更確切地說，實際上在日常生活中的“科學”是技術(shù)或工程問題。在教育項目中更多的整合STEM，有利于教學更好地符合工作崗位和研究機構(gòu)中的實際情況，更能吸引學生的興趣和參與。認知科學的研究表明：相互有聯(lián)系的知識要比分離的知識碎片，更容易用于新遇到的情況，這支持了整合科目的做法。STEM教育與中國基礎教育的發(fā)展在各方的推動下，STEM教育成為中國基礎教育中的熱點問題。各級學校紛紛開始建立STEM實驗室，開發(fā)STEM課程，實踐STEM教育。困惑STEM教育與現(xiàn)有課程的關系是什么？如科學、信息技術(shù)、綜合實踐、通用技術(shù)、研究性學習、校本課程課程資源的建設與硬件建設的矛盾如何解決？教師素質(zhì)無法勝任STEM教育的特殊要求怎么辦？如何開展STEM教育是比為什么需要STEM教育更切合實際的問題“集成式STEM”“集成式STEM”（IntegratedSTEM）的概念隨著STEM教育的發(fā)展逐漸明晰，它強調(diào)四個領域之間的關聯(lián)；集成的方式并不是簡單地將其拼湊在一起，而是有目的、有方法、有系統(tǒng)的組合。科學與工程問題往往是課程的主要線索，通過其創(chuàng)造出一個多維的空間，從而為學生提供一系列具有一定程度的關聯(lián)性的學習經(jīng)歷。集成式STEM的框架比單一學科更深入的教育目標連接STEM學科的能力識別和運用一些在不同學科領域中具有不同涵義和用處的概念使用不同學科的知識參與到STEM的實踐中通過在兩個或更多學科間實踐的連接來解決一個問題或完成一個項目當一個概念或?qū)嵺`以綜合的方式展現(xiàn)時，應能夠識別（其中各個領域的內(nèi)容）利用學科知識來支持關聯(lián)的學習經(jīng)驗，并知道該何時使用目標【學生】STEM素養(yǎng)21世紀技能STEM的工作愿景

興趣和參與性

連接STEM學科的能力【教育者】

增加STEM的內(nèi)容知識

增加教育教學知識如何設計科學課程中的STEM活動吸收工程與技術(shù)活動的思路和方法；善于發(fā)現(xiàn)身邊的工程與技術(shù)問題，綜合STEM的多種視角；實現(xiàn)科學探究向STEM的轉(zhuǎn)變；為什么杯子里的熱水會變涼？1、吸收工程與技術(shù)活動的思路和方法例如：根據(jù)水垢與酸會發(fā)生反應，酸性越強反應越快的知識——開展“如何盡可能快地去除水壺中水垢”的活動；通過調(diào)查學習工廠凈化水的原理，讓學生設計并制作一個簡易凈水器。兩個貌似不相同的問題，其本質(zhì)卻都是熱學中能量的傳遞問題怎樣讓房子更保暖？132、善于發(fā)現(xiàn)身邊的工程與技術(shù)問題，綜合STEM的多種視角3、科學探究向STEM的轉(zhuǎn)變根據(jù)問題和任務的不同出發(fā)點，融入工程與技術(shù)，依據(jù)其內(nèi)在的科學原理，科學探究問題可以轉(zhuǎn)化為STEM問題。又因為解決工程問題時必然會涉及到科學的知識和原理，所以從工程技術(shù)的角度出發(fā)設計的活動更容易達成科學、工程與技術(shù)的共同發(fā)展。例如：“溫度怎樣影響球的彈跳”——“如何使球彈得更高”；“水溫怎樣影響泡騰片小火箭的飛行高度”——“怎樣使泡騰片小火箭飛得更高”。“教室外的噪音調(diào)查”——“如何降低教室內(nèi)的噪音”；科學問題源于自然，源于某一現(xiàn)象的問題“衣服能給身體增加熱量嗎？”“怎樣制作一個保溫杯？”熱學中能量的傳遞問題當教學圍繞這個本質(zhì)展開時，就有了一條隱形的線索，將工程問題和科學有效地結(jié)合在一起。源于需要解決的某個難題工程問題科學問題“不同坡度的斜面對提升物體有什么影響？”“如何設計一座能夠使一定馬力的小車能夠爬上的橋？”簡單機械中的斜面原理工程問題236541STEM課程以學生為中心——主動實踐學生進行合作學習、參與整個STEM課程結(jié)果開放，允許多個正確答案包含S、T、E、M四個要素以工程設計過程為主導關注現(xiàn)實問題，注重在真實情境中學習想一想：STEM課程設計時需要考慮哪些問題？STEM課程的模式基于問題基于設計基于項目創(chuàng)設情境，提出問題或設計要求背景經(jīng)驗探究學習問題解決或工程設計有一個驅(qū)動（引發(fā)）性的問題有一個（或一系列）最終作品多種學科知識的交叉強調(diào)學習活動中的合作學習具有一定的社會效益學習是在現(xiàn)實生活中進行探究學習過程中需運用到多種認知工具和信息資源項目學習的本質(zhì)特征的描述基于項目學習的要素與流程要素內(nèi)容活動情境結(jié)果流程選定項目制定計劃活動探究作品制作成果交流活動評價基于項目的學習探究式學習工程設計、問題解決的學習科學探究提出問題設計實驗方案提出假設基本環(huán)節(jié)（流程）收集和獲取證據(jù)

分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論

閱讀、觀察、記錄……交流與展示工程設計類項目的基本流程建構(gòu)（模型與原型）確定設計機會（設計需求）調(diào)研（確定問題）設計測試改進（設計、模型、原型）展示與交流討論（解決方案）設計簡介可行方案選材設計要求概念草圖INTEL《設計與發(fā)現(xiàn)》課程案例：太陽能熱水器情境與項目

各位高手好！我是一個戶外運動愛好者。經(jīng)常到野外露營，特別喜歡一家大小出去，如果出去玩一天感覺不夠盡興，如果待的時間長一些的話，洗澡就是個問題了。戶外的太陽能非常充足，如果能利用太陽能設計一個能洗澡的便攜裝置就好了。希望您能夠幫助我解決當前所面臨的問題。1、能夠加熱一杯水，加熱溫度至少提高10度。需要用測試數(shù)據(jù)來說明加熱效果2、“太陽能熱水器”能夠正常運轉(zhuǎn)3、能夠達到便攜的目的模型制作要求活動材料光源：

自然太陽光結(jié)構(gòu)材料：2個一次性塑料杯（1個進水杯、1個集水杯）

1大張硬紙板

硅膠管（5mm透明、3mm透明、3mm黑色）

黑色卡紙、鋁箔紙、保鮮膜、報紙工具：尺子、剪刀、鉛筆、橡皮、錐子、電子溫度計連接材料：透明膠、雙面膠、熱熔膠槍想一想，在這樣的材料和要求下，學生會考慮哪些問題？如何讓水從進水杯流到集水杯？會不會發(fā)生漏水的情況？整個裝置應當先做什么？后做什么？小組成員如何分工？導管和底板材料怎么選擇？在加熱的時候，你希望導管中的水流得多快？當實驗結(jié)果顯示水溫并沒有顯著上升時，要怎樣改進裝置？……可以思考的問題教學目標太陽能熱水器熱學基本知識熱的傳遞方式材料的吸熱與反射熱材料的鏈接方法測量水溫在水杯或紙板上打洞熱水器整體的設計選用哪種材料軟管的排列方式太陽高度角怎么測試。溫度的測試尺寸的測量各種各樣的太陽能熱水器各種各樣的太陽能熱水器各種各樣的太陽能熱水器戶外太陽能燒烤杯

太陽能真空熱水杯

各種各樣的太陽能熱水器RoadShower太陽能淋浴器——可以安裝在汽車上方便使用的產(chǎn)品各種各樣的太陽能熱水器能泡澡的吊床HydroHammock，在戶外享受熱水澡提出問題建立模型交流設計方案測試，收集數(shù)據(jù)分析問題科學工程新的問題和課題真實情境SEMT2014想想一STEM課程與校內(nèi)外科學課程有哪些不同？

STEM課程有哪些特點？STEM課程的特點1融合S、T、E、M四個要素SEMT概念、基礎分析問題、設計方案、建模、測試等解決問題的過程數(shù)學和計算思維、數(shù)據(jù)解讀與分析操作、工具、材料、動手能力STEM課程的特點1STEM教育是一種“后設學科”，即這一學科的建立是基于不同學科之間的融合然后形成一個新的整體。STEM并不是科學、技術(shù)、工程和數(shù)學的簡單組合，而是把學生學習到的零碎知識與機械過程轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。融合S、T、E、M四個要素現(xiàn)在我們所接觸到的STEM課程，大多是以工程E為主線，科學S為基礎，技術(shù)T和數(shù)學M為應用的課程。STEM課程的特點2以工程設計過程為主導STEM課程的特點3未來需要什么樣的人才？

——具有應用知識去解決復雜問題的能力，去解決可能以前并沒有遇到的難題的能力。知識應用、解決問題關注現(xiàn)實問題，注重在情境中學習STEM課程的特點3關注現(xiàn)實問題，注重在情境中學習尊敬的研究組：我們?yōu)榍煽肆χ圃焐躺a(chǎn)了一種特殊的粘合劑，他們使用這種合劑將包裝紙粘到一起。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了粘合劑最好的原料是樹體內(nèi)的一種液體。遺憾的是，我們的新配方存在一個問題：這種液體非常粘稠，不能順暢地通過我們的管道，同時它也非常難以攪拌，導致我們需要大量的電來運轉(zhuǎn)攪拌機，這造成巨大的成本。我們知道你們研究組正在研究液體。如果能得到你們關于怎樣解決這個問題的建議，我們將非常榮幸。希望你們能提供盡量多的數(shù)據(jù)，包括測量不同種類液體流動性的數(shù)據(jù)。任何有助于讓我們的液體流得更順暢的建議都將給我們很大幫助。

期待能盡快得到你們的回復。

簡惠靈頓工業(yè)聚合樹脂有限公司總經(jīng)理“流動的液體”是由一封來自粘合劑制造商的求助信開始的——3關注現(xiàn)實問題，注重在情境中學習飽和的硼砂溶液含有聚乙烯醇的膠水課堂內(nèi)課堂內(nèi)《做彈球》課堂內(nèi)《做彈球》教學目標S（科學）：學生知道硼砂溶液和含聚乙烯醇的膠水混合可以得到一種具有黏性的彈性物質(zhì)；知道原料配比不同，混合后所得產(chǎn)物的特性（黏性、可塑性、彈性等）不同。T（技術(shù)）：學生知道制作彈球的工序和塑形工藝，能夠制作彈球并測量其反彈高度。E（工程）：學生能夠設計方案——通過選擇不同的原料配比等——解決如何使球彈得更高的問題。

M（數(shù)學）：學生能夠確定和控制變量，進行原料用量和比例的換算，能夠利用圖表呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，并進行分析和解釋。教學實踐情況視頻引入：聚焦問題，提出任務（以彈球聯(lián)系生活與工業(yè)情境，以視頻為呈現(xiàn)手段，學生能自然的進入主題）試做：初探彈球配方可行性。在教師的引導下，學生提出了3個問題：原料的用量；制作的步驟；以及制作的方法。初步制作產(chǎn)品，測試彈球的性能改進：產(chǎn)品的完善。通過分析各組的測試數(shù)據(jù)，找到最佳的解決方案。需要解決的問題；指出任務要求；反映出科學家與工程師工作的意義和方式；

情境可以提高課程的相關性，幫助學生建立起課程和現(xiàn)實世界的聯(lián)系，讓學習更加有目的性。情景學習可以提高學生學習的積極性。情境STEM課程的特點4以學生為中心——主動實踐學生：活動主體發(fā)揮自主能動性，通過激發(fā)出的對課題的興趣進行主動探索，嘗試解決問題和建模，并對自己所收集的數(shù)據(jù)進行分析。教師：引導者通過問題的提出及由淺入深的環(huán)節(jié)設置逐步引導學生獨立解決問題。STEM課程的特點5團隊合作、參與與他人合作，分享觀點、計劃和結(jié)論；通過與他人的對話提升自己的見解。需要教師推行小組任務、討論、對話和辯論等形式，營造輕松開放的氛圍；基于學生已有知識，合理設置活動難度。全體參與STEM課程的特點6結(jié)果開放，允許多個正確答案1融合S、T、E、M四個要素2以工程設計過程為主導3關注現(xiàn)實問題，注重在情境中學習4以學生為中心——主動實踐5團隊合作、參與結(jié)果開放，允許多個正確答案6培養(yǎng)學生哪些素質(zhì)？科學？技術(shù)？工程？數(shù)學？依據(jù)主題和目標，需要完成的工程問題是什么？依據(jù)該工程問題，創(chuàng)設怎樣的現(xiàn)實情境？學生的基礎怎樣？有哪些前概念？缺乏哪些技能？課程活動有哪些？順序如何安排？如何指導實踐？如何分組？如何分工？如何討論？如何記錄？如何展示？開放體現(xiàn)在哪里?材料?方法？評價？…STEM案例集：橋STEM案例集的開發(fā)得到了美國聯(lián)合技術(shù)公司和哈特福德公立中小學的資助。該案例集由“康涅狄格科學中心”人員進行開發(fā)與編寫；該案例的試點與實施：美國康涅狄格州哈特福德市麥克多諾遠征學習學校點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本《橋》設計思路與內(nèi)容預備活動：發(fā)現(xiàn)工程過程

問題引入，提出問題

背景經(jīng)驗活動重新定義工程問題工程過程解決問題撰寫工程建議書

學生在建造橋梁之前所需要學習的科學知識。問題引入 提出問題 背景經(jīng)驗活動 用工程過程解決問題 活動1：環(huán)球橋之旅 活動2：感受力 活動3：張力與壓力 活動4：形狀 活動5：瓦楞紙實驗活動6：虛擬土木工程師活動7：再看張力與壓力活動8：橋梁建設者活動9：歷史上的橋 補充活動1：你家附近的橋補充活動2：材料實驗室橋康涅狄格科學中心科學：·

橋梁有哪些類型？·

一座橋中的力是怎樣分布的？·

橋梁是怎樣建造才能承載負荷的？工程：·我們有哪些材料來建造橋梁？·我們怎樣檢驗它？·它的尺寸和結(jié)構(gòu)？案例：水火箭核心活動內(nèi)容是讓小學生們用廢棄的汽水瓶子做成一個火箭模型，然后用打氣筒往裝了水的瓶子里打氣，瓶內(nèi)氣壓逐漸升高，最后火箭就發(fā)射出去了。這其中的科學道理并不復雜，很適合4年級的孩子們。水火箭——美國小學四年級的科學課了解水火箭的基本原理。老師給學生們?nèi)耸址职l(fā)一小冊活動指南。學校把小學生們分為4人一組，這三個人在組里各扮演不同角色，有統(tǒng)籌規(guī)劃的項目經(jīng)理、有專管財務的會計師、有設計圖案圖紙的設計師、還有準備新聞稿總結(jié)制作過程的發(fā)言人，等好幾種角色。每個人除了有一本活動指南，還都有個小筆記本，有用來記賬的、有記采購順序的、有記錄水火箭設計圖紙的?？傊?，每個角色不光得開口說、動手做，小學生們還得把自己的每一步經(jīng)歷或著打算做的事情記錄下來。每個星期4年級的孩子們有兩個小時來集中完成這樣的活動，而且每個星期都要寫一篇小短文來記錄和反思當天的項目進程。水火箭——美國小學四年級的科學課每組都會得到1000元的虛擬幣。由于每個組的設計方案都不同，所以他們有了預算后，就得到不同的老師那里去“購買”制作水火箭的材料，比如一個汽水瓶子（400虛擬幣）、易拉罐（200虛擬幣）、膠帶（每50厘米100元虛擬幣）等等。水火箭——美國小學四年級的科學課黑市水火箭——美國小學四年級的科學課在這個購買過程中，除了“正規(guī)”的采購點外，還設立了“黑市”，學生們可以用更高的價格買到一些質(zhì)量更好的或者緊缺的“洋貨”。如何最好的安排手里有限的資金來完成設計師所想要達到的結(jié)果成了孩子們最津津樂道的話題。水火箭——美國小學四年級的科學課課程學生手冊2資金5時間安排4角色分配3水火箭科學概念1教師手冊A學生記錄單

B數(shù)字資料包C活動材料包D設計方法課程是動態(tài)的，生成性的強調(diào)兒童能夠充分動手進行科學探究，得出科學的結(jié)論，然后利用結(jié)論解決實際問題，在解決過程中可能會涉及到工程與技術(shù)領域的模型或原型的制作。開發(fā)完整的課程教案3在課程目標基礎上選擇合適的主題，準備與實際生活中的問題相聯(lián)系的STEM內(nèi)容，清晰地確定兒童可能面臨的挑戰(zhàn)，并制定成功的標準。選擇合適的課程主題2圍繞學生已經(jīng)學習或者正在學習的科學和數(shù)學內(nèi)容設定課程目標（參考各學科的課程標準和教育指南）。確定各個年齡段孩子的學習目標1選擇部分適齡兒童學生進行試教，根據(jù)課堂反饋來評估該課程是否適合在這個年齡段實施，修改與完善課程資源。課程內(nèi)容的評價4設計方法UTCSTEM課例評析——以《升降機》為例標準：

與科學標準和通用核心標準的聯(lián)系UTCSTEM課例評析——以《升降機》為例單元評價：

工程過程的量規(guī)表UTCSTEM課例評析——以《升降機》為例工程過程：理解工程過程工程過程流程圖

預備活動——發(fā)現(xiàn)工程過程UTCSTEM課例評析——以《升降機》為例工程問題：問題簡介提出問題

背景經(jīng)驗活動

-活動1：什么是力-活動2：能量滑板公園-活動3：研究簡單機械-活動4：減輕滑輪的負載-活動5：對重-活動6：輪與軸-補充活動：研究電梯UTCSTEM課例評析——以《升降機》為例運用工程過程解決問題：

重申問題與任務

重新定義問題

工程過程流程圖

工程解決方案課程模式引入情境提出及分析任務活動1：什么是動力？活動2：能源滑板公園活動3：研究簡單機械活動4：減輕滑輪的負載活動5：對重活動6：輪軸補充活動：電梯的研究重申問題與任務設計與制作工程提案與交流問題引入背景經(jīng)驗學習解決工程問題可行的解決方案探索STEM教學實踐中的關鍵問題如何達成四個領域的集成？如何將知識學習與實踐相聯(lián)系？如何提高學生問題解決能力？如何開展STEM教學中的評價？如何達成四個領域的有機融合？UTC的STEM案例中采用了以工程問題為主線，基于項目的學習方式。通過背景經(jīng)驗活動將與解決問題相關的科學原理的探究學習有機的結(jié)合起來。創(chuàng)設情境，提出問題和工程設計要求背景經(jīng)驗活動問題解決或工程設計科學探究工程設計如何將知識學習與實踐相融合？創(chuàng)設情境，提出問題和工程設計要求背景經(jīng)驗活動問題解決或工程設計科學探究工程設計實踐的含義：1.提出（科學）問題，明確（工程學）難題；2.制作和使用模型；3.制訂并實施研究方案；4.分析并解釋數(shù)據(jù)；5.運用數(shù)學和計算思維；6.形成（科學）解釋，設計（工程學）解決方案；7.運用證據(jù)進行辯論；8.獲取、評估并交流信息。如何提高學生問題解決能力重申問題與任務設計與制作工程提案與交流問題引入背景經(jīng)驗學習解決工程問題問題解決能力：問題解決能力是個體運用認知過程來面對和解決真實的、跨學科情境問題的能力1、系統(tǒng)的分析、理解與設計2、推理與做決策3、疑難排除，找到解決方案將STEM引入科學課堂時，教學是怎樣的？

基于科學情境，結(jié)合技術(shù)與工程活動基于實際工業(yè)情境，融合科學問題與工程技術(shù)基于生活情境，巧妙結(jié)合科學、技術(shù)和工程問題基于科學情境，結(jié)合技術(shù)與工程活動——小小建筑師“小小建筑師”是“做中學”科學教育改革實驗項目為低年級（1~2年級）小學生開發(fā)的教學模塊。該模塊圍繞如何使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固開展設計與技術(shù)的教學活動。這是一個科學和技術(shù)交織在一起的案例，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性中既有科學原理，又蘊含著工程設計和操作技術(shù)?；诳茖W情境，結(jié)合技術(shù)與工程活動——小小建筑師

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性是一條有效的線索，它連接著與穩(wěn)固性和結(jié)構(gòu)相關的科學原理和工程技術(shù)。學生首先探索三角形和正方形的特點，嘗試加固正方形和立方體，了解結(jié)構(gòu)的對稱性和穩(wěn)定性，理解三角形是一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，理解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與結(jié)構(gòu)的形狀、所用材料的材質(zhì)、連接的方式等有關。最后運用三角形的穩(wěn)定性、探索建筑物的穩(wěn)固性，通過設計和制作搭建建筑。課題活動內(nèi)容介紹第一課：搭建基本結(jié)構(gòu)活動1：工具和材料介紹吸管和回形針，并探究各種連接的方法活動2：搭建三角形和正方形使用吸管和回形針搭建三角形和正方形等平面結(jié)構(gòu)活動3：加固正方形探究如何對正方形進行加固，學習三角形加固的方法活動4：搭建和加固立方體使用吸管和回形針搭建立方體并對其進行加固，鞏固三角形加固的方法活動5：測試我們的立方體對加固后的立方體進行承重測試，記錄測試結(jié)果，分析倒塌原因，改進加固方法活動6：這些結(jié)構(gòu)穩(wěn)固嗎預測不同立體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，動手制作立體結(jié)構(gòu)并加固第二課：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性活動1：參觀校園里的建筑帶領學生參觀校園，考察各種建筑結(jié)構(gòu)的功能、材料、形狀、大小、組成等特點與建筑穩(wěn)定性的關系活動2：有趣的搭建通過有趣的搭建游戲，引導學生思考基座、形狀、連接方式等對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響第三課：我們自己的建筑活動1：設計我們喜歡的建筑分小組設計一個喜歡的建筑模型，思考所需的材料和搭建的步驟活動2：搭建我們喜歡的建筑根據(jù)設計動手搭建模型，進行承重測試并改進活動3：展示我們的作品展示各個小組的作品，交流制作的心得和體會嘗試加固連接點嘗試用三角形加固結(jié)構(gòu)搭建自己設計的結(jié)構(gòu)測試結(jié)構(gòu)的承重性能基于工業(yè)情境，融合科學問題與工程技術(shù)——流動的液體

“流動的液體”項目首先通過工業(yè)生產(chǎn)情境設置，提出了一個需要解決的難題——如何讓粘稠膠水更容易流動？為學生指出探究要求：提供盡量多的數(shù)據(jù)，測量不同液體的流動性，反映出科學家與工程師工作的意義和方式。這樣基于工業(yè)情境設計的活動新穎而富有啟發(fā)，通過精心設計的工業(yè)情境，促使學生在學習科學知識的同時，聯(lián)系生活、接觸工業(yè)生產(chǎn)，運用學到的知識解決實際問題，提高兒童在科學、技術(shù)、工程和數(shù)學各方面的技能?；诠I(yè)情境，融合科學問題與工程技術(shù)——流動的液體

圍繞使粘稠的液體增強流動性展開，從了解一般液體的性質(zhì)開始，逐漸過渡到測量和改變液體的流動性，進而研究和解決工業(yè)問題，將若干探究技能和科學概念整合在一個有意義的任務中。遠離兒童日常生活的工程和技術(shù)在這些活動的引導下，變得不再陌生，同時激發(fā)了學生學習科學和工程技術(shù)的興趣，加深了學生對科學與數(shù)學在技術(shù)和工程方面運用的理解。情境——一封來自工廠的信尊敬的研究組：我們?yōu)榍煽肆ιa(chǎn)者制造專門的墨水，幫助他們將糖果的名稱印在包裝紙上。我們也制造將包裝紙粘在一起的膠水。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)墨水和膠水的最好原料是樹體內(nèi)的一種液體。遺憾的是，我們的新配方存在一個問題：這種液體非常粘稠，不能順暢地通過我們的管道；同時它也非常難以攪拌，導致我們需要消耗大量的電來運轉(zhuǎn)攪拌機，這造成巨大的成本。我們知道你們研究組正在研究液體。如果能得到你們關于怎樣解決這個問題的建議，我們將非常榮幸。希望你們能提供盡量多的數(shù)據(jù)，包括測量不同種類液體流動性的數(shù)據(jù)。任何有助于讓我們的液體流得更順暢的建議都將給我們很大幫助。期待能盡快得到你們的回復。

你忠誠的簡·惠靈頓工業(yè)聚合樹脂有限公司總經(jīng)理這封信提供了需要解決的問題，即讓粘稠的膠水更容易流動。同時，它也為學生指出探究要求：提供盡量多的數(shù)據(jù)，測量不同液體的流動性。

通過活動過程，學生可以體會到，所有的任務都是有目的的，是為了解決在科學上或工業(yè)上有意義的問題。讓學生知道為什么學、學了有什么用。這就是情境的作用?！读鲃拥囊后w》活動列表名稱描述