李亞萍

摘要：STEM教育課例《爆破摩天大樓》第二課時的教學(xué)目標(biāo)為：（1）能夠搭建出高而穩(wěn)的“摩天大樓”;能夠計算出搭建的“摩天大樓”的高度;能夠完成爆破并對照得分標(biāo)準(zhǔn)計算出得分。（2）通過小組合作、交流，設(shè)計方案，并能按照方案進行實際操作。（3）培養(yǎng)與他人溝通的能力;知道在工程設(shè)計和施工過程中一定要細(xì)心。教學(xué)過程包括以下環(huán)節(jié)：談話導(dǎo)入，調(diào)動知識儲備;聯(lián)系任務(wù)，勾連已有記憶;動手操作，小組通力合作;深入交流，總結(jié)經(jīng)驗;課堂總結(jié)，拓展延伸。

關(guān)鍵詞：STEM教育課例爆破摩天大樓

本節(jié)課為STEM教育課例《爆破摩天大樓》的第二課時，教學(xué)目標(biāo)為：（1）知識與技能。能夠搭建出高而穩(wěn)的“摩天大樓”;能夠計算出搭建的“摩天大樓”的高度;能夠完成爆破并對照得分標(biāo)準(zhǔn)計算出得分。（2）過程與方法。通過小組合作、交流，設(shè)計方案，并能按照方案進行實際操作。（3）情感態(tài)度與價值觀。培養(yǎng)與他人溝通的能力;知道在工程設(shè)計和施工過程中一定要細(xì)心。教學(xué)重點為：搭建大樓，完成爆破，計算得分。教學(xué)難點為：參照得分標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確計算分?jǐn)?shù)。教學(xué)準(zhǔn)備為：每組50根“1.5厘米×1.5厘米×8厘米”的長方形木條、1根棉線、1個Pad、1個監(jiān)督員標(biāo)志。

具體教學(xué)過程如下：

一、談話導(dǎo)入，調(diào)動知識儲備

師同學(xué)們，剛才沈老師帶領(lǐng)大家搭建了一座大樓，還玩了有趣的爆破游戲。老師覺得，會玩的孩子一定是會學(xué)習(xí)的孩子，但我們玩也要玩出高格調(diào)。接下來我們的任務(wù)更具有挑戰(zhàn)性，有信心完成嗎？

生（齊）有。

[設(shè)計意圖：與上節(jié)課銜接，同時，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，開啟本節(jié)課的研究。]

二、聯(lián)系任務(wù)，勾連已有記憶

師（出示上節(jié)課出示過的“任務(wù)二”）還記得我們今天的任務(wù)嗎？請用簡潔的語言概括一下。

生一是搭建，二是爆破。

師是啊，在剛才的課上，沈老師已經(jīng)和大家一起討論過了。那么，怎樣才能讓搭建出的大樓又高又穩(wěn)呢？

生要輕拿輕放。

生可以搭一個三角形的底座，底座要大一些。

生我覺得，不能只想一個方面，要結(jié)合木條的根數(shù)來想。

師你的意思是說要考慮木條的總根數(shù)，對嗎？我們一共有多少根木條？

生50根。

師有50根木條，每根為“1.5厘米×1.5厘米×8厘米”。需要搭建60厘米高的大樓，我們該怎樣分配這些木條呢？

（學(xué)生有的露出迷茫的表情，有的拿筆開始計算。）

師請大家在小組里討論一下，自己算一算。

（學(xué)生討論交流。）

生不能太矮，不然達不到高度;也不能太高，那就不穩(wěn)了。我們考慮搭建9—11層的大樓。

師請具體闡述你們的想法。

生我們小組準(zhǔn)備用約15的木條，也就是10根左右來搭建底座，這樣底部就比較穩(wěn);用剩下來的木條，大約40根來搭主體部分。

師等一會兒在搭建的時候，你們可以試試這種方法。

生（同步板書要點）我們小組的分配方案是這樣的：木條豎著是8厘米，60÷8≈7（層），50÷7≈7（根）。也就是說，可以搭建7層的大樓，每層要用大約7根木條。

師他們這一組已經(jīng)具體考慮到每一層要用到的木條根數(shù)了。相信你們已經(jīng)有了初步方案，期待在接下來的搭建中你們組有更精彩的創(chuàng)意！同學(xué)們，生活中處處有數(shù)學(xué)，學(xué)好數(shù)學(xué)，用到的地方可多了。在計算出大樓的高度后，大家可以給自己小組打分。（出示表1）這是得分標(biāo)準(zhǔn)。

師這個分?jǐn)?shù)好高呢！預(yù)祝大家在接下來實際搭建任務(wù)時得到更高的分?jǐn)?shù)。我們還有一個任務(wù)是爆破——用棉線系住其中某根木條，然后快速拉動，實現(xiàn)爆破。在上節(jié)課中我們說，要玩就玩難度最大的——爆破之后往中間傾倒，并且傾倒區(qū)域相對集中。那應(yīng)該選擇哪根木條作為爆破點呢？（出示兩種不同的搭建照片，如圖1、圖2）上節(jié)課有同學(xué)是這樣搭建的。同樣搭建的都是4層，這兩種搭建的方式，你喜歡哪種？爆破點放在哪里更合適？

生我喜歡第一種，爆破點放在中間橫著的木條上。

生放在最上面，這樣上面的木條倒下來可以砸倒下面的。

師現(xiàn)實生活中，爆破工程師選擇爆破點有兩個原則：宜下不宜上，宜低不宜高。根據(jù)這兩個原則，你覺得可以放在哪里呢？

生我更喜歡第二種搭建的方法，把最下面中間的木條作為爆破點。

師（播放視頻）請看慢鏡頭下它們的爆破情況。你喜歡哪種？

生第二種。因為這樣是向中間倒塌的，倒塌區(qū)域才會相對集中。

師（出示圖3和表2）同樣，爆破也有評分標(biāo)準(zhǔn)。對于這個評分標(biāo)準(zhǔn)，大家還有不明白的地方嗎？

測試項目得分標(biāo)準(zhǔn)得分爆破

（橫跨兩個區(qū)域的，以得分少的區(qū)域計算）藍(lán)色區(qū)域，每根30分黃色區(qū)域，每根10分黃色區(qū)域以外，不得分爆破后，高度如高于原大樓的14，扣10分生如果木條落在白色區(qū)域內(nèi)，怎么計算？

師也在藍(lán)色區(qū)域內(nèi)，每根30分。

師課前，我們每個小組都確立了5個不同的角色：監(jiān)督員、材料員、發(fā)言人、爆破員、攝影師?，F(xiàn)在請監(jiān)督員到前面來，老師給你們頒發(fā)“監(jiān)督證”，請你們掛牌上崗，到相鄰的小組去履行你們的職責(zé)。

（教師給學(xué)生發(fā)放“監(jiān)督證”。）

[設(shè)計意圖：因為要在有限的時間內(nèi)完成任務(wù)，提高效率比較重要，所以在實際操作之前進行規(guī)劃很有必要。通過引導(dǎo)，學(xué)生的具體操作會有計劃、有方向，避免盲目的嘗試，浪費時間和精力。]

三、動手操作，小組通力合作

師在動手操作之前還有幾點提示：（1）在搭建之前，要先綁好棉線;（2）搭建成功后，要及時拍照記錄，并計算出大樓的高度;（3）小組成員分工明確，各司其職，遵守公約;（4）限時15分鐘，時間一到，立刻停止，安靜坐好，等待爆破。

（學(xué)生搭建，教師巡視指導(dǎo)。）

師時間到！在剛才的活動中，我們所有小組都能遵守公約，老師給你們點贊！爆破時間馬上就要到了，各小組成員請再次明確自己的職責(zé)。爆破員：爆破后和監(jiān)督員一起清點木條的根數(shù)，及時記錄;攝影師：用Pad及時拍下爆破后的畫面;材料員：結(jié)束后收拾好木條，整理桌面;監(jiān)督員：全程監(jiān)督，在記錄單上填寫“其他得分”;發(fā)言人：整理數(shù)據(jù)，填寫得分表，做好匯報交流的準(zhǔn)備。給大家提個建議哦：最好所有人一起參與計算。（稍停）當(dāng)總工程師發(fā)出指令后，大家統(tǒng)一爆破。

（學(xué)生按要求操作，教師行間巡視并適時指導(dǎo)。）

[設(shè)計意圖：STEM學(xué)習(xí)一般以小組為單位，大家共同合作完成一個項目，所以不僅要根據(jù)具體情況進行小組分工，并且要讓每個成員明確任務(wù)，確保人人有事做，事事有人做。]

四、深入交流，總結(jié)經(jīng)驗

師哪一組先來說說你們小組的情況？

生（展示任務(wù)單，如圖4）我們組的“高度得分”是60分，“爆破得分”是680分，“其他得分”是120分，“總分”是860分。

師他們組的“高度得分”是60分，得到了基本分?jǐn)?shù)，還有比這個更高的嗎？

生我們組的“高度得分”是70分。

師這么高！請帶著你們的照片來展示。

生（展示搭建的大樓照片，如圖5）我們搭建成這樣。一共有9層，82厘米。主體比較規(guī)則，這樣才穩(wěn)定。上面2層，都只用了1根木條。這樣，節(jié)省了木條，增加了高度，外形還很漂亮。

師你們考慮到了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、材料的合理使用、外形的美觀，這些都很值得大家學(xué)習(xí)。（稍停）在“爆破得分”中，第7小組的得分是680分，還有比這更高的嗎？

生（展示任務(wù)單，如圖6）我們組的“爆破得分”是1150分;雖然在“高度得分”中，沒有達到60厘米，是0分，但是“總分”仍然比較高，有1300分。

生他們組的最終得分算錯了，1150+120=1270分。

師謝謝你，幫他們發(fā)現(xiàn)了計算錯誤。是的，計算一定要細(xì)心。在工程設(shè)計中，嚴(yán)謹(jǐn)非常重要。如果因為一個計算錯誤而導(dǎo)致工程失敗，那會帶來很大的損失。

[設(shè)計意圖：通過交流展示，鍛煉學(xué)生與他人溝通的能力，讓學(xué)生感受如何清晰地描述自己的想法，并選擇合適的方式表述，以使他人接受自己的意見。]

五、課堂總結(jié)，拓展延伸

師今天這兩節(jié)課，你們有什么收獲？

生我們知道了要完成一項工程，大家要齊心協(xié)力，共同合作。

生做任何事都要細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)。

生在爆破大樓時，爆破點的位置很重要。

師是啊，爆破是一門技術(shù)，更是一門藝術(shù)！在有些大學(xué)里還專門有《爆破學(xué)》課程。以后你們可以對此進行更深入的研究。今天我們的課就到這里，下課。

[設(shè)計意圖：對本節(jié)課進行總結(jié)，為進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。]