在科学课程中引入创客教育理念 —以《做一个指南针》为例

在科学课程中引入创客教育理念

—以《做一个指南针》为例

长沙市岳麓区博才咸嘉小学  肖洪波

一、科学教育理论指导

“创客”一词来源于英文单词"Maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。创客以用户创新为核心理念，是创新2.0模式在设计制造领域的典型表现。创客们作为热衷于创意、设计、制造的个人设计制造群体，最有意愿、活力、热情和能力在创新2.0时代为自己，同时也为全体人类去创建一种更美好的生活。

　　社会在进步，人类在发展，跨入信息化时代以后，我们需要大量的工程与技术人才，因而创客教育逐渐成为基础教育阶段国际科学教育的主流和一门新兴的课程，也越来越受到各国的关注和重视。而我们国家因为种种原因，创客教育的起步较发达国家来说稍有滞后，但是为了提高国家未来的创新能力和竞争力，很多城市都在小学阶段启动了创客教育。小学科学由于其学科内容及特色，更适用于开展创客教育研究。本学期我尝试在科学课程中渗透创客教育，其中工程技术课因为教学目标的特殊性，比较适合作为研究对象，而《做一个指南针》就是一堂典型的工程技术课。

二、教学内容与教学方法梳理

    本课核心在于通过情景引导学生围绕具体的目标任务运用已有的科学概念及原理来进行设计与制作，重点应放在任务驱动的设计上，难点则是根据设计来制作并解决问题。其次，对于小学科学的起始年级——三年级的孩子来说，兴趣是最好的老师，让学生享受到成功的快乐是关键。因此本课的教学方法主要是以讨论法为驱动的实践教学指导。实现科学探究向创客的转变，以及科学、工程与技术的共同发展。

三、学情分析

    对于三年级的学生来说，指南针在生活中或多或少会有一些了解,但是没有具体的接触过指南针,前面的学习,主要是让学生对指南针的组成及原理有一定认识。本课是在前面内容的基础上让学生做一个指南针，是一个动手操作课，也是一堂典型的工程技术课。在这节课中对三年级的孩子来说，兴趣是最好的老师，让学生享受到成功的快乐是关键。因此，在教学时，应充分考虑三年级孩子动手实践相对较差这一实际，适当降低操作难度，明确任务，充分发挥教师的指导作用。不要过于追求方法的多样性，而应把课堂的立足点放在以工程为驱动的学生设计并制作上，从而引导学生在广域的思维空间上进行主动创新，探索制作方法及类型的多样性。

四、教学目标:

    科学概念：钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针。

    过程与方法：小组合作，设计方案；合作讨论，改良方案；动手操作，制作指南针。

    情感、态度、价值观：提升学生的小组合作意识，培养学生独特的思维方式，激发学生的创造精神。

五、教学重难点

教学重点:学会利用零散的知识概念，解决制作指南针需要解决的问题。

教学难点:利用交流讨论获得的信息制作一个有效的指南针。

六、教学准备

    1、学生实验准备:磁铁、大头针、吹塑纸、玻璃培养皿、细线、支架

    2、教师实验准备：大头针、磁铁、记录单

七、教学过程设计

（一）谈话引入

1、一群小朋友在森林探险的时候迷路了，就在大家越来越害怕的时候，其中一个小朋友突然想起来，他的爸爸曾经告诉他，只要他们沿着南北方向，就能走出森林，但是现在他们翻遍了自己的口袋只找到了这些东西，你们能想办法让他们走出森林吗？

2、生：制作指南针

3、今天我们就一起来做一个指南针。

（二）设计指南针

1、现在小朋友们找到了这些材料，分别是磁铁、大头针、吹塑纸、玻璃培养皿、细线和支架，你们能合作设计一个指南针吗？

2、小组合作设计指南针

3、汇报交流：哪个小组愿意来分享他们的设计方案？

4、你们觉得他们组的方法有什么优缺点吗？

5、教师对学生的回答进行点评，分析制作指南针的时候应该解决的问题。

①大头针带上磁性

②能够指示南北方向

③能够自由旋转

6、全班讨论，解决问题

①大头针可以通过在磁铁上摩擦带上磁性，以摩擦20到30次为宜；

该如何检验大头针是否带上磁性呢？

生：用大头针去接触铁屑。

②将磁化后的大头针放在水面或者悬挂在空中能够自由旋转；

（三）利用现有材料制作小组设计的指南针

1、现在请同学们自由选择篮子里的材料制作指南针

2、小组合作制作指南针

（四）交流展示

1、将做好的指南针以小组为单位进行展示

2、小组之间互相点评对方制作的指南针，交流各自的优缺点，便于思维之间的相互碰撞，培养学生的创新思维

（五）拓展延伸

虽然我们的指南针做好了，但是究竟哪边是南，哪边是北，我们还是很清楚，你们能想办法找到它的南北极吗？

八、教学评价设计

    工程技术课不同于科学探究活动，科学探究活动中对学生的评价标准主要是学生能够结合他们当前对科学或科学模型的理解，对某一现象建构逻辑上连贯的解释，并且这种解释应当与可取得的证据保持一致；学生必须能够清晰而令人信服地传达他们的发现，并能了解他人的发现；学生能够通过口头和书面方式，使用表格、图表和公式，与其他学生一起参与讨论，交流观点和探究的结果。而工程与技术活动中对学生的评价标准包括：学生的解决方案需要满足很多方面的标准，诸如预期功能、技术可行性、成本、安全性、美感，以及对法律的遵守；学生必须清晰而令人信服地交流各自设计的优点；学生应能够通过口头和书面方式，使用表格、图表、绘画或模型，与其他学生一起参与讨论，来表达他们的观点。因为本堂课的评价并不是单纯以是否制作出指南针为依据，而应该更看重的是学生有没有清晰的分析需要解决的问题，以及运用合理的逻辑来制作指南针。

九、设计特色简述

    本课设计主要以浓厚的工程气息为主线，让学生经历思考、设计、再思考、制作、总结的一整套创造过程，尽量多的给予学生更多思考的空间，更多的思考时间，实现空间和思维的深度开发。工程技术课不同于一般的科学概念课和实验探究课，它是以任务或者目的为驱动，将零散的科学知识进行整合，解决过程中出现的问题，因此在课堂中要明确每一个环节要解决的问题，给予学生正确的指向。

十、附：板书设计、学生记录单设计

板书设计

                                 做一个指南针

              设计指南针

              问题：1、如何做一个磁针

                    2、如何让磁针能够自由旋转

              制作指南针

学生记录单

做一个指南针