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1、小学科学教学融 项目测量降水量入STEM理念的设计与实践案例【教材简析】测量降水量是教科版小学科学三年级天气单元第四课。本课的重点 旨在让三年级学生了解雨水还可以被具体测量，并学习测量的基本方法。在前几 课的基础上，三年级的学生对天气现象已经有了粗浅的认识，也对天气的变化有 一些直观的感受。为了让学生能够利用身边的物品制作观测天气的工具，对天气 的变化产生浓厚的兴趣，内容包含了雨量器、风向标、风旗、天气日历等制作与 评比，于课堂、课下让三年级学生充分参与到活动中去，从科学课堂来到课外, 为孩子们创造更多的接触自然，动手制作的机会。【学情分析】学生能根据书本上给出的雨量计的制作方法，可以按照要求
2、直接制作出标准 的仪器。但是对于“刻度怎么标”“为什么要选择直筒型容器”等问题，学生没 有彻底的理解。基于对三年级学生的教学经验，让学生亲手做一做，从感受中提 炼经验，用做好的雨量器直接观测使用过程，能大大地提升学生的探究兴趣，使 学生对雨量器的认识更加深刻。【设计思路】学生明白一个容器承接的雨水越多，就代表当天的雨下的越大，教师提示容 器中的雨水越深也是相同的道理，因此，大多数的容器都可以制作成雨量器，但 如果上面的刻度标的是均匀的长度刻度，就必须选择使用直筒型。本节课中学生 利用自己拿到的容器添加刻度，在雨水中和别的小组的雨量器进行比较，自己体 会到各种形状的容器在接水过程中的不同特点，总
3、结出一个简易雨量器所满足的 基本条件。这样既能提升学生发现并解决问题的能力，也能更好地建构科学概念, 同时增加趣味性，提高学习兴趣。【教学目标】1 .科学概念：一天的降水量可以利用工具进行测量。2 .探究实践：制作简易的雨量器，并学会用简易雨量器测量降水量。发现雨 量器的缺陷后，能进行修改。3 .态度责任：在关注自己小组作品使用的同时，能够细心观察和别组作品的 区别，并能总结经验。【教学准备】各种各样的容器（不同材料：塑料、玻璃、陶瓷；不同透明度：透明和不透 明；不同高度：有高有矮）工具：剪刀、纸条、笔、自制模拟降水套组。【教学过程】一、聚焦（5分钟）1 .播放湖州2020年夏天降水新闻。提问
4、：看完这段视频，你获得了什么信息？2 .根据气象局数据，湖州7.23这场特大降雨，相当于11个西湖的水在三天里 倾泄在我们湖州，而一个西湖水量为1400万吨。提问：你们知道这些降水数 据是怎么来的吗？你们想知道气象学家是如何测量降水量的吗？（新闻数据 激发学生探究积极性）3 .让我们一起来了解如何测量降水量。二、项目任务：制作一个简易雨量器并使用（25分钟）1 .展示早期雨量器外形，敞口容器承接雨水，接的雨水越多，水越深，因此 我们观察雨水深度。因此雨量单位为长度单位，如：毫米mm0 （避开水的体积 对学生理解的干扰）2 .如果想要快速得出数据，需要在容器上标出刻度。3 .为了能更加促进学生的
5、思考，采用“盲盒”式的材料选择方式，领取到什么 就利用这个容器进行设计制作。4 .学生制作完毕后进行观测体验，并与其他雨量器进行比较，总结不同雨量器 的不同特点。（开放式大活动让学生不再局限自己小组的活动，在比较中发现不 同点）5 .讨论：简易雨量器需要满足的基本特点（1）容器颜色较浅透明；（2） 0刻度线的位置应对齐内壁底部；（3）直筒型的容器更能让刻度规范、标准。三、研讨正常直筒型的容器可以用来制作雨量器，有些容器里面（圆底烧瓶）含有部分 直筒型可不可以来制作雨量器吗？（得知了直筒型容器更适合用来制作雨量器, 此活动能促进对雨量器的进一步认识，提取一个容器上的“关键信息”）四、拓展1 .课
6、后请同学在再制作一个简易的雨量器，连续10日测量实际的降水量，请 仔细阅读活动单上拓展延伸部分的要求，说一说实际测量时要注意什么？2 .注意事项：雨量器摆放较开阔的地点，固定好雨量器，避免被风吹倒；每24小时记录一次降水量，做好记录，确定下雨的等级；记录后将雨量器内的水倒掉；如果当地10天内没有降雨，让学生查找相关资料，了解当地的降水情况。【教学反思】（一）核心任务作为引领学生在接触到这个项目的一开始，就给他们一个明确的任务一一制作一个能 测量水量的工具。学生有了这个明确任务的引领，接下来所做的一些事情都是围 绕着这个任务开展。学生基本都能提出利用容器接水的量来得知降水量的方法, 因此在准备阶
7、段学生纷纷从家里带来各式各样的容器作为雨量器的基础材料。在 寻找容器的过程中学生也在思考：我挑选的容器能不能用来制作雨量器，从而驱 动了学生探究的巨大兴趣。（二）解决模拟降水由于降水天气的不可控，我们需要能够随时随地都能感受降水，因此我们决 定利用模拟降水来完成在课堂上也能观测。按照教科书上的方法，利用洒水壶来 制造降水能够比较真实地在课堂上进行模拟，但是使用洒水壶存在缺点，洒出的 水会淋湿地面，学生会很容易转移注意力在洒水活动上，忽略了雨量器的使用体 验，而且洒水壶里的水很容易用完，一次次的给水壶蓄水非常不方便。所以我们 对建立一个更加有效、方便的降水方法下足功夫。网络上电动定时的喷灌设备成
8、功吸引了我们的注意，通过喷头的连接，一台 机器就能解决多个小组的降水模拟。而且通过电动，学生不需要再手动控制降水, 能更加把注意力集中在雨量器收集雨水的过程上。但是依旧没有解决雨水浇湿地 面的问题，而且机器也会耗完雨水，老师除了关注学生实验外，还得关注蓄水池里的存水情况，水不够时及时加水。另外我们还发现了新问题，从机器口喷出的雾状水不能真正模拟降水，对雨量器的使用与改进均会产生误导。所以我们的降水设备还得持续改进，必须满足：模拟真实降水效果，能不断 供水，最好还能维持室内干燥环境。最终我们将喷灌电动水泵和淋浴喷头结合起 来。还借助亚克力水槽将降水收集重新落回水桶，形成简单水循环。从而解决了 以
9、上问题，能够让学生在室内能够顺利地感受降水。（三）教师引领提炼重点制作雨量器目睹了如此真实的降水效果，三年级学生的制作热情也被点燃，纷纷想使用 自己的容器来制作一个雨量器，但是仅仅是一个容器不能帮助读数，因此需要在 容器上标注刻度。由于降水量是可以根据容器中水深判断大小，所以学生利用刻 度尺的刻度给容器进行标注，刻度大小从下至上愈来愈大，并且零刻度线需要和 容器内部的底部对准。这些都在学生制作之后体验提炼，达成共识。有学生甚至 别出心裁，为了获得更加精准的刻度，直接将刻度尺附在了容器表面，并把零刻 度线选在了正确位置。那么，所有的容器都适合用来制作雨量器吗，在体验活动中，学生们学会了 和别人小
10、组进行比较，发现不同类型的雨量器水位上升的速度并不相同。比如: 有些容器开口大，越往底走越细，那么它的蓄水速度一开始很快后来很慢这样的 容器要标注的刻度不应该是均匀的刻度，因此不太适合用来制作雨量器。而两个 开口不同大小的直筒型容器，同时放在雨水中，经过相同的时间，水位上涨的高 度基本一致，因此开口大小对容器的选择没有影响，选择直筒型就能达成目标。 而且选择的容器高一点，透明度好一点能提升雨量器的性能，这些都是学生在制 作体验之后慢慢总结出来的。(四)改进雨量器 继续发现问题学生在发现了选择的雨量器存在或多或少的问题后，回家重新选择了更加合 适的容器带来学校，那几天在学校经常能看到有些三年级小朋友抱着很高的玻璃 花瓶来到学校，在活动后，学生都能得到一个个精致的容器期盼雨天的到来。学 生的热情也依然没有冷却继续提出问题：(1)如果天空下的不是雨而是雪还能不能用雨量器测量？(2)如果一天的雨是一阵一阵下的又该怎么测量？(五)课堂改进本节课中，如果能加入学生的自评，教师关注学生的学习习惯、学生态度的 养成与发展，这样的课堂才更加完整。