优秀STEAM案例 | 航海主题：制作渡河工具

本文以“建造古船”主题中的“渡河的工具”课程为例，探讨“跨学科”“探究”“实践”三个STEM教育核心理念在课程设计与实施中的具体应用。
课程中的跨学科内容

课程内容
(一) 课程概述
“渡河的工具”子课程对接小学自然课中“制作小帆船”的教学内容，综合利用博物馆中航海历史馆展区的相关展品、场景、视频等教学资源，以展区探究、设计制作、实验探究等形式为主，让学生探究物体沉浮的原因以及影响浮力的因素，并进行工程设计，动手制作一个可以渡河的工具。课程实现了跨学科的整合，强调学生在课程中的深度参与、科学探究的主体地位，注重学生创新能力和科学精神的培养。

(二) 课程资源

课程实施地点: 航海梦工坊 ( 一个集教室、多媒体、手工制作、实验探究等功能于一体的活动室) 、博物馆航海历史馆展区。

参与人数: 采用小班制，每班20人，分为5组，每组4人。

课程资源包: 课程PPT、博物馆探秘学习单、STEM学习材料包、常用辅助工具包、测试水槽、知识加油站线上科普文章等。其中，STEM学习材料包内含气球、小木棒、皮筋、方糖、珍珠棉、KT板、200ml矿泉水瓶等; 常用辅助工具包内含剪刀、胶水、风扇、美工刀、尺子等。

(三) 课程设计

1.情境引入 (10分钟)

通过PPT展示一个插画故事进行课程的导入，故事主要内容为:“暑假，江小宇跟着爷爷回到乡村老家。连日暴雨，村口小河的河水不断上涨，河上唯一的一座浮桥被冲走了。村民们新鲜采摘的水果无法运输出去售卖，大家都非常着急。请你们和江小宇一起想想办法，帮助村民利用现有的工具渡河，将水果运到镇上售卖。”课程一开始，通过“讲故事”的形式创设“问题+任务”情境，为学生营造了一个从实践中探究和学习航海知识与技能的“实践场”，引导学生在真实情境中学习、体验、探究和运用航海知识与技能。

2.博物馆探秘 (20分钟)

学生带着学习单进入博物馆 “航海历史馆” 展区开展探究学习，通过对羊皮筏子、竹筏、独木舟、木板船、徐福石碑等展品的观察和学习，认识古人是如何利用自然界的各种具有浮力的物体或材料横渡江河的，思考古代各种航渡工具的特点，了解中国古代著名的航海人物和航海事件。

3.思考与讨论 (10分钟)

教师简要介绍STEM学习材料包的构成，通过链接学生校内知识 ( 浮力的定义、自然课上制作的小帆船) 引导学生怎样利用配套材料制作渡河工具，启发学生思考什么样的设计能让渡河工具又稳又快。学生开展思考与讨论，思考材料包中哪些材料能浮在水面上并且防水，渡河工具的各个部件如何相互连接和固定，渡河工具又如何在水中前进等问题。

4.分工与合作(5分钟) 学生以小组为单位自行进行任务分工，明确每位成员在后续STEM学习中的任务和职责，该环节注重培养学生的团队合作能力。

5.设计与创造(15分钟)

小组协作，利用材料包里的材料设计渡河工具，画出渡河工具的设计图，写出制作的具体步骤。

6.选材与制作(30分钟)

根据小组的设计，选择材料包中合适的材料制作渡河工具，并记录遇到的问题和解决方法。

7. 测试与改进(20分钟)

学生按照测试要求对制作的渡河工具进行测试。测试要求包括:渡河工具的大小不能超过限定大小; 用电风扇模拟自然风; 渡河工具能够运载6块方糖(模拟水果)顺利渡河，同时方糖不被水浸湿。记录测试结果，如需改进，分析并记录存在的问题、改进设计的方案和改进后测试的结果。

8. 交流与评价(10分钟)

该环节重在鼓励学生大胆交流分享，提出课程参与过程中的困难和疑惑。各小组分别介绍各自设计的渡河工具是否成功渡河。在创造的过程中，经历了哪些困难，遇到了哪些困惑。其他小组是否也遇到了同样的问题等。
课程的评价为形成性评价，采用小组自评和互评相结合的方式进行，侧重评价学生在整个学习过程中的表现，考察学生课程参与过程中的专注度、参与度、团队合作、创意设计、实践操作、语言表达等多方面的综合能力，具体评价量表如下。

“渡河的工具”子课程评价量表

9.知识加油站

该环节是对本课程知识内容的巩固、拓展和延伸，采用线上推送科普文章的形式进行，旨在进一步激发学生兴趣，引发学生课程参与后更深层次的思考，提升学生对古人智慧、科学探究精神等情感性的认知和感悟。

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