小小设计师——做架子
一、教材简析
本课是基于苏教版五年级科学（下）第2单元的《形状与结构》的内容，以及最新的《小学科学课程标准》，再结合我校开设3D打印校本课程的基础上，进行的一个尝试。
二、学情分析
上课学生从二年级开始就进行了BYOD（自带设备）的数字化学习试点，学生使用平板学习已经常态化。四年级的学生，有着较强的求知欲，非常愿意去接受挑战，敢于探索，教师要给予学生充分的思考和实践的空间。他们的思维正在从形象思维向逻辑思维过渡。因此，在课堂上，教师要注意引导学生观察，让学生通过知识的迁移，来培养和提升学生的思维。
三、教学目标
1.能够从实际生活中发现问题并尝试解决问题。
2.利用已有知识经验设计简单架子，并利用3D打印笔打印简单架子。
3.通过活动，培养学生的观察力、创新力、科学精神。
四、教学重点难点
重点：设计简单架子。
难点：利用3D打印笔打印简单架子。
五、教学环境与准备
1.学生每人一只3D打印笔、一台Ipad
2.苹果Airplay无线投影环境与设备
六、教学过程
（各教学环节含【设计意图】板块，说明媒体功能应用及分析）
1．创设情境
师：我们先来看一段视频。（视频：学生写作业时，橡皮压在书本上进行作业，用橡皮擦错字时书本自动翻合上了。学生嘴里念叨不方便，要是让书本不翻过去该多好啊。）
师：同学写作业时，遇到了什么问题？你碰到过这样的问题吗？你是怎么解决的？
【设计意图】通过观察来源于学生生活中的问题，来聚焦问题，激发学生的学习兴趣，并且就问题可以进行发散思考。
生：拿物体压住书、用个架子让书站在那里，夹住书本……
师：为什么这么做？
【设计意图】通过追问“为什么”，首先能够让学生了解到问题的本质，更重要的是能够培养学生良好的思维习惯，解决问题不仅仅停留在“头痛医头脚痛医脚”的层面上。
生：方便阅读……
2．引出课题
师：老师这里有些架子的图片，我们一起来看一下。（教师对每张图进行简单解读:平板电脑、谱架、伞架。）如果离开那些架子，你觉得会怎样？
【设计意图】出示这些素材，一是让学生能够体会到架子给我们生活带来的方便；二是能够拓宽学生的思路，多角度刺激学生产生创意，为后续的设计做好铺垫。
图片素材
生：用起来不方便……
师：看来，架子在我们的生活中扮演了非常重要的角色。相信同学们通过观察，也发现还有很多其他的架子，给我们带来了方便，甚至认为还有改进的地方。有这样的发现吗？
生：……
师：今天这节课，我们就用3D打印笔来设计并制作一个给我们带来方便的架子。（板书：做架子）
【设计意图】在充分观察、了解的基础上进行揭题，水到渠成。
3．讨论方案
师：那你准备做什么架子？为什么要做？
生：说一说自己的想法。（指名2-3个）
师：大家觉得呢？
生：……
【设计意图】通过学生阐述个人的想法，来激活学生思维。学生的补充发言，则是经验与知识的集成，为后续的设计能够提供更多的参考。
师：请大家小组讨论，依据你们的观察来确定制作目标，这节课我们每个小组做同一个主题架子。（板书：讨论）
生：讨论、交流。
师：说说看（理由、得意之处）……看来集体的智慧果然强大。同学们有了更多成熟的想法，我们的学习就是需要这样的思考与交流。
【设计意图】小组讨论，课堂常用的学习形式。通过讨论，首先是明确设计的目标；第二是感受集体讨论与个人想法的差异，了解类似项目学习中合作的重要。
4.设计架子
师：下面就请同学进行设计，将你们的创意画出来。（板书：设计）
生：打开3Done
mini进行设计。学生投屏，展现设计过程。
【设计意图】师生在进行了一系列的铺垫之后，聚焦到数字化下的学习。学生通过平板电脑，设计有立体感的草图。学生的设计画面投屏同步直播到投影上，可以全方位地展现学生思维活动，便于后续教学开展。
师：同学们设计的都很认真，那谁愿意把你们小组的创意或者问题和大家分享一下？
生：投屏介绍2-3位。
师：你觉得这个小组的设计怎么样？
生：……
师：你关注了功能（外观、安全……），这也是我们产品是否合格的第一要素（你对第一眼的要求比较高……）？其他同学呢？
生：……
师：同学们的眼光都很独到，设计的产品要有实用性、安全性、美观性。为了我们的作品更加完美，我们再把自己的设计稿完善一下吧。
生：修改、完善作品。（投屏）
【设计意图】将作品进行投屏到大屏幕进行自评、互评，也是让学生对自己设计思路的一个回顾与思考。互评之后，学生能够更加全面关注设计的要素，一定程度上提高了学生的思维、审美等能力。
5．打印作品
师：如果你们小组设计完成，请派两人到老师这里来领取打印笔及喜欢的材料。（板书：打印）
生：领取并打印。
【设计意图】教师让学生完善设计后再来领取打印笔及材料，因为评价之后对作品的修改不能仅仅停留在口头，需要落到实处。其次是打印材料的选择，因为有了颜色区分，我们就应当尊重学生的个性需求。
师：巡视并拍摄学生作品。
【设计意图】学生拍摄、直播小组制作过程。一是能够记录学习过程，必要时可以进行回顾与反思，二是小组之间可以相互借鉴，更好地进行打印。
6．展示评价
师：好的，同学们，接下来就是我们见证精彩的时刻。哪个小组先来展示作品？
生：展示与交流，学生自评、互评。
师：大家觉得这个作品怎么样？
【设计意图】这个时候的评价，是对学生活动成果的肯定，非常重要。教师要充分预设，对于学生作品的完成情况进行不同层次的激励与肯定，让学生充分树立信心。A、这样的设计功能完全可以实现，了不起。如果再注重美观的话，相信这个产品会受欢迎的。B、有的小组还没有完成，不要紧，爱迪生发明电灯都经历了好几百次失败的。我们才几次，我们有信心做好。C、好像功能上还欠缺了些，说明我们的设计需要调整。好事多磨啊，相信下次会更好。
7．总结反思
师：今天，我们通过观察、讨论、合作，设计并打印了有用的架子，想必有很多话和大家交流。谁来说说看？
【设计意图】让学生说说自己的经验，是对活动的总结，也是学生思维提升的一个有效策略。
大家都说出了自己的真实感言。我们的3D打印笔功能有限，打印的东西以模型居多。3D打印机，则可以直接使用了。请看这两位同学设计的作品，学生作品（笔筒、手机架）现场展示，并简单交流。
要想把创意变成作品，的确不容易。但是，如果我们能有这样的态度：能够像科学家一样思考，像工程师一样设计和实践。科技就会让不可能变成了可能，正像那句广告词说的那样：一切皆有可能！
【设计意图】3D打印机作品的呈现，可以让学生看到自己的设计能够变成实物，是对学生的一种极有效的激励，也让学生看到了更多的可能性。
【板书设计】
小小设计师——做架子
讨论
设计
打印
七、教学反思
本堂课，是基于STEAM理念下的一堂科学课。
回顾教学过程，笔者觉得有以下几个亮点：1、让儿童站在课中央。本课问题的提出，是基于学生平时真实情境的一个提炼。问题的解决过程，包括设计、评价、打印等，都是在学生已有知识经验进行的提升与，回归到了儿童的学习。2、形成了学习共同体。教学过程中，每个孩子一起在学习，主动合作、探究，教师为儿童的学习服务。这样的学习，是整合化的学习，是一个融合课堂。3、教师的定位准确。教师不再是“探照灯”而是“顶灯”，关注到了更多的学生而不是仅仅聚焦在某几位学生身上。教师在关键问题的设计比较到位，不拖泥带水，能够很好激发学生积极的思维与情感并进行互动。
同时，教学过程还存在以下问题：1、如果在小组交流的时候，能够更多地进行学生自评与互评。评价过程，也是学生思维的一个有效整理。2、对于学生最后作品的点评，教师有点仓促。对于不同学生要进行细化，不管是语言还是评价的角度，要充分考虑学生的学习体验与情感。
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