《搭高塔》STEM教学设计
沈金燕
在信息技术快速发展的背景之下，STEM成了一个新兴的教学模式。通过相关的项目学习以及问题的有效解决，能够正确引导学生通过跨学科的思维，针对问题进行有效解决。通过STEM教育能够有效培养和提升学生适应未来的关键能力。基于此，本文针对基于STEM下的小学科学课教学设计进行深入的分析和研究，促使学生在良好的学习氛围和环境当中，学习和掌握更多的科学知识，促进学生能力和素养的共同提升与发展。
随着新课程改革与素质教育的不断深入和发展，我们越来越重视小学阶段科学课的开展。小学科学是一门培养学生科学素养和科学意识的重要核心课程，将STEM渗透于小学阶段的科学课教学当中，不仅仅是对教学内容的不断丰富和充实，更是对教学模式的优化和创新。所以，本文针对教科版小学《科学》六年级上册第二单元“形状与结构”第6课《建高塔》进行课程内容设置，详情如下。
一、学习活动介绍
本次活动的名称是“搭建高塔”，通过师生共同对高塔的设计、讨论以及验证、制作和改进，更好地帮助学生深刻理解形状结构、工程以及数学与力之间存在的关系。
需要解决的问题：在实际的探究实验当中，需要学生搭建一个又高又稳、承受力相对比较大的高塔，并且让自己所制作出来的高塔尽量美观。
材料的准备：牙签、透明胶、大头针、双面胶、细线、剪刀、吸管、A4纸、橡皮。
所涉及的STEM相关内容：科学——结构、形状与力之间存在的关系。技术——信息的查询、拍照、搭建。工程——运用相关的工程理念，对高塔进行有效的设计、制作以及改进。数学——对结构和形状进行充分了解，并且能够测量出塔的高度。
二、STEM下的教学目标
（一）科学（S）
1.知识与技能
引导学生对结构、形状与力之间存在的紧密关系进行充分认识。
2.过程与方法
通过对相关知识的学习，设计一座高塔。
3.情感态度与价值观
深刻地体验收集数据以及认真实验，并且能够充分解释科学的过程。
（二）技术（T）
1.知识与技能
引导学生独立针对高塔本身的稳定性以及承受力进行测试。
2.过程与方法
引导学生运用相关的材料搭建和制作高塔。
3.情感态度与价值观
深刻地感受科学技术在实际的探究工程当中所具有的重要作用，并且能够对高塔进行有效的制作和装饰。
（三）工程（E）
1.知识与技能
能够充分运用工程思想和理念，对高塔进行合理的设计，并且学会如何有效提升和增强高塔的稳定性以及承受力。
2.过程与方法
通过反复实验，对高塔的稳定性以及承受力进行不断改进。
3.情感态度与价值观
深刻地体验不怕困难、团结协作的精神，并且体会在实际生活当中工程的具体应用，激发学生的创造精神，促使学生养成积极主动参与探究的兴趣和热情。
（四）数学（M）
1.知识与技能
认识各种结构和形状，并且学会测量塔的高度。
2.过程与方法
通过相关的数据能够测量出高塔最大的稳定承受力。
3.情感态度与价值观
深刻地感受学习数学知识的乐趣，领略数学魅力，认识数学在不同教学环节当中所具有的重要作用。
三、评价标准
最强科研团队——高塔搭建得最好，既高又稳，承受力非常大。
最强大脑团队——研发记录表完成得最好，整个探究和实践的过程最清晰、最完整。
牛气冲天团队——速度最快，小组学生在高塔进行制作的过程当中速度最快。
四、实施过程
（一）创设情境
老师通过展示塔的图片和视频来吸引学生的注意力，激发学生的学习动机，介绍课程。
（播放视频和图片）
【任务】建设高、稳、承载力大的高塔。
（二）理论知识学习
学习理论知识。老师引导学生了解形状和结构，使学生了解稳定性和承受力。
稳定性——研究物体结构和稳定性之间的关系。
承受力——研究物体形状和承受力之间的关系。
（三）高塔设计及实验
学生利用现有的科学、技术、工程和数学知识进行高塔设计和实验，团队成员合作完成，并且做好相关的记录。
（四）高塔改进实验
学生通过收集和搜索数据、分组讨论，运用工程思想来改进塔的形状或结构。学生使用科学、技术、工程、数学知识进行探讨，并将每次实验的过程和结果填写在记录表当中。
（五）高塔展示及反思评价
学生推选小组代表，展示小组的高塔，汇报实验结果，比较各组高塔的综合性能，反思不足，并根据老师的评价方案对小组间的产品进行评价。
综上所述，在STEM理念下开展项目学习，引导学生针对问题进行有效的解决，能够更好地促使学生運用跨学科的思维去解决问题。这不仅仅能够有效地对教学方式进行转变，还能够促使学生通过小组合作学习和实践活动，有效培养和提升写作能力以及探究精神。同时，在较为真实的情境当中，增强学生对于学习的深刻体验，进而更好地促使学生在实际的学习当中不断地进行反思和尝试，最终获得成长。因此，在开展科学教学的过程当中，应该为学生的思考和探究创造空间和时间，放手让学生去探索，真正地化“被动”为“主动”，促使学生更好地参与到学习当中去。
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