【科学项目化案例精选】新坐井观“天”——《光》单元项目化学习活动

教育   2024-11-01 07:55   湖北  

新坐井观“天”——《光》单元项目化学习活动

项目背景

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      本次项目化学习活动的整体驱动性任务是帮助井底的青蛙看到外面的世界。为了完成该任务,我们将解决一系列相关的问题,使学生了解有关光的知识,并运用这些知识制作一个新工具,帮助青蛙看到外面的世界。

      根据项目背景、项目驱动性任务、预期成果,我们将项目整体驱动任务分解成三个待解决的子问题,在四个学习课时中解决这些子问题,并形成物化成果。

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驱动性任务

       有一头奶牛在经过井盖边的时候,听到井里的青蛙在大喊:“是谁在外面?帮帮我,我想看到外面的世界。”

        我们该怎样帮助青蛙看到外面的世界?

项目目标

1.通过体验活动分析得出来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛,能使人们看到光源或该物体。

2.通过实验设计验证光在空气中是沿直线传播的。

3.在解决问题的过程中利用平面镜进行光的反射实验,知道光遇到物体会发生反射现象,光的传播方向会发生改变。

4.利用示意图、影像、文字或是实物等多种方式,阐述自己的创意,初步认识设计方案中各影响因素间的关系。

项目流程

      开展单元项目化学习活动要考虑项目学习知识的结构性与系统性,根据项目学习目标,我们对《光》单元的部分课时进行整合,将一系列与项目相关的知识点按照子问题解决顺序融合进学习活动中,让学生在解决问题的过程中,学习相应的科学知识,形成解决问题的能力。


项目实施

我想去看看

项目任务(子问题1)

      眼睛是如何看到物体的?

子项目目标

1. 通过对比分析生活中的案例,抓住光源的本质特征,展示学生对光的理解,通过观察黑盒实验,解释人眼看到光源和物体的原因。

2.能通过观察黑盒实验、生活案例分析等方式获取信息,运用分析、推理等方法得出人眼看到光源和物体的科学解释。

3.能以事实为依据作出独立判断,面对有说服力的证据,愿意调整自己的想法。

子项目流程图

子项目实施

(一)创设故事情境,提出驱动性任务

出示故事背景:有一头奶牛经过井盖边的时候,听到井里的青蛙在大喊:“是谁在外面啊,帮帮我,帮帮我,我想看看外面是什么样的。”

提出总驱动性问题:如何让青蛙看到外面的世界?

子问题1:青蛙想看看外面的世界,我们要先让青蛙能看到物体。那么,眼睛是如何看到物体的?

(二)学生设计实验,解决子问题1

活动一:学生在井口打一个孔,学生体验从洞口看井内。

学生通过活动体验,发现井里没有光或者只有很少的光进入井中,看不到青蛙。

活动二:设计实验,证明增加进光量能更清楚地看到物体

通过交流讨论,学生认为把孔变大或者用手电筒照射,能让更多的光进入井中,能帮助我们看到井里的青蛙,以此来证明眼睛看到物体与光有关。出示评价表。      

       学生通过小组讨论确定实验方案,在班级展示后实施实验方案。

       在验证猜想的过程中,学生会根据评价表认真审视自己小组的实验设计与实施,当小组内需要改变实验方案时,会先修改设计图再进行实际操作。

       最后,学生不仅通过实验活动验证了之前的猜想,还对自己小组的活动表现有了正确的认识和评价。

(三)分析故事情境,提出新问题

现在,我们在井口打孔,让光进入了井中,这时,青蛙眼中的世界是怎样的呢?



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青蛙眼中的世界

项目任务(子问题2)

     青蛙眼中的世界是怎么样的?

子项目目标

1.能根据材料设计实验,验证光的传播方式。

2.通过观察分析实验过程中的现象,推理得出光是沿直线传播的。

3.能根据实验设计进行光的直线传播验证操作。

4.能根据真实情境的问题解决,养成有理有据地分析、推理的科学习惯。

子项目流程图

子项目实施

(一)聚焦:体验青蛙视角

活动一:在水井底部体验青蛙视角,简单绘制青蛙眼中的世界光线图。

(二)探索光的传播方式

1.出示材料,设计实验验证光是否沿直线传播。

2.出示实验项目评价表,要求评价员从设计、操作、效果进行评价并张贴。

3.根据评价表与设计图进行分组实验。

4.交流:汇报实验记录单,演示实验现象,评价员对实验操作、效果进行评价。

5.小结:通过设计实验验证后,我们发现:光是沿着直线传播的。

(三)研讨:光的传播

1.问题一:纸屏上的光斑在卡纸移动前后有什么变化?并解释这一现象。

2.问题二:如果将透明的烧杯换成不透明的塑料杯还能看到光线吗?

(四)拓展:更多思考

1.改进:修改青蛙眼中的世界光线图。

2.交流:解决青蛙眼中的世界是怎样的问题时,我们的方法是验证光是直线传播的。

3.问题:青蛙现在只能看到那么一小片天空,那有什么办法能让他看到外面更广阔的世界呢?



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广阔的新世界

项目任务(子问题3)

       如何让青蛙看到更广阔的世界?

子项目目标

1.通过光的反射实验,认识到光遇到镜面会改变传播方向,形成反射现象,反射光也是沿直线传播的。

2.观察日常生活情境,发现光的反射现象,能提出探究问题及假设,并动手实验。

3.通过不断重复光的反射实验,发现光的反射现象及其规律。

4.观察生活中光的反射现象,并产生探究的欲望。科学严谨地对待实验,从实验现象中总结光的反射规律。

子项目流程图

子项目实施

(一)聚焦问题

帮助青蛙看到外面广阔的世界。

(二)寻找方法

出示实验模型,寻找青蛙可以看见草原上的牛的方法。

(三)探究实验

出示活动记录图和评价表,完成两个挑战。

挑战一:让光线进入①位置的青蛙眼中。挑战二:让光线进入②位置的青蛙眼中。

(四)发现规律

1.学生分享,展示各组正确的记录单。

2.提问:反射到①号位置和②号位置时,镜子摆放的角度一样吗?难道光的反射在角度上存在着某种规律吗?你发现了什么?

提示:用入射光,反射光,镜面等科学词汇去归纳。

3. 组织全班交流。(对比两组光路图,增加辅助线帮助学生发现)

(五)深入体验思考

1.让学生把头深入井底,当成青蛙去实体感受。

2.要一直抬头才能看见牛很累。这个问题又该如何解决呢?



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青蛙的新工具

项目任务(子问题3)

       如何让青蛙看到更广阔的世界?

子项目流程图

子项目流程

(一)明确任务

学生切身体验从青蛙视角手持一面镜子看井口外的牛,引发出新问题及新需求:制作一个工具,帮助青蛙能轻松方便地看到井口外的世界。

(二)设计与制作、改进

评价先行,以评导向。评价量表先行指引学生更严谨、规范地进行设计图的绘制及工具的制作。

1.各组设计方案

各小组绘制设计图,评分员如实评价打分。最后,全班就每小组的设计稿进行交流学习。



3.制作、改进

在出示制作要求及评价标准后,各组根据设计稿进行制作,同时,评分员进行组间互评。

(三)展示与评价

1..评分员对工具进行3次测试后完成测试维度的打分。

2. 对比分析,成功的小组用了几面镜子?这两面镜子的摆放有什么特点?

(四)迭代改进

1.青蛙的新困惑。

课件新困惑:①工具的观察口被固定只能看到井口一个方向的景象。

            ②无法看到井口外更高的长颈鹿

2.对于新困惑的改进方案讨论



项目反思


1

方利

《我想去看看》

本课是单元项目的第一课时,需要完成的是创设情境,提出该项目的总驱动性任务,解决项目中出现的第一个问题:眼睛是如何看到物体的。在进行教学设计时,考虑如何让学生体验从看不到物体到能看到物体,同时利用评价让学生去思考该如何设计实验进行有效地验证。在实际教学过程中,学生对故事情境很感兴趣,在进行初步体验活动前,让学生猜想眼睛能否看到井里的青蛙,充分暴露了学生对相关知识认识情况,再通过活动一,学生发现眼睛不能看到井中物体,这极大地激发了学生解决问题的兴趣,能积极投入到实验设计中,并进行实验验证。在本节课上,采用了评价先行的策略,引导学生关注实验设计、修改、和效果评价,评价过程结合了小组自评和师评。作为整个项目的起始课,本课与项目情境的结合度较高,相关科学知识点也基本落实了,后续可以考虑是否在这一课中进行加入相关的学习活动,以丰富项目内容。


2

王迦源

《青蛙眼中的世界》

本课为单元项目第二课,解决子问题“青蛙眼中的世界”究竟是怎么样的?课堂开始让学生通过井底之蛙体验,建立概念青蛙眼中的世界比较狭窄,那么为什么会是这样呢?教师通过这个活动引导到光的传播方式研究,让学生根据三套材料,设计实验验证光是沿直线传播的。课后经过讨论认为在流程上可以更改为让学生先预测井底之蛙的视野,然后设计实验、验证猜想,最后再进行体验井底之蛙活动,这样的一个过程可能会更好的暴露学生前概念,真实了解到青蛙眼中的世界,为后续课程“如何看到更广阔的世界”做铺垫。


3

蔡颖佳

《广阔的新世界》

本课为单元项目第三课,解决子问题3:如何让青蛙看见更广阔的世界。课题一开始抛出问题,出示模型,学生的探究兴趣是很浓重的,在这之前讲太多注意事项导致学生探究积极性有所下降,今后应该先让学生去做,出现问题之后在全班性进行指导。接着开始探究实验时,记录材料和记录方式的选取不太方便,还需要进行改进。在发现光反射规律的问题中,提问的指向性还要更明确,观察对比的光路图还要更清楚。最后深入体验思考还有没有解决,为后续第四课制作一个更方便更实用的新工具做铺垫。


4

罗爱勤

《青蛙的新工具》

本课是“新坐井观天”单元项目化学习的最后一节课。课堂伊始,通过学生切身体验青蛙看世界引来的新问题来激活了学生的思维,激发了学生利用所学去解决问题的欲望。学生在制作工具的过程中经历了设计方案、实施与改进。最后的拓展及改进环节,学生认识到工具的设计是个不断循环迭代的过程。


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本文选自路小科

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