习近平总书记在2020年9月11日科学家座谈会上强调,好奇心是人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起,使他们更多了解科学知识,掌握科学方法,形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。落实这一重要指示要求,需要面向青少年开展科学普及,大力弘扬科学家精神,培育一代有理想、敢担当、勇创新的新人。
中国教育部于2017年8月正式发布《中国STEAM教育白皮书》,提倡提高学科的本质认知和科学素养。山西教育厅于2019年5月发布《关于开展中小学校创客教育的指导意见》中指出“要激发学生创新潜能、培养学生跨学科解决问题的能力和团队协作能力,提升学生核心素养,培育具有创新思维和创新能力的时代新人。
《走进STEAM》科技社团兴趣活动涵盖物理、化学、生物、天文、历史、地理、数学、信息等学科知识,能够让学生在实践探索中感受科学奥秘。
本学期五年级小博士们学习了《自制抽油机》、《无线电风扇》、《花灯转起来》、《悠悠满天星》、《晶体小足球》、《感应能道闸》、《转转日月地》、《净化大作战》、《月球探险车》、《雨滴感应器》、《眨眼猫头鹰》、《环保小能手》和《切割大魔王》共十三节课。接下来我们一起看一下五年级的小博士们在《走进STEAM》兴趣活动的精彩瞬间吧!
第一节课小博士们学习了《自制抽油机》。这节课中小博士们学习了石油,是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”,它是汽油、柴油的主要来源。
本节课拼装的抽油机主要使用的是连杆传动机构进行运作的。
接下来小博士们学习了《无线电风扇》。
当红外线照射在光敏开关上,开关接通,电路形成通路,电风扇开始工作。 用手遮住光敏开关,使其不能接收到红外线,这时光敏开关断开,电风扇停止工作。
科学兴趣活动具有体验性特征,学生在参与、体验获得知识的过程中,不仅获得结果性知识,还能获得解决问题过程中的过程性知识。
《花灯转起来》这节课上小博士们学习了走马灯原理:上升的气流会推动轮轴旋转(蜡烛点燃,周围空气温度上升,热空气体重轻向上升,形成气流,气流推动轮轴旋转)。
风是由空气流动 引起的一种自然现象。太阳光照射在地球表面,地表温度升高,地表的空气受热膨胀 变轻而往上升,上升的空气逐渐冷却变重而降落,由于地表温度高,空气又会上升,这样空气流动就产生了风。
《悠悠满天星》这节课上小博士们学习了光的全反射。光从光密介质射入光疏介质,当入射角増大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。当光线由光疏介质射到光密介质时,因为光线靠近法线而折射,这时不会发生全反射。全反射需要满足的条件有:①光从光密介质进入光疏介质。②入射角等于或大于临界角。
光纤是光导纤维的简称,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,它的光传输原理是“光的全反射”。光纤是光纤照明系统中的主体,光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种。前者就是光传到端点后,通过尾灯进行照明,而后者本身就是发光体,光束通过传导形成一根柔性光柱。
《晶体小足球》中,小博士们认识了同素异形体,它是由相同元素组成,不同形态的单质。如碳元素就有金刚石、石墨、无定形碳等同素异形体。
1772年拉瓦锡证明金刚石可燃,生成CO2,进一步测定后确定金刚石是由碳组成的单质。 1779年舍勒证明石墨可燃,也生成CO2, 进一步测定后确定石墨是由碳组成的单质。1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。1955年美国科学家霍尔在1650℃,95000个大气压下用石墨合成了金刚石。
由此可见石墨和金刚石是碳的同素异形体。
《感应能道闸》这节课中小博士们学习了道闸工作的原理:当感应器感应到有物体通过时,把信号传递给电路板,电路板按照设定好的程序指挥电机工作,从而带动升降杆上升下降。
科学兴趣活动课程帮助孩子奠定综合科学素养、构建多元知识结构、发展科技操作能力、培养创新思维精神的最佳途径,培养孩子树立学科学用科学的教育理念,以真正提高未来竞争力。
《转转日月地》中小博士们学习了地球的自转:地球绕地轴不停地旋转的运动。地球自转的方向:自西向东。地球自转的周期:约一天约24小时。 地球自转产生了东升西落和昼夜交替现象。地球上之所以有四季是因为地球围绕着太阳公转。
地球与月球构成了一个天体系统,称为地月系。在地月系中,地球是中心天体,因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。
日食,又叫做日蚀。是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。
《净化大作战》课上小博士们认识了净化材料有:海绵、活性炭、石英砂和稀土瓷砂滤料。
小博士们在《月球探险车》这节课上学习了月球车的相关知识。
月球探险车上的太阳能电池板可将太阳所发出的太阳能转化为电能,为月球车的运行提供前进动力,因此在没有光照条件下时,月球车是不会运行的;玉兔号月球车内部安装有储存电能的锂电池,它保证了月兔号即使是在无光照的情况下,也可以正常运行。
玉兔号是中国首辆月球车,和着陆器共同组成嫦娥三号探测器。
《雨滴感应器》中小博士们学习了雨的形成: 空气中的水蒸汽在高空受冷凝结成小水点或小冰晶它们相互碰触,变得越来越大,大到空气托不住时,便会降落下来,当低空温度高于0℃时,便是雨。
雨滴感应器原理:雨水落到感应面板上,感应模块会发出电信号给继电器,继电器接通声光报警模块电源,发出声光报警。降雨消失,感应模块停止发送信号,继电器断开电源,声光报警停止。
小博士们在《眨眼猫头鹰》课堂上学习了并联电路和串联电路的知识。
串联电路:将电路顺次首尾连接起来组成的电路,用电器之间互相影响。 并联电路:把电路中的元件并列地接到电路中的两点间,电流分为几个分支,分别流经几个元件的连接方式,用电器之间互不影响。
今天制作的猫头鹰有个特殊的开关: 单刀双掷开关可拨到两边,起到双控制。它由两个铜片、一根铜丝、一个玻璃球组成,铜丝与哪根铜片接触,就连通了哪个支路,该支路上的灯泡就会亮起来。铜丝来回触碰两个铜片,猫头鹰的眼睛就会交替闪烁,好像在眨眼一样。
《环保小帮手》这节课小博士们认识了生活中的清洁车,清洁车种类主要包括:多用途清洁杂物车、多用途客房服务车、布草车、餐盘收集车、多用途三层手推车、废物清运倾斜斗车和作业手推车 。
清洁车的功能主要有:打扫、洒水、收集垃圾和转化能源等。
最后一节课小博士们学习的是《切割大魔王》。
当小博士们把将鳄鱼夹夹在电热丝上,将泡沫板对准鳄鱼夹下面的电热丝进行切割,当向下移动鳄鱼夹,电热丝发红,切割更快,向上移动鳄鱼夹,切割变慢,移动到顶端,切割困难。
切割机从切割材料分为金属材料切割机和非金属材料切割机。
按控制方式分为数控切割机和手动切割机。
一学期完美结束,小博士们通过自己的努力获得了“科学小达人”的称号。
意大利著名物理学家伽利略说过,科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。培养创新性人才将是未来中小学教育发展的趋势,所以科学兴趣活动引入学校课程体系是教育发展的必然趋势。该课程打破传统的课堂模式,注重实践,提升学生的动手实践能力,同时在动手的过程中,发散思维,开动想象。
在学习中树立正确的学习观及人生观,让学习体验不再枯燥、茫然,而是妙趣横生、乐在其中,让学生爱上学习、享受学习,同时拥有自主学习的能力,以此培养和发展学生的核心素养。
期待每一位小博士在科学兴趣活动课程中快乐学习,有所收获,不负众望!