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科学实验课程:创意纸电路作业设计

2021-11-19曾丹红

广东教学报·教育综合 2021年112期
关键词:作业设计小学科学

曾丹红

【摘要】文章以《义务教育小学科学课程标准(2017年版)》“课程基本理念”為依据,以主题制作作业为媒介,基于中段学情,设计了个性化科学创意作业,将艺术、手工、技术和工程等学科有机地交叉融合,并展示了部分学生优秀作品。动手制作类作业的设计与实施能帮助学生巩固所学知识,有助于学生形成良好的思维习惯和行为习惯。

【关键词】小学科学;创意纸电路;作业设计

动手制作类作业是小学科学教学的重要组成部分,它要求学生运用所学知识内容,完成主题类任务,旨在发展学生技能、智力和创作才能,是提高学生素质的重要载体。小学科学四年级下册《电路》单元是学生初步探究电能的课程,四年级学生善于发现问题,喜欢动手操作,并且已经掌握了一定的科学方法与技能,但自主探究能力不强。电在生活中的使用十分普遍,但学生平时对电的研究比较有限,理解本单元内容具备一定难度。针对以上问题,以《义务教育小学科学课程标准(2017年版)》“课程基本理念”中“为学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会,强调做中学和学中思,通过合作与探究,逐步培养学生创造性、批判性思维和想象力”为依据,以主题制作作业为媒介,基于中段学情,设计了个性化科学创意作业,将艺术、手工、技术和工程等学科有机地交叉融合,帮助学生巩固所学电路知识,有助于学生学会设计、学会思考,形成良好的思维习惯和行为习惯。

一、电子画作业

电灯是生活中普遍能见到的,能在纸上点亮一盏灯,特别是自己动手设计、制作可点亮多盏灯的纸电路作品,让学生充满了浓厚的兴趣。

作业要求:设计制作一幅有灯光效果的纸电路美术作品,以小组为单位,确定主题,分工协作,要求电器元件布局合理,设计有开关控制灯光,一个电源供电,用电器正常工作。

学生优秀电子画作品

作品介绍:设计了按钮式开关在电子画背景后,利用纸电路连接LED灯和按钮开关,当夜幕降临,开关即可控制城市楼房里的灯光。

电子奥秘:利用导电胶布连接按钮开关和点灯,又方便粘贴于纸张背后,美观实用。

二、立体卡片类作业

各种节日时学生会通过贺卡赠送最好的祝福,其中不乏精彩的立体贺卡。立体卡片类作业旨在引导学生将所学知识用更加生动灵活的方式呈现,提高学生的综合能力。

作业要求:选择或制作一张普通立体卡片,在此基础设计线路制作成具有灯光效果的艺术性立体贺卡,要求掌握纸电路电器元件的组装方法、粘贴连接电路的技巧,绘制出电路设计图,根据设计图将纸电路各电器元件准确安装在设计好的电路贺卡上。学生制作的优秀作品如图所示。

彩虹马立体卡片

作品介绍:利用卡片中彩虹的平展性与发光特性,将灯光安装于彩虹上,按动开关,能看到彩虹的绚丽色彩。

电子奥秘:根据电路设计图中的线路,使用两截纸电路粘贴在彩虹上,并联五个LED彩虹灯,为保持卡片完整性,便于折叠,设计将开关和纽扣电池安装在卡片底座。

三、电子元件类作业

纸电路除了可以点亮一盏灯,以探究的方式还能发现不同电子元件的作用与应用,学习到更多综合性电子电路知识。只要按照电路原理图连接电路,不但操作简单,还有利于加深对电路的理解。

作业要求:了解不同电子元件的功能,根据其特性制作出不同功能的纸电路作品。能通过作业制作理解串联、并联电路的结构特点,判断纸电路中的短路和断路,并解决一般的纸电路问题。

电子元件:太阳能电池、电动机、纸电路胶布。

学生优秀作品

作品介绍:太阳能电池放在直射阳光下,可以通过开关控制风扇工作,没有阳光照射时也可以通过切换开关进行电力驱动风扇。

电子奥秘:设计并联电路进行双开关控制,可以在太阳能与电能两种能源中切换,利用电动机连接纸电路来驱动风扇。

四、生活物品模型类作业

电的使用在我们的生活中随处可见,你能否模拟生活中的物品,利用所学电路知识,为其设计一个简单的模拟物件呢?此类作业旨在引导学生探究生活中的科学,把科学与生活实际相联系。

作业要求:模拟生活物品制作有多个LED灯的纸电路,要求有创意,结合绘画、手工让作品充满艺术感;有情节,让纸电路作品富有故事性。

困难与挑战:作品设计制作耗时长,学生根据已有知识无法检验出电路故障的原因,作品成功率低。

学生优秀作品

作品介绍:路灯为夜晚的城市带来光明,方便了人们的生活,它是否也在某一刻,为你照亮归家的路,为你带来一丝温暖。

电子奥秘:利用并联电路将三条纸电路藏于灯杆中,并连接LED灯照亮街道,可设计为多开关控制或串联一个开关控制全部路灯。

总之,科学作为一门综合性、实践性较强的学科,提高学生综合能力为导向的动手制作类作业是学生打下技术基础的重要一环。设计创意纸电路作业应注意以下问题:一是须明确课程学习方向,引导学生结合《电路》所学知识进行知识梳理、提取和自行搜索资料,掌握电路概念和简单电路、并联电路连接方法;二是学生对纸电路各电路元件的使用方法不熟悉,安装任务耗时长,电路故障频出,需增加微课指导;三是引导学生创作,激发学生探究身边科学现象的兴趣,培养其勇于挑战、缜密推断的态度,从而体验科技创造中运用科学知识的重要性。

参考文献:

[1]赵继辰.基于新课标的小学科学“逆风小车”教学研究[J].教育现代化,2020.

[2]王永会.义务教育小学科学课程标准[J].广东科技报,2017.

[3]李文娟.高中信息技术课堂学生自主学习能力培养之探究[J].科学咨询,2020.

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