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基于STEM开展小学课外科技活动“制作太阳能热水器”

范文

李依琼郑子山

摘要科学技术飞速发展的今天，小学生综合能力的提高迫在眉睫。本文基于STEM教育理念开展小学科学课外科技活动“制作太阳能热水器”探究性实验，从活动准备、活动探究以及活动交流等环节融合了小学生观察能力、实践能力、探究操作能力、表达能力等综合能力的培养，充分调动学生的学习积极性。

关键词 STEM 课外科技活动综合能力

中图分类号：G427文献标识码：A

1 STEM教育理念

在科学技术迅猛发展的今天，中小学教育如何高效地孕育出具有竞争力的普通公民及科技人才已成为教育的核心问题之一。而STEM教育的提出正为这一问题的解决指明了方向，STEM是Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）的统称，其实质是将科学素养、技术素养、工程素养、数学素养融合为一体的教育理念，达到跨学科跨领域的目的，实现学生综合能力的培养。本文将基于STEM教育理念开展小学课外科技活动—“制作太阳能热水器”探究性实验。

2“制作太阳能热水器”探究性实验的开展

2.1活动准备

2.1.1资料调研

查询有关人类能源的演变相关知识、太阳能热水器的组成以及发展历程。

2.1.2材料准备

大纸盒、泡沫塑料、小饮料瓶、锡箔纸、透明塑料纸。

2.2活动开展

2.2.1制作流程

（1）把大纸盒跟饮料瓶涂黑，为了加强反射，让透过瓶子的阳光反射回瓶子，减少热量外流;

（2）将泡沫挖洞恰好可塞进装满的饮料瓶里面，防止热量散失，起保温作用，剩下的露在外面用于吸收太阳光;

（3）大盒子后面做个支撑架，使盒子斜立起来，将饮料瓶放在大盒子里面，在饮料瓶的左右及后面均放置锡箔纸，可将饮料瓶散失的光热聚集起来反射回饮料瓶;

（4）在饮料瓶前方放置透明塑料纸，使太阳光透过塑料纸集中在饮料瓶上;

（5）将整个装置放置在太阳底下，DIY太阳能热水器制作完成。

2.2.2表达交流

各个小组表达交流自己小组的发现，对比与其他小组的相同与不同之处，并在教师的引导下，反思各自设计的独特优点以及不足之处。

3探究性实验融合了多种能力的培养

首先，在活动开始前，学生在教师的引导下自主查询有关人类能源的历史，了解了太阳能是当代可再生新能源，太阳能热水器通常由集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成，在这一过程中培养了学生自主查询资料收集信息的能力，也融合了能源发展的历史知识，培养了学生的人文情怀，正如德国哲学家心理学家赫尔巴特所说“历史应是人类的教师，”历史知识的熏陶对于学生能力的培养至关重要;接着小组合作在设计太阳能热水器的实验步骤中，运用了前面所学光、热的相关知识，达到了巩固知识，知识迁移运用能力的培养;画出太阳能热水器草图包括构造、功能以及美观性能，融合了学生的科学领域知识及艺术素养，践行了STEM+教育理念，不仅是多个学科的叠加，也是多个学科知识技能间的有机融合;项目制作和制造过程中融合了学生动手操作能力的培养，小组分工合作，分别有组长、记录员、操作员以及发言员，培养了学生的团队合作精神以及科学探究精神，通过动手操作提高了学生的极大兴趣和好奇心，符合课标所提倡的“保护学生好奇心和求知欲”基本理念;项目观察过程中学生需要运用到温度计进行测量水温的变化，培养了學生的观察能力以及严谨求实的科学态度;最后的表达交流环节融合了语言的书写以及口头表达能力，科学与语文学科的融合实现了跨学科间的关联，培养了学生的综合能力，践行了STEM教育理念。

4附录：实验方案记录单

基金项目：福建省级重大教改项目，编号：FBJG20170213。

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