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建立一个更好的铅笔

材料

材料会有所不同,但应包括:

  • Post-it®botes
  • 未剖保的铅笔
  • 透明胶带
  • 胶带
  • 粘土
  • 剪刀
  • 胶水
  • 橡皮筋
  • 发泡胶
  • 空线轴
  • 橡皮擦
建立一个更好的铅笔

目的

计划、制作、评估和修改简单的设计,并培养对诸如安全、时间、成本、空间和材料可用性等限制因素的意识。


上下文

K-2学生应该有很多机会使用各种材料和简单的工具来设计和制作东西。这个调查用铅笔来介绍规划和评估设计的想法。对这个对象的熟悉将允许学生提出各种各样的想法,如何提高它。小规模的设计挑战允许使用日常教室工具和材料进行更大范围的解决方案。

这节课的目的是培养学生对约束的意识。在早期,孩子们可能倾向于接受他们的第一个想法,很少进行测试。因此,应该鼓励学生思考他们的设计的实用性。然而,在评估设计时必须小心,因为学生必须计划和建立许多设计,以培养信心。避免用“好”和“坏”或“可能”和“不可能”来描述设计。相反,可以使用“现在可以做”和“现在不能做”这样的术语。

应该反复提醒学生,活动的目的是设计一些他们可以使在空间和时间内分配,使用可用材料。建议大规模设计的学生应为他们的想法认可,并且仍然有机会与同学分享这些设计,他们可以评论他们对他们所喜欢的内容。


提前计划

建议教师背景:阅读Post-It®注意事项的发明从发明维度。


动机

要确定学生的先验知识,请通过询问来开始课程:

  • 人们如何提出新的想法来制造或建造的东西?
  • 你有没有想出一个新的想法或设计?
  • 你能造出来吗?为什么或者为什么不?

给每个学生一个便利贴®笔记。

问学生:

  • 便利贴的用途是什么?
  • 您认为发明者如何提出it®的想法?
  • 他可能一直在努力解决什么问题?

在学生提供了他们的想法之后,分享如何创建产品的故事(来自发明维度)。与学生讨论的事实是,设计的想法来自试图解决日常问题的人(一本保留在书中掉出的书签)。为了进一步说出这个想法,你也可以分享背后的故事液体纸®,也来自发明维度网站。

挑战学生,让他们在教室里找一些别人创造的东西来解决问题,或使任务更容易完成。学生可以把自己的名字写在之前分发的便利贴上,然后把它钉在他们找到的物体上。当学生回到他们的座位上时,允许每个人谈论他们选择的对象,解释它解决的问题和/或使任务变得更容易的任务。


发展

通过介绍您想要解决的“铅笔问题”的示例来开始活动。例如,当它滚下桌面时,您反复丢失铅笔。列出或绘制图表纸上的问题。让学生想到他们遇到的铅笔问题。

问学生:

  • 铅笔有什么令人沮丧的地方吗?
  • 你有没有用铅笔工作过的问题?

如果需要,允许学生用铅笔来帮助他们想出想法。(有些可能包括:铅笔滚桌子,橡皮擦总是穿出第一,铅笔总是丢失,铅笔不会呆了,铅笔伤害你的手指,让你的手指,你不小心戳自己的,铅笔休息,咀嚼的时候不好吃,铅笔不是重/厚度/强/足够长的时间,等等)。

接受并记录所有学生的想法在图表上。


根据学生想要解决的“铅笔题”,将学生分成两人一组或三人一组。

告诉学生:你的工作就是提出解决你的铅笔问题的计划。您可能会尽可能多地开发尽可能多的解决方案,但您必须只选择一个设计来构建和呈现给课程。必须在一个课程期间在课堂上建造或执行这种设计(选择您的学生可以使用易于使用的材料进行概念化的时间段,例如一个课程期间或一个下午)。

让组头脑风暴解决问题的解决方案。然后让他们记录使用单词和/或图片的大图表纸上“现在可以完成”的想法。


让小组向全班展示他们的设计。每组讨论以下内容:

  1. 材料:
    • 你需要什么材料来做你的设计?你需要什么工具?
    • 材料和工具是否可用?如果没有,我们可以得到它们吗?如何?
  2. 学校政策/安全:
    • 如果您建立了这个设计,您会跟进学校和安全规则吗?
    • 你可以伤害你所选择的工具和材料吗?如何?
    • 我们需要做些什么来保持你和班级的其余部分安全?我们有足够的人和材料来使用这个安全计划吗?
  3. 成本:
    • 我们需要购买一些东西才能做出这样的设计吗?我们可以吗?
  4. 时间:
    • 您需要多长时间才能建立您的设计?你有足够的时间吗?
  5. 空间:
    • 你有足够的空间来构建你的设计吗?如果没有,你需要去哪里建造它?

让学生回到他们的小组。请学生确定:您是否能够制作或构建您的设计此时此刻?为什么或者为什么不?允许群组时间来决定他们的计划是他们“现在可以做的”或“现在不能做”并解释他们的选择。决定他们的设计是可行的,这些组应该创建他们需要完成其设计的材料和工具的列表。

您应该查看列表,提醒学生到任何无法使用或潜在危险的工具或材料。决定他们的计划的团体是不可能的,应该是时候修改教师和学生反馈的想法。

老师提示:不要让学生停留在修改自己想法的阶段。重点不是让每个小组都创造出一支“能工作”的铅笔,而是让学生思考约束条件以及它们如何影响设计。讨论工程师在规划和构建设计时必须考虑和处理这些相同的问题或约束的事实。他们可能无法构建他们创造的每一个设计。有时他们需要改变他们的设计,因为缺乏时间或空间,或出于安全考虑。他们必须努力找到在时间、材料、工具、资金和空间可用的情况下最有效的设计。

同样重要的是,许多学生将通过“失败”的设计体验更好地理解这个概念,当他们能够很容易地识别他们没有预期或考虑到的约束条件时。


在确定“现在可以做”的设计后,让学生有时间尝试创造他们的改进铅笔。每个小组都应该使用一支未削尖的铅笔,并且应该有机会使用各种合适的材料和工具。应该鼓励他们只选择那些最适合他们设计的材料。出于安全考虑,一些老师/家长/年长学生的帮助和监督可能是必要的。这些人还应该鼓励学生在构建和测试他们的设计时进行持续的讨论。


评估

当设计完成后,让小组向全班展示他们的新铅笔,分享原始草图和最终设计。

要求学生分享以下信息:

  • 你能按计划造出你的铅笔吗?为什么或者为什么不?
  • 制作铅笔的过程是否改变了你对“现在可以做什么”的想法?
  • 如果可以重新来过,你会改变什么?为什么?

延期

学生们每天都会遇到很多课堂上的问题——比如,太矮造成的问题——擦不掉黑板的顶部,椅子摇晃,夹克从小隔间里掉出来,午餐袋里的三明治被压扁了,鞋子松了,等等。

让学生头脑风暴一个他们想解决的日常问题。学生应该用图片和/或文字记录问题,以及问题的可能解决方案。学生们可能仍然需要一些帮助来识别那些他们感兴趣的和在他们能力范围内的问题。(科学素养基准, pg。49)

选择小规模设计将使学生实际上建立他们计划的内容。然而,应鼓励提出大规模设计的学生,并为其创造力认可。那些不可能在课堂上建立的设计可以为解决限制的想法提供有价值的机会。

在学生确定他们想要解决的问题和可能的设计解决方案之后,他们应该确定它是否是他们“现在可以做的”或“现在不能做”。学生应该捍卫他们的答案。(这可能需要口头地完成。)


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课程细节

成绩 主题 类型 2061项目的基准 国家科学标准
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