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设计大佛维护支架乐山市外国语小学汪凌一、课程背景ONTENTS乐山大佛是世界和文化遗产，是乐山的城市名片。大佛因常年受到雨水、植被等侵蚀，发生了风化、渗水、开裂现象。目前，乐山大佛正在开展对大佛残损区域、渗水区域的抢救性保护工作，其中第一步工作就是给大佛设计搭建维护支架（脚手架），保证施工人员安全的开展修缮工作。在这样的真实情景中开展设计大佛维护支架的项目研究，将点燃学生研究的积极性和主动性。二、确定教师团队6名STEM课程组教师1名创客教师3名专家教师三、课程解决问题1.如何根据大佛的不同部位考虑维护支架的设计因素？2.如何根据不同部位设计维护支架的方好案？3.如何根据大佛不同部位的数据按比例绘制草图和3D图？4.如何按比例搭建稳固、承受力大的支架？5.如何设计宣传海报、投标标书以及开展校内投标活动？四、课程成果1.各组方案设计、3D模型图2.按比例搭建的不同部位支架模型3.模拟投标标书4.宣传海报五、课程具体案例011.按比例设计和制作大佛不同部位的维护支架，能测试架稳固性与承受力。能运用3D技术和智能技术开展大佛维护支架的研究。2.知道不同形状的支架结构稳定性和承受力不同，知道维护支架的种类、作用，知道比例尺及运用。3.体验项目学习过程：聚焦问题——设计方案——制作模型——测试改进——形成模型产品——投标活动4.通过课程，培养学生热爱家乡、积极参与家乡文物保护的责任意识、合作意识和研究意识，培养学生的合作精神、自信心和成就感。数学科学建筑学环境学学科融合ONTENTS工程学1建议时间6课时课程准备电脑、评价表、记录单、各种搭建材料23建议年级六年级123课程安排设计方案绘制设计图3D建模完善设计交流方案聚焦问题分析问题24搭建模型测试支架3课程任务1测试模型评议修改撰写解说模拟招标56第一课时聚焦任务分析问题1.观看视频、发现问题2.收集交流维护支架知识3.讨论设计维护支架考虑因素4.根据量规自评学习过程3颗星4颗星5颗星偶尔参与讨论，不够大胆表达自己的观点，组内交流不够积极，不能考虑设计大佛维护支架的因素。小组参与查阅资料，部分学生参与讨论维护支架知识，组内交流不够积极。能够考虑设计大佛维护支架的各项因素。小组积极查阅资料，积极讨论、大胆交流维护支架知识，积极补充自己的想法，考虑大佛维护支架的因素全面。表1评价小组学习维护支架知识、讨论设计因素第二课时设计方案绘制设计图1.出示数据，分组设计方案2.按比例绘制草图和3D模型图3.出示材料，合理预估材料、价格4.根据量规自评学习过程3颗星4颗星5颗星参与设计方案，分工不明，方案没有全面考虑各项因素，字迹潦草，草图、模型图不规范，计算错误，缺乏科学性和创意性。积极参与方案设计，分工明确，方案比较全面的考虑各项因素，字迹工整，草图、模型图比较规范，计算有错，科学性和创意性不足。积极参与方案设计，分工明确，方案设计中全面考虑各项因素，字迹工整，草图、模型图规范，计算正确，具有科学性和创意性。表2评价方案设计第三课时完善设计交流方案1.完善修改方案2.交流设计方案3.再次修改完善4.量规评价学习学生设计大佛不同部位3D模型图3颗星4颗星5颗星个别成员不参与完善方案，没有全面交流方案设计中的各项因素及设计意图，缺乏科学性、可行性、创意性。不接受其他小组提出的意见进行方案修改。全组积极参与完善方案，比较全面交流方案设计中各项因素及设计意图，有科学性、可行性、创意性，接受其他小组提出的意见进行方案修改。全组积极参与完善方案，全面交流方案设计中考虑各项因素及设计意图，有科学性、可行性、创意性，乐于接受其他小组提出的意见进行方案修改。表3评价围绕支架设计的各个因素完善交流方案第四课时搭建模型修改模型1.讨论搭建注意问题。2.按比例搭建不同部位支架。3.循环指导。4.测试支架。5.量规评价学习。3颗星4颗星5颗星不积极参与搭建前的讨论，不分工合作，没有按比例搭建，搭建的大佛各部分支架结构不美观、不稳固，无创意、承受力不大。较积极参与搭建前的讨论，分工合作，按比例搭建，搭建的各部分支架不够美观、比较稳固，有创意、承受力不大。全组积极参与搭建讨前的论，分工合作，按比例搭建，搭建的各部分支架美观、稳固、创意足，承受力大，解决具体问题。表四评价模型搭建过程第五课时测试模型评议修改测试模型评价量表宣传海报3颗星4颗星5颗星不会进行支架模型稳固性的测试实验，支架结构不美观，测试不稳固，不知道如何找出搭建中存在的问题，不知道如何改进支架结构。会进行支架模型稳固性的测试实验，支架结构比较美观，测试不稳固承受力不大，能找出搭建中存在的问题，不知道如何改进模型结构。会进行支架模型稳固性的测试实验，支架结构美观，模型测试稳固承受力大，能找出搭建中存在的问题，知道如何改进模型结构。表五测试、评议修改模型第六课时撰写解说模拟招标3颗星4颗星5颗星不会设计宣传大佛维护支架的解说词和海报，不积极参与招标活动，不接受其他小组的意见，不愿意分享研究过程中的心得。会设计宣传大佛维护支架的解说词和海报，能积极参与招标活动，偶尔接受其他小组的意见，愿意分享研究过程中的心得。会设计宣传大佛维护支架的解说词和海报，能积极参与招标活动，完全接受其他小组的意见，乐意分享研究过程中的心得。表六小组评价撰写解说词、模拟招标活动六年级学生代表将项目研究成果呈递乐山大佛管委会课程拓展乐山大佛石窟研究院杨天宇股长为学生授课《设计大佛维护支架》课程组教师合影评价项目具体指标自我评价教师评价STEM学习过程评价1.设计的维护支架稳固不易变形。2.积极参与设计制作大佛维护支架。3.能根据大佛数据设计方案绘制设计图预算材料价格。4.能撰写工程研究方案。5.遇到困难能积极提出解决的办法。6.能和小组成员愉快合作，研究中大胆发表自己的观点。STEM动手实践评价1.能制作大佛维护支架。2.制作的支架美观具有创意承受力大。3.解说词有新意，宣传效果好，积极参与招标。STEM学习反馈评价4.在本次STEM学习中，你的成功经验是:5.在本次STEM学习中，你的不足经验是：表七总自评表问题真实，激发研究热情，运用多学科知识，解决问题运用技术、实施过程与成果评价课程价值小组合作探究，培养STEM素养形成创新思维，培养自信心、试错心理与行为课程实施问题1.考虑由班级为单位，选择不同的材料按比例制作支架。2.课程的部分内容考虑在大佛景区开展，扩大课程空间。3.在评价量表的制定中，将让学生自主设计评价量表和量规，充分发挥学生的评价积极性。4.考虑分学科学习知识