小学科学教学融入STEM理念的设计与实践案例：《垃圾分类：设计制作分拣机》教学设计（四稿）.docx

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1、垃圾分类：设计制作分拣机一、视频导入1 .师：同学们，上周徐老师去上海跟朋友逛街，逛渴了想买杯最爱喝的奶茶， 结果我的那位上海朋友却给我看了一段抖音视频！你们想看吗？（播放珍珠奶 茶的抖音视频）。2 .师：这是关于什么的视频？看了有什么感受？生：学生作答。3 .师：垃圾分类已成为社会关注的热点（板书：垃圾分类）。一杯小小的奶茶要 被拆开扔进多个垃圾桶中，说明垃圾不仅要分类，还要精准分类。（板书：精准）二、垃圾分类知多少1 .师：其实，我们湖州自2019年7月10日起，也出台了相关的实施方案。那作 为湖州小市民，你知道湖州日常垃圾分类的标准吗？生：易腐垃圾、可回收物、有害垃圾、其他垃圾。（出示垃

2、圾桶板书，出示 PPt）.师：（出示校园垃圾桶图片）这是我们新风清河校区的垃圾桶设置。我觉得我 们新风清河做得非常好，在垃圾分类的设置上符合我们湖州日常的垃圾分类标 准。接下来，徐老师要考考你们咯！（出示ppt和多种垃圾图片磁铁）谁愿意上 来给它们找合适的家？生：学生上台张贴。2 .师：有不同意见吗？看得出，大家的垃圾分类知识掌握的不错/还有待提高哟 （板书：分类知识）。三、垃圾处理及现状.师：那你们知道垃圾为什么要分类吗？生：学生猜测。1 .师：不同种类的垃圾处理方式是不同的。比如，（出示ppt）可回收物运送至再 生资源工厂，加工后供消费者使用；有害垃圾会有专业机构进行安全处理；其他 垃圾会

3、进行垃圾焚烧，用来发电等；易腐垃圾会进行堆肥，通过发酵来滋养土地。2 .师：同学们，在校园里我们产生的易腐垃圾和有害垃圾会有专人将它们单独运 走。那校园里产生的其余垃圾呢？生：我们会分类投放。（我们会分类投放到可回收和其他垃圾桶里）.师：一起来看一张徐老师从校园里抓拍到的照片。（出示畚箕图片）就这只畚 箕里的垃圾你会怎么倒呢？生：学生作答。3 .师：看得出你的垃圾分类知识很丰富，而且分类意识也很强（出示板书：分类 意识）。（出示教室垃圾桶倒错的照片）但是并不是每位同学在倾倒垃圾时都能跟 你一样，常常会因为觉得麻烦或者偷懒，将他们一股脑儿地全部倒入一个垃圾桶 中，这样就存在扔错的现象。4 .师：

4、同学们，这只是一个班，垃圾扔错的量不算大，那如果是一所学校呢？整 个吴兴区的学校呢？那垃圾扔错的量就很大了。而这些垃圾被运输到垃圾中转站 后他们会如何处理呢？生：再次分拣。5 .师：进行二次分拣（板书：二次分拣），谁来分拣呢？生：人。6 .师：目前我们湖州乃至全国做的常见的分拣方法就是人工分拣。（板书：人工 分拣）四、垃圾分拣方法1.师：但是采用人工分拣的方式不仅费时、费力、成本大，效率低，而且垃圾的 气味还会影响到人体的健康，危害极大。聪明的你们，能不能利用我们所学过的 科学知识，在垃圾出校门之前，将垃圾采取机械化的方式（板书：机械化分拣） 精准的分拣出来呢？今天，我们就以黑板上的这些垃圾为

5、例（板书：O）,小组 讨论，进行头脑风暴，构思下垃圾分拣的方法，将你们的方法记录在记录表中， 拿出桌面信封袋里的任务单。生：学生小组讨论。垃圾分类：设计制作分拣机第 小2任务一：如何将垃圾分拣出来?尘土MU!塑料瓶 回形针餐巾纸双面胶纸玻璃分拣方法：分拣方法：需二次分拣的垃圾:评价标准：可行性/方法科学合理（）功能性/精准分拣多种垃圾（）相似性/模型与设计一致 （ ） 注：达成标准的在对应的括号中打上“二任务二：设计垃圾分拣机装置名称：装置功能：能精准分拣出 种垃圾。 2 .师：哪个小组愿意上台来分享下你们头脑风暴后的想法？生：小组分享。（教师引导：你们是怎么考虑的？为什么想到这种方法？其中蕴

6、含了什么科学原理吗？）（板书：磁性/大小/轻重/沉浮/材质）3 .师：其他小组呢？有没有不一样的想法和主意？上台分享！（教师小结：板书机 器人分拣）生：小组补充。机械化分拣磁铁/电磁铁一铁钉、回形针吸尘器+网筛一尘土重力一餐巾纸、双面胶纸振动+网筛一玻璃沉浮一玻璃、塑料瓶机器人分拣各类传感器：颜色、触觉、声音、气味、温度、湿度、距离、重力、压力、光敏、速度4 .师：你们都很有自己的想法。接下来，你们化身为设计师，来按照你们的设想 设计制作一台校园垃圾分拣机。（出示板书：设计制作分拣机）我们先来设计， 徐老师有三条标准：可行性（方法科学、合理）；功能性（精准分拣多种垃 圾）；相似性（模型与设计一

7、致）。生：学生小组设计。5 .师：设计图我们暂时保密。这是徐老师为你们提供的材料和工具（出示ppt模 型材料），请按照你们的设计图来制作模型。上来领取材料。生：学生建立模型。（板书呈现评价表）7.师：请小组分享模型设计理念。（自评可行性，教师贴；老师觉得你们的模 型与设计一致或不一致）。别评价标准一三0)五七八可行性（方法科学合理）功能性（精准分拣多种&圾J相似性（模型与设计一致）生：小组汇报。8 .师：大家都听清他们的汇报了吗？你们觉得哪些小组能精准分拣出的垃圾最 多，功能性比较强呢，小组讨论后将投票棒投入你们心仪的小组桶中。我们给前 三的小组贴五、拓展延伸9 .师：我觉得你们都很棒！今天，

8、你们能运用科学知识来设计制作能精准分类 的垃圾分拣机解决校园中的实际问题，真的很了不起。但实际上垃圾种类成千上 万，远远超过我们今天黑板上的这些。这个分类难题垃圾处理专家也一直在想办 法，一起来看一段视频。（播放国外的人工智能垃圾分拣视频）10 师：看了这段视频，你们有什么感触？生：学生作答。11 师：其实，目前国际上还没有一种方法可以把所有垃圾进行精准的分类，需 要多种方法的综合运用。所以人类还是在不断探索垃圾分类的路上，需要在座的 你们共同努力。但不论怎样，我们能为垃圾分类做的最简单最实际的一件事就是: 学好垃圾分类知识，树立垃圾分类意识，（出示ppt）从垃圾分类的源头开始，做 好日常生活

9、垃圾的分类与投放，为垃圾分类的后续工作减轻压力。12 师：今天我们（出示ppt）像科学家一样运用科学知识，像设计师一样绘图设 计装置，又像工程师一样动手制作模型。真的很棒！为你们点赞（板书：点赞）。 今天的课就上到这，谢谢大家，下课！易腐垃圾：蚕豆壳、苹果皮、饼干可回收垃圾：铁钉、回形针、塑料瓶、玻璃 其他垃圾：尘土、餐巾纸、双面胶条有害垃圾：纽扣电池、药品材料：垃圾板贴、信封袋、保鲜袋芯、珍珠海绵、瓦楞纸、双面胶、剪刀、小刀、 吸管、纸板、卡纸、超轻黏土、胶带、桌牌+投票号、材料区、展示区板书：垃圾分类、头脑风暴、设计制作分拣机、易腐垃圾桶、可回收垃圾桶、其 他垃圾桶、有害垃圾桶、二次分拣、精准、人工分拣、机械化分拣、机器人分拣、 垃圾板贴、评价表、五角星板贴、赞a 演费分类知识Ci我们的评价表组别 评价针、0五K七八可行性（方头科学合SU功能性（编里分林多叶垃圾J相似性型与谩计一改）设计制作分拣机人工分拣二次分拣（精准）机械化分拣J机器人分拣C大小轻重磁性沉浮I材质