近日,北京市朝阳区“基于STEM教育的核心素养培养研究”第一次研讨会在北京中学召开,23所申请该项目的学校代表出席会议。来自北伊利诺伊州立大学的北京中学STEM课程教师Sam Watt上了一堂观摩课,并在课后解读了STEM课程。
在这节观摩课上,Sam老师要求学生们用硬纸板、线绳、吸管、透明胶来制作一个仿真手,并能用这只“手”拿起一个加了重量的纸杯。
一上课,Sam老师就抛出了一个问题:大家谁会用一只手系鞋带?他邀请一位同学来到台前进行测试。经过多次努力,这位同学最终用一只手将鞋带系好,赢得了同学们的一片掌声。Sam老师紧接着又问:相比用两只手系鞋带,一只手是不是要难很多?生活中还有哪些事情是一只手做起来很费劲的呢?同学们纷纷给出答案,而Sam老师也对同学们的答案给予了肯定。
接下来Sam老师给同学们播放了一段视频。视频中有一位名为Nigel的澳大利亚人正在展示他的机械仿真手。那手可以完成很多精细的动作,如:敲鸡蛋、系鞋带等,引得同学们发出阵阵赞叹。视频观看完毕,Sam老师要求同学们自己动手用硬纸板制作一只仿真手。
同学们两人为一组,在纸板上画出手型并进行裁剪;在纸板手上定位关节;将吸管剪成小段并固定在每个手指的“指关节”上;用5根线绳分别连接5组小吸管,最终汇集到掌心并穿过去。同学们通过拉扯线绳来控制“手掌”的张合,最终可以拿起一个纸杯。
学生们的进度很快,将近30分钟就基本做完了。大家开始对“手”进行检测。有的“手”很棒,能抓起放很多重量的杯子,而有些“手”则仅仅只能抓起一只空杯子。Sam老师不断鼓励和启发学生们对自己的纸板手进行改良。不少学生将纸板手和自己的手进行观察和比较,一点点地调整和改良。有位同学一开始做出的“手”只能拿起装有170g重量的纸杯,后经改良,最终拿起了装有400g重量的纸杯。
即将下课时,Sam老师给学生们留下了不少问题,如“你们的手跟自己制作的‘手’有哪些相似点又有哪些不同点呢?”“如果要继续改进你的‘手’的话,你还将做哪些事呢?”他希望学生综合运用所学的科学、技术、工程、数学知识进一步思考并有自己的想法。
□文/王芳(北京中学)