SPIKE 科创基础套装

保护环境

李欧用心地爱护着 Spike 城。你如何爱护你所在社区的环境?

45-90 分钟
中级
3-6 年级
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课前准备

(注意:本课程包含 A 和 B 两个部分,它们对于完全达到教学标准都至关重要。如果时间有限,请根据学生的需要从这两部分中选取一些内容进行讲解。)

本课程的重要学习内容是研究社区可以通过哪些方式来保护环境。示例模型/程序展示了一种解决方案,即设立社区回收中心,用它来检测白色塑料,并在发现垃圾时发出欢呼声。鼓励学生从示例中获取灵感,然后设计并搭建一个模型来展现他们所研究的社区环保行为。

  • 前期知识铺垫 - 保护环境:利用常备科学材料、共享信息、图片和定义。
    • 检查学生都知道哪些与保护环境有关的概念,或者为了保护环境学生都做了哪些事情,例如回收利用、植树造林和使用太阳能。通过这次的研究活动,他们将能了解到关于这类行为的更多内容。
    • 关键词汇:环境、回收利用
  • 搭建和编程提示:请查看学习单元中的建议。针对本课程的建议:
    • 利用 SPIKE App 应用程序“开始”菜单中的“颜色传感器”教程强化教学效果。
    • 利用 SPIKE App 应用程序“帮助”>“词语模块”菜单中的“事件模块”和“传感器模块”部分提供更多支持。
  • 材料:查找适合学生阅读的关于环境保护行为的研究资源,可通过输入相关政府机构或当地环保组织的名称进行搜索。考虑如何将这些资源融合到课堂教学中。收集必要的手工材料。

A 部分(45 分钟

参与

(全班,10 分钟)

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  • 介绍故事的主人公和第一项挑战:李欧用心地爱护着 Spike 城。你如何爱护你所在社区的环境?

  • 思考 — 引导学生围绕课程主题展开简短的讨论,期间可根据需要使用故事图片:

    • 人们的哪些行为会对地球的环境造成破坏——土地、空气、水、植物?(建设城市、铺设道路、砍伐树木、工厂排放物污染空气和水源等)。
    • 人们可以利用哪些科学手段来爱护社区环境?(回收利用、安装太阳能电池板和风力涡轮机、植树造林、控制污染等)
    • 选择其中一种方式或其它你感兴趣的方式进行调查。你将通过一个模型来展示学习效果。(查看最佳的课堂研究实例。)
  • 给每个小组分发一套 SPIKE 科创基础套装和一台设备。

探究

(小组,25 分钟)

  • 可以向学生介绍下面图片中的例子,说明这是一个社区回收中心的模型和程序,它能够检测黄色塑料,并在发现垃圾时发出欢呼声。学生的模型要能够展现他们所研究的社区环保行为。

  • 让学生:

    • 参考至少两种资源来研究人们利用科学手段保护社区环境的一种方式。
    • 开始搭建能够展现他们所选社区环保行为的模型,并对它进行编程。必要时,可以查看提供的基础模型,从中获取灵感。
  • 鼓励学生开展头脑风暴,讨论可以用哪些方式对模型进行编程,例如如何运行电机、使用传感器和/或激活灯光或声音。

创意示例

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SPIKE Essential Protect Environment - zh-cn

解释

(全班,10 分钟)

  • 将学生召集到一起分享彼此的成果和创意。 

  • 让每个小组用他们搭建中的模型来演示并解释它将会以怎样的方式展现他们所研究的社区环保行为。

  • 引导学生分享进行中的工作,并鼓励他们从彼此的分享中获取灵感。

  • 如果要继续学习“B 部分 — 解释”,请让学生保留搭建好的模型,或者给他们一些时间重新进行搭建。

B 部分(45 分钟

解释

(全班,10 分钟)

  • 重复“A 部分 — 解释”中的步骤,促使学生在继续搭建模型的过程中进行分享、开展头脑风暴和获取灵感。

拓展

(全班,30 分钟)

  • 让学生:

    • (15 分钟)继续搭建他们的社区环保行为模型,并对它进行编程。
    • (10 分钟)使用他们搭建好的模型来分享他们对社区环保行为的研究成果。
  • (5 分钟)鼓励学生分享:

    • 帮助他们完成挑战的知识、想法或技能。
    • 他们在研究或设计模型的过程中获得的知识、想法或技能。
  • 让学生整理套装和工作区。

评估

(全班,5 分钟)

  • 在学生构思、搭建和编程的过程中,利用引导性问题促使他们进行思考和做出决策。

教师观察清单

  • 查看学习目标(_教师支持_部分)。
  • 利用清单观察学生的进度:
    • 他们至少能够为研究工作找到两种参考资源。
    • 他们能够用研究得出的信息来描述某个社区利用科学手段保护环境的一种方式。
    • 他们能够为所选的社区环保行为搭建模型并对它进行编程。

自我评估

让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木。

  • 蓝色积木:我觉得自己能够按照说明创建程序。
  • 黄色积木:我能够按照说明创建程序。
  • 绿色积木:我能够按照说明创建程序,还能帮助同伴达到相同水平。

同伴反馈

让学生在各自小组内讨论他们的合作经验。
鼓励他们使用如下表达方式:

  • 当你……我非常感兴趣
  • 我想了解更多关于你如何……

分层教学

可通过如下方式简化本节课:

  • 将研究对象缩减到有限的几个社区环保行为。

可通过下列方式增加难度:

  • 要求程序以某种方式对用户的输入做出响应,例如让回收模型在检测到可回收材料时发出声音。如果学生已经搭建好了这样的模型,可以要求他们再添加一个用户输入响应。

拓展

  • 让学生研究某个社区利用科学手段保护地球资源和环境的另一种方式。让他们通过简短的口述或海报分享各自的研究成果。

如果实施该部分内容,课程时间将超过 45 分钟。

教师支持

学生将会:

  • 至少为研究工作找到两种参考资源。
  • 用研究得出的信息来描述某个社区利用科学手段保护环境的一种方式。
  • 为所选的社区环保行为搭建一个模型。

(每两名学生 1 套积木套装)

  • LEGO® Education SPIKE 科创基础套装
  • 安装了 LEGO Education SPIKE App 应用程序的设备
  • 请参阅课前准备 - 材料

《义务教育科学课程标准(2022年版)》 3-4年级

  • 11.3-4 有些废旧材料可以被分类和回收。
  • 13.3-5 知道制作过程应该遵循一定的顺序,制作简单的实物模型;尝试发现实物模型的不足,改进并演示。(工程教育标准)

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》3-4年级

  • 3.3.2-1能根据需要选用合适的数字设备解决问题,并简单地说明理由。能基于对事物的理解,按照一定的规则表达与交流信息。体验信息存储和传输过程中所必需的编码及解码步骤。

《义务教育语文课程标准(2022年版)》3-4年级

  • 3.3.4-3 能提出学习和生活中的问题,有目的地搜集资料,共同讨论,尝试运用语文并结合其他学科知识解决问题。

拓展学习:《义务教育语文课程标准(2022年版)》3-4年级

  • 3.3.4-3 能提出学习和生活中的问题,有目的地搜集资料,共同讨论,尝试运用语文并结合其他学科知识解决问题。

学生材料

学生学习单

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