爆破摩天大楼（第二课时）

李亚萍

摘要：STEM教育课例《爆破摩天大楼》第二课时的教学目标为：（1）能够搭建出高而稳的“摩天大楼”;能够计算出搭建的“摩天大楼”的高度;能够完成爆破并对照得分标准计算出得分。（2）通过小组合作、交流，设计方案，并能按照方案进行实际操作。（3）培养与他人沟通的能力;知道在工程设计和施工过程中一定要细心。教学过程包括以下环节：谈话导入，调动知识储备;联系任务，勾连已有记忆;动手操作，小组通力合作;深入交流，总结经验;课堂总结，拓展延伸。

关键词：STEM教育课例爆破摩天大楼

本节课为STEM教育课例《爆破摩天大楼》的第二课时，教学目标为：（1）知识与技能。能够搭建出高而稳的“摩天大楼”;能够计算出搭建的“摩天大楼”的高度;能够完成爆破并对照得分标准计算出得分。（2）过程与方法。通过小组合作、交流，设计方案，并能按照方案进行实际操作。（3）情感态度与价值观。培养与他人沟通的能力;知道在工程设计和施工过程中一定要细心。教学重点为：搭建大楼，完成爆破，计算得分。教学难点为：参照得分标准准确计算分数。教学准备为：每组50根“1.5厘米×1.5厘米×8厘米”的长方形木条、1根棉线、1个Pad、1个监督员标志。

具体教学过程如下：

一、谈话导入，调动知识储备

师同学们，刚才沈老师带领大家搭建了一座大楼，还玩了有趣的爆破游戏。老师觉得，会玩的孩子一定是会学习的孩子，但我们玩也要玩出高格调。接下来我们的任务更具有挑战性，有信心完成吗？

生（齐）有。

[设计意图：与上节课衔接，同时，激发学生的探究热情，开启本节课的研究。]

二、联系任务，勾连已有记忆

师（出示上节课出示过的“任务二”）还记得我们今天的任务吗？请用简洁的语言概括一下。

生一是搭建，二是爆破。

师是啊，在刚才的课上，沈老师已经和大家一起讨论过了。那么，怎样才能让搭建出的大楼又高又稳呢？

生要轻拿轻放。

生可以搭一个三角形的底座，底座要大一些。

生我觉得，不能只想一个方面，要结合木条的根数来想。

师你的意思是说要考虑木条的总根数，对吗？我们一共有多少根木条？

生50根。

师有50根木条，每根为“1.5厘米×1.5厘米×8厘米”。需要搭建60厘米高的大楼，我们该怎样分配这些木条呢？

（学生有的露出迷茫的表情，有的拿笔开始计算。）

师请大家在小组里讨论一下，自己算一算。

（学生讨论交流。）

生不能太矮，不然达不到高度;也不能太高，那就不稳了。我们考虑搭建9—11层的大楼。

师请具体阐述你们的想法。

生我们小组准备用约15的木条，也就是10根左右来搭建底座，这样底部就比较稳;用剩下来的木条，大约40根来搭主体部分。

师等一会儿在搭建的时候，你们可以试试这种方法。

生（同步板书要点）我们小组的分配方案是这样的：木条竖着是8厘米，60÷8≈7（层），50÷7≈7（根）。也就是说，可以搭建7层的大楼，每层要用大约7根木条。

师他们这一组已经具体考虑到每一层要用到的木条根数了。相信你们已经有了初步方案，期待在接下来的搭建中你们组有更精彩的创意！同学们，生活中处处有数学，学好数学，用到的地方可多了。在计算出大楼的高度后，大家可以给自己小组打分。（出示表1）这是得分标准。

师这个分数好高呢！预祝大家在接下来实际搭建任务时得到更高的分数。我们还有一个任务是爆破——用棉线系住其中某根木条，然后快速拉动，实现爆破。在上节课中我们说，要玩就玩难度最大的——爆破之后往中间倾倒，并且倾倒区域相对集中。那应该选择哪根木条作为爆破点呢？（出示两种不同的搭建照片，如图1、图2）上节课有同学是这样搭建的。同样搭建的都是4层，这两种搭建的方式，你喜欢哪种？爆破点放在哪里更合适？

生我喜欢第一种，爆破点放在中间横着的木条上。

生放在最上面，这样上面的木条倒下来可以砸倒下面的。

师现实生活中，爆破工程师选择爆破点有两个原则：宜下不宜上，宜低不宜高。根据这两个原则，你觉得可以放在哪里呢？

生我更喜欢第二种搭建的方法，把最下面中间的木条作为爆破点。

师（播放视频）请看慢镜头下它们的爆破情况。你喜欢哪种？

生第二种。因为这样是向中间倒塌的，倒塌区域才会相对集中。

师（出示图3和表2）同样，爆破也有评分标准。对于这个评分标准，大家还有不明白的地方吗？

測试项目得分标准得分爆破

（横跨两个区域的，以得分少的区域计算）蓝色区域，每根30分黄色区域，每根10分黄色区域以外，不得分爆破后，高度如高于原大楼的14，扣10分生如果木条落在白色区域内，怎么计算？

师也在蓝色区域内，每根30分。

师课前，我们每个小组都确立了5个不同的角色：监督员、材料员、发言人、爆破员、摄影师。现在请监督员到前面来，老师给你们颁发“监督证”，请你们挂牌上岗，到相邻的小组去履行你们的职责。

（教师给学生发放“监督证”。）

[设计意图：因为要在有限的时间内完成任务，提高效率比较重要，所以在实际操作之前进行规划很有必要。通过引导，学生的具体操作会有计划、有方向，避免盲目的尝试，浪费时间和精力。]

三、动手操作，小组通力合作

师在动手操作之前还有几点提示：（1）在搭建之前，要先绑好棉线;（2）搭建成功后，要及时拍照记录，并计算出大楼的高度;（3）小组成员分工明确，各司其职，遵守公约;（4）限时15分钟，时间一到，立刻停止，安静坐好，等待爆破。

（学生搭建，教师巡视指导。）

师时间到！在刚才的活动中，我们所有小组都能遵守公约，老师给你们点赞！爆破时间马上就要到了，各小组成员请再次明确自己的职责。爆破员：爆破后和监督员一起清点木条的根数，及时记录;摄影师：用Pad及时拍下爆破后的画面;材料员：结束后收拾好木条，整理桌面;监督员：全程监督，在记录单上填写“其他得分”;发言人：整理数据，填写得分表，做好汇报交流的准备。给大家提个建议哦：最好所有人一起參与计算。（稍停）当总工程师发出指令后，大家统一爆破。

（学生按要求操作，教师行间巡视并适时指导。）

[设计意图：STEM学习一般以小组为单位，大家共同合作完成一个项目，所以不仅要根据具体情况进行小组分工，并且要让每个成员明确任务，确保人人有事做，事事有人做。]

四、深入交流，总结经验

师哪一组先来说说你们小组的情况？

生（展示任务单，如图4）我们组的“高度得分”是60分，“爆破得分”是680分，“其他得分”是120分，“总分”是860分。

师他们组的“高度得分”是60分，得到了基本分数，还有比这个更高的吗？

生我们组的“高度得分”是70分。

师这么高！请带着你们的照片来展示。

生（展示搭建的大楼照片，如图5）我们搭建成这样。一共有9层，82厘米。主体比较规则，这样才稳定。上面2层，都只用了1根木条。这样，节省了木条，增加了高度，外形还很漂亮。

师你们考虑到了结构的稳定、材料的合理使用、外形的美观，这些都很值得大家学习。（稍停）在“爆破得分”中，第7小组的得分是680分，还有比这更高的吗？

生（展示任务单，如图6）我们组的“爆破得分”是1150分;虽然在“高度得分”中，没有达到60厘米，是0分，但是“总分”仍然比较高，有1300分。

生他们组的最终得分算错了，1150+120=1270分。

师谢谢你，帮他们发现了计算错误。是的，计算一定要细心。在工程设计中，严谨非常重要。如果因为一个计算错误而导致工程失败，那会带来很大的损失。

[设计意图：通过交流展示，锻炼学生与他人沟通的能力，让学生感受如何清晰地描述自己的想法，并选择合适的方式表述，以使他人接受自己的意见。]

五、课堂总结，拓展延伸

师今天这两节课，你们有什么收获？

生我们知道了要完成一项工程，大家要齐心协力，共同合作。

生做任何事都要细心、严谨。

生在爆破大楼时，爆破点的位置很重要。

师是啊，爆破是一门技术，更是一门艺术！在有些大学里还专门有《爆破学》课程。以后你们可以对此进行更深入的研究。今天我们的课就到这里，下课。

[设计意图：对本节课进行总结，为进一步学习打下基础。]