光的傳遞與情的表達(dá)——基于安全探究的“蠟燭”主題跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)（小學(xué)四年級(jí)）一、教學(xué)內(nèi)容分析??本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，立足于《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》與《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》的精神內(nèi)核，旨在超越單一技能傳授，構(gòu)建一個(gè)以“蠟燭”為載體的跨學(xué)科探究場(chǎng)域。其知識(shí)技能圖譜錨定于物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域“物質(zhì)的變化”核心概念，具體涉及燃燒的三要素（可燃物、助燃物、著火點(diǎn)）的初步感知、物理變化與化學(xué)變化的直觀辨析，以及熱能、光能的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象觀察；同時(shí)，深度融合勞動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的簡(jiǎn)單工具安全使用、創(chuàng)意物化流程（設(shè)計(jì)制作優(yōu)化），以及美術(shù)學(xué)科中的立體構(gòu)成、色彩情感表達(dá)。在單元知識(shí)鏈中，它承上啟下：既是對(duì)三年級(jí)“認(rèn)識(shí)常見材料”的深化應(yīng)用，也為未來(lái)學(xué)習(xí)更復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)化與工程技術(shù)原理奠定經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。過(guò)程方法上，本項(xiàng)目嚴(yán)格遵循“提出問(wèn)題猜想假設(shè)制定計(jì)劃實(shí)驗(yàn)觀察得出結(jié)論表達(dá)交流”的科學(xué)探究基本路徑，并將其物化為“觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)、小組協(xié)作、迭代設(shè)計(jì)”等可操作的課堂行為。素養(yǎng)價(jià)值滲透則多維并進(jìn)：在安全規(guī)范的操作中培育嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神與責(zé)任意識(shí)；在從觀察到解釋的認(rèn)知躍遷中發(fā)展模型建構(gòu)與推理論證思維；在賀卡的功能與美學(xué)設(shè)計(jì)中激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)與審美感知；在整個(gè)項(xiàng)目協(xié)作中，體悟匠心情懷與合作價(jià)值。??面向四年級(jí)學(xué)生，學(xué)情研判呈現(xiàn)立體化特征。已有基礎(chǔ)方面，學(xué)生具備對(duì)“火”與“蠟燭”的生活直觀經(jīng)驗(yàn)，對(duì)燃燒發(fā)光發(fā)熱有模糊認(rèn)知，擁有基本的手工制作能力和強(qiáng)烈的好奇心與動(dòng)手欲望。潛在障礙則可能在于：對(duì)燃燒條件的科學(xué)認(rèn)知存在前概念（如認(rèn)為燃燒只需“可燃物”）；安全操作意識(shí)與精細(xì)操作能力存在個(gè)體差異；將科學(xué)原理（燃燒）與藝術(shù)創(chuàng)作（賀卡）進(jìn)行有機(jī)關(guān)聯(lián)的邏輯思維能力尚在發(fā)展初期?；诖耍虒W(xué)過(guò)程中的形成性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，我將通過(guò)“安全操作自查清單”、“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄單的關(guān)鍵詞捕捉”、“設(shè)計(jì)草圖的功能性闡釋”等工具，動(dòng)態(tài)診斷學(xué)生的認(rèn)知水平與思維狀態(tài)。教學(xué)調(diào)適策略將體現(xiàn)鮮明的差異化：對(duì)操作謹(jǐn)慎或認(rèn)知稍慢的學(xué)生，提供圖文并茂的步驟提示卡和“安全伙伴”互助機(jī)制；對(duì)思維活躍、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，則設(shè)置“優(yōu)化挑戰(zhàn)”，如“如何讓蠟燭燃燒更穩(wěn)定、更安全？”或“你的賀卡設(shè)計(jì)如何更獨(dú)特地體現(xiàn)‘光與情’的主題？”，引導(dǎo)其進(jìn)行更深度的探究與創(chuàng)造。二、教學(xué)目標(biāo)??知識(shí)目標(biāo)：學(xué)生能通過(guò)系統(tǒng)的觀察與安全實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確描述蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（熔化、發(fā)光、發(fā)熱、產(chǎn)生杯壁水霧等），并能基于事實(shí)初步理解燃燒需要空氣（氧氣）參與，區(qū)分蠟燭熔化（物理變化）與燃燒（化學(xué)變化）的不同；同時(shí)，能闡述自己所設(shè)計(jì)制作的“蠟燭賀卡”的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，說(shuō)明其如何實(shí)現(xiàn)安全、美觀與情感表達(dá)的統(tǒng)一。??能力目標(biāo)：學(xué)生能夠以小組為單位，遵循安全規(guī)程，合作完成從觀察、猜測(cè)到簡(jiǎn)單驗(yàn)證的微型探究過(guò)程，并規(guī)范記錄關(guān)鍵信息；能夠運(yùn)用設(shè)計(jì)思維，繪制簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)草圖，并選擇合適的工具與材料，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為一件結(jié)構(gòu)合理、兼具安全性與觀賞性的“蠟燭賀卡”實(shí)物作品。??情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)中，能始終保持對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的好奇心與探究欲，牢固樹立“安全第一”的實(shí)驗(yàn)操作觀念；在小組協(xié)作中，能主動(dòng)承擔(dān)角色任務(wù)，積極傾聽同伴意見，共同面對(duì)制作過(guò)程中的挑戰(zhàn)，體驗(yàn)合作創(chuàng)造與問(wèn)題解決的成就感。??科學(xué)（學(xué)科）思維目標(biāo)：重點(diǎn)發(fā)展“模型建構(gòu)”與“工程思維”。引導(dǎo)學(xué)生在觀察大量現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，嘗試用簡(jiǎn)單的“燃燒條件模型”解釋蠟燭為何能燃燒與熄滅；在賀卡制作中，經(jīng)歷“明確需求（安全、美觀、傳情）設(shè)計(jì)解決方案制作原型測(cè)試優(yōu)化”的微型工程循環(huán)，初步建立結(jié)構(gòu)決定功能、權(quán)衡優(yōu)化的思維方式。??評(píng)價(jià)與元認(rèn)知目標(biāo)：學(xué)生能夠依據(jù)師生共同制定的“安全操作評(píng)價(jià)量規(guī)”與“作品創(chuàng)意評(píng)價(jià)量表”，對(duì)自身及同伴的探究過(guò)程與作品成果進(jìn)行有依據(jù)的簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)；并能在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，通過(guò)“學(xué)習(xí)日志”回顧自己的學(xué)習(xí)路徑，識(shí)別遇到的困難及解決方法，反思“我最大的收獲和還想繼續(xù)探究的問(wèn)題”。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)??教學(xué)重點(diǎn)：本節(jié)課的核心重點(diǎn)在于引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷一次完整的、基于安全規(guī)范的微型科學(xué)探究過(guò)程，并在此認(rèn)知基礎(chǔ)上，完成一件融合科學(xué)原理與藝術(shù)表達(dá)的創(chuàng)意作品。確立依據(jù)源于課程改革對(duì)“探究實(shí)踐”核心素養(yǎng)的強(qiáng)調(diào)，以及跨學(xué)科學(xué)習(xí)對(duì)“知識(shí)應(yīng)用與創(chuàng)意物化”能力的綜合要求。探究過(guò)程是理解科學(xué)本質(zhì)的關(guān)鍵路徑，而創(chuàng)意物化則是檢驗(yàn)知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力的試金石，二者共同構(gòu)成本項(xiàng)目學(xué)習(xí)的支柱。??教學(xué)難點(diǎn)：難點(diǎn)之一在于學(xué)生安全、規(guī)范且有效地完成對(duì)“燃燒需要空氣”這一原理的探究驗(yàn)證。其成因在于該原理相對(duì)抽象，且實(shí)驗(yàn)操作涉及明火與器材使用，對(duì)學(xué)生的專注度、操作精細(xì)度和邏輯連貫性要求較高。難點(diǎn)之二在于引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)探究的發(fā)現(xiàn)（如蠟燭燃燒的條件、穩(wěn)定性）有意識(shí)地、創(chuàng)造性地應(yīng)用到賀卡的功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)“科藝融合”。預(yù)設(shè)依據(jù)來(lái)自學(xué)情分析中提到的認(rèn)知跨度與思維整合挑戰(zhàn)。突破方向在于：為難點(diǎn)一提供清晰的安全指令、分步演示與小組協(xié)作分工；為難點(diǎn)二搭建“設(shè)計(jì)思維腳手架”，通過(guò)一系列引導(dǎo)性問(wèn)題（如：“怎樣利用你發(fā)現(xiàn)的原理，讓賀卡上的蠟燭既安全點(diǎn)亮又能方便熄滅？”）促進(jìn)知識(shí)遷移。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單1.教師準(zhǔn)備1.1媒體與教具：多媒體課件（含安全操作規(guī)范動(dòng)畫、探究引導(dǎo)問(wèn)題、優(yōu)秀設(shè)計(jì)案例）、實(shí)物投影儀。1.2實(shí)驗(yàn)與制作材料：安全蠟燭（矮小、穩(wěn)固型）、玻璃杯（大小不同）、火柴或電子點(diǎn)火器、金屬盤、濕毛巾（安全備用）、護(hù)目鏡（每組若干）。彩色卡紙、特種紙（如半透明硫酸紙）、剪刀、安全尺、雙面膠、可塑性固定材料（如橡皮泥、專用蠟燭固定膠）、裝飾用品（彩筆、貼紙等）。1.3學(xué)習(xí)支持工具：《“小小科學(xué)家”實(shí)驗(yàn)記錄單》（含現(xiàn)象觀察圖、關(guān)鍵詞填空）、《“創(chuàng)意工程師”設(shè)計(jì)草圖紙》、分層任務(wù)卡、安全操作與作品評(píng)價(jià)量規(guī)海報(bào)。2.學(xué)生準(zhǔn)備??預(yù)習(xí)：思考“蠟燭是如何燃燒和熄滅的？”，并收集一張自己最喜歡的賀卡。分組：45人異質(zhì)小組，提前明確組長(zhǎng)、安全員、記錄員、匯報(bào)員等角色。3.環(huán)境布置??課桌分組排列，中間留出教師演示與安全操作區(qū)。黑板劃分區(qū)域：核心問(wèn)題區(qū)、探究發(fā)現(xiàn)區(qū)（用于張貼學(xué)生記錄單關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)）、設(shè)計(jì)靈感區(qū)。五、教學(xué)過(guò)程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)1.情境創(chuàng)設(shè)與問(wèn)題激趣：（教師出示一張精美的立體生日賀卡和一支小小的蠟燭）“同學(xué)們，請(qǐng)看。這是一張充滿祝福的賀卡，這是一支能帶來(lái)光和溫暖的蠟燭。如果，老師有一個(gè)大膽的想法——把它們結(jié)合在一起，做一張‘會(huì)發(fā)光’的蠟燭賀卡，送給重要的人。你們覺(jué)得，首先要解決哪些最關(guān)鍵的問(wèn)題呢？”（等待學(xué)生發(fā)散回答，預(yù)計(jì)會(huì)涉及“怎么固定？”“安全嗎？”“怎么點(diǎn)？”）1.1.聚焦核心驅(qū)動(dòng)問(wèn)題：“大家提的都特別棒，都指向了兩個(gè)字——‘安全’與‘實(shí)現(xiàn)’。那么，要安全地實(shí)現(xiàn)它，我們必須先成為蠟燭的‘知心朋友’。所以，今天我們的探索之旅就從這兩個(gè)核心問(wèn)題開始：（板書）1.蠟燭燃燒的‘小秘密’是什么？（它需要什么？怕什么？）2.如何利用這些‘小秘密’，設(shè)計(jì)制作一張既安全又獨(dú)特、能傳遞心意的‘光的賀卡’？”1.2.勾勒學(xué)習(xí)路徑：“我們將化身‘安全小科學(xué)家’，先通過(guò)幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)揭開蠟燭燃燒的奧秘；然后升級(jí)為‘創(chuàng)意小工程師’，運(yùn)用我們的發(fā)現(xiàn)，小組合作，動(dòng)手創(chuàng)造。最后，我們還要開個(gè)‘小小成果發(fā)布會(huì)’，分享我們的智慧與溫暖?！钡诙?、新授環(huán)節(jié)任務(wù)一：初探——蠟燭燃燒的“模樣”教師活動(dòng)：教師安全點(diǎn)燃一支蠟燭，固定在金屬盤中?！罢?qǐng)大家像科學(xué)家一樣，安靜、仔細(xì)地觀察這支燃燒的蠟燭一分鐘。你可以從各個(gè)角度去看，甚至可以小心地用手在火焰?zhèn)让娓惺埽◤?qiáng)調(diào)不能從上往下）。同時(shí)，思考并記錄：你看到了什么？聽到了什么？感覺(jué)到了什么？讓我們比一比，誰(shuí)的觀察最全面、描述最準(zhǔn)確。”巡視中，教師用語(yǔ)言引導(dǎo)：“注意火焰的分層了嗎？蠟燭本身有什么變化？看，杯壁好像有點(diǎn)不一樣？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生以小組為單位，多角度觀察燃燒的蠟燭。他們可能看到火焰分層、蠟燭頂部熔化成液態(tài)、蠟芯變黑、有輕微聲響，感受到熱量，并可能發(fā)現(xiàn)玻璃杯壁內(nèi)測(cè)迅速出現(xiàn)水霧。在《實(shí)驗(yàn)記錄單》的“現(xiàn)象觀察圖”旁用關(guān)鍵詞或短句記錄。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.觀察是否多感官參與（看、聽、觸）。2.記錄是否抓住了至少3個(gè)關(guān)鍵現(xiàn)象（如：熔化、發(fā)光、發(fā)熱、水霧等）。3.小組內(nèi)能否低聲交流，補(bǔ)充彼此的發(fā)現(xiàn)。形成知識(shí)、思維、方法清單：★燃燒伴隨多種現(xiàn)象：發(fā)光、發(fā)熱是最顯著特征?！锢碜兓醅F(xiàn)：固態(tài)蠟受熱熔化成液態(tài)，是狀態(tài)改變，屬物理變化?！馔獍l(fā)現(xiàn)的價(jià)值：玻璃杯壁的水霧，是燃燒產(chǎn)生的水蒸氣遇冷凝結(jié)，這為后續(xù)理解“新物質(zhì)生成”埋下伏筆。教學(xué)提示：此時(shí)不急于解釋原理，重在培養(yǎng)觀察的全面性與客觀記錄習(xí)慣。教師點(diǎn)評(píng)可以說(shuō)：“第三組不僅看到了光，還敏銳地發(fā)現(xiàn)了杯壁的‘小汗珠’，這就是了不起的科學(xué)眼！”任務(wù)二：深究——蠟燭燃燒的“需要”與“恐懼”教師活動(dòng)：“剛才我們發(fā)現(xiàn)蠟燭燃燒得很歡快。那它有什么‘怕’的東西嗎？怎樣能讓它熄滅呢？”收集學(xué)生想法（吹氣、蓋蓋子、澆水等）?！澳姆N方法最溫和、最能告訴我們它‘怕’什么？我們來(lái)做個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。”教師演示并講解：準(zhǔn)備兩個(gè)相同大小的玻璃杯。同時(shí)扣住兩支燃燒狀況相同的蠟燭，但一個(gè)杯子正常扣下，另一個(gè)在杯底與桌面之間用橡皮墊起一個(gè)很小縫隙?！罢?qǐng)大家預(yù)測(cè)：哪支蠟燭會(huì)先熄滅？為什么？仔細(xì)觀察并記錄時(shí)間與現(xiàn)象。”之后，引導(dǎo)學(xué)生思考：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們，蠟燭燃燒離不開什么？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)并說(shuō)明理由（可能多數(shù)認(rèn)為同時(shí)熄滅或扣緊的先滅）。他們專注觀察實(shí)驗(yàn)，記錄兩支蠟燭熄滅的先后順序及用時(shí)差異。通過(guò)現(xiàn)象對(duì)比（有縫隙的燃燒更久），在教師引導(dǎo)下推理出：燃燒需要空氣（氧氣）。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.預(yù)測(cè)是否有依據(jù)（哪怕是生活經(jīng)驗(yàn)）。2.觀察是否關(guān)注“熄滅順序”和“時(shí)間長(zhǎng)短”這兩個(gè)關(guān)鍵變量。3.能否將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（有空氣進(jìn)入則燃燒久）與結(jié)論（燃燒需要空氣）進(jìn)行初步關(guān)聯(lián)。形成知識(shí)、思維、方法清單：★燃燒的核心條件之一：燃燒需要空氣（特別是氧氣）的支持。隔絕空氣是滅火的一種原理。★對(duì)比實(shí)驗(yàn)的思維：通過(guò)控制其他條件相同（同蠟燭、同杯子），只改變“空氣進(jìn)入量”這一個(gè)變量，觀察不同結(jié)果，這是尋找因果關(guān)系的科學(xué)方法?！白兞靠刂啤币庾R(shí)的萌芽：讓學(xué)生初步感知什么是“公平比較”。教學(xué)提示：這是從現(xiàn)象到原理的第一次跨越。教師可以說(shuō)：“看，科學(xué)有時(shí)候會(huì)‘反常識(shí)’！這個(gè)小縫隙成了空氣的‘生命通道’。這個(gè)實(shí)驗(yàn)就像給了我們一把鑰匙，幫我們打開了理解燃燒的第一道門?！比蝿?wù)三：辨析——“變”與“不變”的學(xué)問(wèn)教師活動(dòng)：承接任務(wù)一和任務(wù)二的現(xiàn)象?！拔覀儊?lái)梳理一下：蠟燭從固態(tài)變成液態(tài)，又從液態(tài)凝固回去，蠟還是蠟嗎？點(diǎn)燃后，蠟燃燒產(chǎn)生了光、熱，還有我們看到的黑煙（碳粒）和杯壁上的水，這些新東西還是原來(lái)的蠟嗎？”通過(guò)兩個(gè)問(wèn)題的對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分兩種變化?！罢?qǐng)大家小組討論，根據(jù)記錄單上的現(xiàn)象，將它們分類：哪些變化中物質(zhì)本身沒(méi)變，只是形態(tài)變了？哪些變化中產(chǎn)生了全新的、不同的物質(zhì)？”學(xué)生活動(dòng)：小組回顧觀察記錄，展開討論。他們將“蠟燭熔化/凝固”歸類為物質(zhì)本身未變的變化；將“燃燒產(chǎn)生光、熱、煙、水”歸類為產(chǎn)生了新物質(zhì)的變化。嘗試用自己的語(yǔ)言描述兩者的區(qū)別。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.分類是否基于觀察到的具體事實(shí)。2.對(duì)“新物質(zhì)”的判斷是否有直觀依據(jù)（如：水、黑煙不是原來(lái)的蠟）。3.小組討論時(shí)，能否用證據(jù)支持自己的觀點(diǎn)。形成知識(shí)、思維、方法清單：★物理變化與化學(xué)變化的初級(jí)辨析：物理變化常伴隨形態(tài)、狀態(tài)的改變，沒(méi)有新物質(zhì)生成；化學(xué)變化的本質(zhì)特征是產(chǎn)生了新物質(zhì)。燃燒是典型的化學(xué)變化?！谧C據(jù)的判斷：科學(xué)結(jié)論需建立在可觀察、可檢驗(yàn)的證據(jù)之上?！案拍畹男拚簩W(xué)生可能認(rèn)為“燒沒(méi)了”就是沒(méi)了，現(xiàn)在理解是“變成了別的物質(zhì)”。教學(xué)提示：不過(guò)分追求術(shù)語(yǔ)的精準(zhǔn)記憶，重在概念建構(gòu)的過(guò)程。教師可以比喻：“就像我們玩橡皮泥，捏成小狗還是小球，橡皮泥本身沒(méi)變，這是物理變化；但如果我們把紙燒成了灰，紙就‘變身’成了完全不同的灰，這就是化學(xué)變化?！比蝿?wù)四：遷移——從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到工程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)：“現(xiàn)在我們都是了解蠟燭‘脾氣’的小專家了。讓我們把知識(shí)用起來(lái)，回歸最初的目標(biāo)——設(shè)計(jì)‘光的賀卡’。”出示《設(shè)計(jì)草圖紙》，提出設(shè)計(jì)要求：“1.安全性第一：必須考慮如何安全點(diǎn)燃與熄滅（運(yùn)用‘怕什么’的原理）。2.穩(wěn)定性第二：蠟燭必須被穩(wěn)固固定，防止傾倒。3.創(chuàng)意與情感第三：賀卡造型、打開方式、裝飾如何體現(xiàn)‘光’與‘情’的主題？”教師展示幾種不同的結(jié)構(gòu)思路（如：可抽拉熄滅的卡槽式、可開合保護(hù)的罩蓋式），并分發(fā)分層任務(wù)卡：基礎(chǔ)卡提供23種結(jié)構(gòu)參考；挑戰(zhàn)卡鼓勵(lì)自主設(shè)計(jì)全新結(jié)構(gòu)。學(xué)生活動(dòng)：小組成員進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，結(jié)合之前的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，討論設(shè)計(jì)方案。他們繪制設(shè)計(jì)草圖，標(biāo)注關(guān)鍵結(jié)構(gòu)（如：固定蠟燭的位置、防火隔熱的材料、獨(dú)特的熄滅方式、裝飾元素）。選擇基礎(chǔ)卡的小組可以參考優(yōu)化；選擇挑戰(zhàn)卡的小組嘗試創(chuàng)新。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.設(shè)計(jì)是否明確體現(xiàn)了至少一條已學(xué)的安全原理（如：預(yù)留隔絕空氣的熄滅結(jié)構(gòu)）。2.草圖是否清晰表達(dá)了賀卡的基本結(jié)構(gòu)和功能分區(qū)。3.小組討論是否每位成員都貢獻(xiàn)了想法。形成知識(shí)、思維、方法清單：★工程設(shè)計(jì)的核心思維：需求導(dǎo)向（安全、穩(wěn)定、美觀）、結(jié)構(gòu)功能關(guān)聯(lián)（設(shè)計(jì)特定結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)特定功能）。★知識(shí)的遷移應(yīng)用：將“燃燒需要空氣”的原理，轉(zhuǎn)化為“可控的空氣隔絕”安全設(shè)計(jì)?！鴦?chuàng)意物化的起點(diǎn)：設(shè)計(jì)是將想法可視化的關(guān)鍵一步，草圖是工程師的語(yǔ)言。教學(xué)提示：這是連接科學(xué)與技術(shù)的關(guān)鍵橋梁。教師巡視時(shí)可針對(duì)性提問(wèn)：“你這個(gè)巧妙的滑動(dòng)蓋板，是利用了我們發(fā)現(xiàn)的哪個(gè)原理來(lái)保證熄滅安全的？”任務(wù)五：制作——安全規(guī)范下的創(chuàng)意物化教師活動(dòng)：在開始制作前，帶領(lǐng)學(xué)生齊讀并解讀“安全操作評(píng)價(jià)量規(guī)”（如：工具使用規(guī)范、明火操作僅限教師或指定安全員在監(jiān)督下進(jìn)行、始終有金屬盤承接、備好濕毛巾等）。教師演示關(guān)鍵步驟：如何安全固定蠟燭底座、如何粘貼防火隔熱層（如錫箔紙片）。宣布制作時(shí)間（1520分鐘），并提醒學(xué)生可根據(jù)測(cè)試情況優(yōu)化設(shè)計(jì)。學(xué)生活動(dòng)：小組根據(jù)設(shè)計(jì)草圖，分工合作，領(lǐng)取材料進(jìn)行制作。安全員監(jiān)督操作規(guī)范。他們裁剪、折疊、粘貼、裝飾，將平面草圖變?yōu)榱Ⅲw作品。過(guò)程中可能會(huì)遇到固定不牢、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)等問(wèn)題，需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.是否嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，工具使用是否得當(dāng)。2.制作過(guò)程是否基本遵循設(shè)計(jì)草圖，遇到問(wèn)題能否嘗試調(diào)整。3.小組成員是否分工有序，有效協(xié)作。形成知識(shí)、思維、方法清單：★安全規(guī)范是實(shí)踐的生命線：任何創(chuàng)意都必須在絕對(duì)安全的前提下實(shí)現(xiàn)?！镏谱魇窃O(shè)計(jì)的檢驗(yàn)與再優(yōu)化：實(shí)踐常會(huì)暴露設(shè)計(jì)中未考慮的問(wèn)題，迭代優(yōu)化是工程實(shí)踐的常態(tài)?！媲缶墓そ尘瘢汗膭?lì)對(duì)細(xì)節(jié)（如裝飾的精致度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固度）的追求。教學(xué)提示：此時(shí)教師是安全員、協(xié)作者和鼓勵(lì)者?！按蠹易⒁?，粘貼防火層時(shí)，邊緣要處理平整，不能留縫隙。”“你們組想到用這個(gè)鏤空?qǐng)D案來(lái)透光，效果真棒！既安全又美觀?！钡谌?、當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練??本環(huán)節(jié)以“小小成果發(fā)布會(huì)”形式展開，融合展示、評(píng)價(jià)與反思。1.基礎(chǔ)層（展示與描述）：每個(gè)小組選派代表，面向全班展示本組的“光的賀卡”成品。需簡(jiǎn)要介紹：①賀卡的設(shè)計(jì)理念（送給誰(shuí)，表達(dá)什么情感）；②最具特色的安全設(shè)計(jì)是什么（應(yīng)用了哪個(gè)科學(xué)原理）；③制作過(guò)程中遇到的最大挑戰(zhàn)及解決方法。2.綜合層（互評(píng)與優(yōu)化）：其他小組作為“特邀評(píng)審”，依據(jù)張貼的“作品創(chuàng)意評(píng)價(jià)量表”（包含安全性、創(chuàng)意性、工藝性、團(tuán)隊(duì)合作等維度），為展示小組進(jìn)行星級(jí)評(píng)價(jià)，并至少提出一條“點(diǎn)贊”（優(yōu)點(diǎn)）和一條“建議”（可優(yōu)化之處）。例如：“我們?yōu)榈谌M的自動(dòng)滑蓋熄滅設(shè)計(jì)點(diǎn)贊，非常巧妙！建議是可以在蓋子上加個(gè)小把手，操作更方便?！?.挑戰(zhàn)層（遷移與拓展）：教師提出延伸思考題，供全體學(xué)生思考，學(xué)有余力者可課后探究：“①如果想讓賀卡上的‘燭光’更持久，可以從哪些方面改進(jìn)？（材料、結(jié)構(gòu)、蠟燭本身）②除了蠟燭，還有什么其他更安全或更現(xiàn)代的方式，也能在賀卡上實(shí)現(xiàn)‘光的表達(dá)’？（如LED小燈串、電子燭光等）”第四、課堂小結(jié)1.知識(shí)結(jié)構(gòu)化梳理：教師引導(dǎo)學(xué)生在黑板的“探究發(fā)現(xiàn)區(qū)”和“設(shè)計(jì)靈感區(qū)”內(nèi)容基礎(chǔ)上，共同總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)脈絡(luò)。“回顧一下，我們今天走了怎樣一段旅程？從觀察現(xiàn)象開始，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了燃燒的秘密，區(qū)分了兩種變化，最后運(yùn)用這些知識(shí)，親手創(chuàng)造了安全的‘光的賀卡’?！?.方法與思維提煉：“在這個(gè)過(guò)程中，我們用到了哪些科學(xué)家和工程師的法寶？”（學(xué)生可能回答：仔細(xì)觀察、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、畫設(shè)計(jì)圖、動(dòng)手制作、團(tuán)隊(duì)合作等）教師升華：“對(duì)，這就是‘探究’與‘創(chuàng)造’的力量。科學(xué)幫助我們理解世界，工程與技術(shù)幫助我們改造世界，讓生活更美好、更溫暖。”3.分層作業(yè)布置與展望：1.4.必做作業(yè)（基礎(chǔ)性）：完善《學(xué)習(xí)日志》，記錄自己本節(jié)課最大的收獲和一個(gè)還想探究的問(wèn)題。向家人介紹你的作品，并演示其安全設(shè)計(jì)。2.5.選做作業(yè)A（拓展性）：查閱資料，了解一種古代或現(xiàn)代的、除了蠟燭之外的其他照明方式，并思考其優(yōu)缺點(diǎn)。3.6.選做作業(yè)B（創(chuàng)造性）：運(yùn)用今天所學(xué)的“設(shè)計(jì)制作”流程，嘗試為家人設(shè)計(jì)制作一個(gè)具有特定功能的小物品（如：一個(gè)不會(huì)打翻的筆筒、一個(gè)分類收納盒）。六、作業(yè)設(shè)計(jì)??基礎(chǔ)性作業(yè)：完成《“光的旅程”學(xué)習(xí)日志》的整理。要求：1.用圖文結(jié)合的方式，簡(jiǎn)要概括蠟燭燃燒的奧秘（條件、變化）。2.粘貼或重繪自己的賀卡設(shè)計(jì)草圖，并用一兩句話說(shuō)明其最巧妙的安全設(shè)計(jì)。3.回答：在小組合作中，我承擔(dān)的主要角色是什么？我為自己在哪個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)感到滿意？目的：鞏固核心知識(shí)概念，回顧學(xué)習(xí)過(guò)程，進(jìn)行初步的元認(rèn)知反思。??拓展性作業(yè)：“光源的進(jìn)化”小調(diào)查。學(xué)生可選擇一種自己感興趣的照明工具（如油燈、煤油燈、白熾燈、LED燈），通過(guò)查閱書籍、網(wǎng)絡(luò)（在家長(zhǎng)指導(dǎo)下）或詢問(wèn)長(zhǎng)輩，了解其發(fā)明時(shí)間、基本原理、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并制作一張簡(jiǎn)易的資料卡。目的：將課內(nèi)探究引向更廣闊的技術(shù)與社會(huì)發(fā)展背景，建立歷史的、聯(lián)系的觀念。??探究性/創(chuàng)造性作業(yè)：“暖心設(shè)計(jì)·迭代升級(jí)”挑戰(zhàn)。要求學(xué)生根據(jù)課堂“成果發(fā)布會(huì)”上同學(xué)和老師提出的建議，對(duì)自己的“蠟燭賀卡”進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，或重新設(shè)計(jì)制作一個(gè)2.0版本。也可以選擇設(shè)計(jì)一個(gè)全新的、能解決生活中某個(gè)小問(wèn)題的創(chuàng)意作品，并提交簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)說(shuō)明。目的：鼓勵(lì)深度學(xué)習(xí)、持續(xù)改進(jìn)和遷移創(chuàng)新能力，滿足高水平學(xué)生的發(fā)展需求。七、本節(jié)知識(shí)清單及拓展★1.燃燒的現(xiàn)象：燃燒時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生光、熱（能量釋放），并可能伴隨新物質(zhì)生成（如煙、水蒸氣凝結(jié)的水霧）。這是判斷化學(xué)變化的重要依據(jù)。★2.燃燒的條件：燃燒需要三個(gè)條件同時(shí)具備：可燃物（如蠟）、助燃物（通常指氧氣，存在于空氣中）、達(dá)到著火點(diǎn)的溫度。課堂上重點(diǎn)探究了空氣（氧氣）的必要性。★3.滅火的原理：破壞燃燒條件之一即可滅火。例如，用玻璃杯罩住蠟燭是隔絕空氣（氧氣）；用水澆滅是降低溫度至著火點(diǎn)以下?！?.物理變化與化學(xué)變化的初步辨析：物理變化中，物質(zhì)的形態(tài)、狀態(tài)等發(fā)生變化，但沒(méi)有新物質(zhì)生成（如蠟燭熔化、水結(jié)冰）?；瘜W(xué)變化中，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了性質(zhì)不同的新物質(zhì)（如蠟燭燃燒、食物腐爛）。燃燒是化學(xué)變化?！?.科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)：基于本節(jié)課的體驗(yàn)，主要包括：提出問(wèn)題（蠟燭燃燒怕什么？）→猜想與假設(shè)（怕沒(méi)空氣？）→制定計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)）→觀察與記錄→得出結(jié)論與交流。這是一個(gè)循環(huán)往復(fù)、不斷深入的過(guò)程?！?.對(duì)比實(shí)驗(yàn)的思想：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，只改變一個(gè)可能影響結(jié)果的條件（變量）（如杯口是否有縫隙），同時(shí)保持其他條件完全相同，來(lái)觀察該變量是否真的產(chǎn)生影響。這是尋找因果關(guān)系的關(guān)鍵方法。★7.工程設(shè)計(jì)的核心流程（簡(jiǎn)化）：明確需求與限制（安全、穩(wěn)固、美觀）→構(gòu)思方案與設(shè)計(jì)草圖→選擇材料與制作原型→測(cè)試評(píng)估與優(yōu)化改進(jìn)。設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷迭代的過(guò)程?！?.結(jié)構(gòu)與功能：在工程設(shè)計(jì)中，特定的結(jié)構(gòu)是為了實(shí)現(xiàn)特定的功能。例如，賀卡上設(shè)計(jì)一個(gè)可滑動(dòng)的金屬片，是為了實(shí)現(xiàn)“方便、安全地隔絕空氣以熄滅蠟燭”的功能?！?.安全規(guī)范是實(shí)踐活動(dòng)的基石：在任何涉及工具、材料（尤其是火、電等）的動(dòng)手實(shí)踐中，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程是首要且不可妥協(xié)的原則。這體現(xiàn)了對(duì)生命、對(duì)科學(xué)的尊重?！?0.創(chuàng)意物化：指將創(chuàng)新的想法、設(shè)計(jì)，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，轉(zhuǎn)化為具體的、有形的作品或產(chǎn)品。它是綜合實(shí)踐能力的重要體現(xiàn)。▲11.團(tuán)隊(duì)協(xié)作的角色與價(jià)值：在小組項(xiàng)目中，明確角色分工（如組長(zhǎng)、記錄員、安全員等）有助于提高效率。有效的協(xié)作意味著傾聽、溝通、互助與共同承擔(dān)責(zé)任?！?2.光的文化象征：蠟燭之光在不同文化中常被賦予希望、溫暖、紀(jì)念、指引等情感內(nèi)涵。將科學(xué)原理與人文情感結(jié)合，是本次項(xiàng)目學(xué)習(xí)的特色。八、教學(xué)反思??（一）目標(biāo)達(dá)成度評(píng)估：從“小小成果發(fā)布會(huì)”的展示與互評(píng)環(huán)節(jié)看，本節(jié)課預(yù)設(shè)的知識(shí)、能力與素養(yǎng)目標(biāo)基本達(dá)成。絕大多數(shù)學(xué)生能清晰闡述其作品應(yīng)用了“隔絕空氣”的原理進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，表明核心科學(xué)概念得以建構(gòu)并遷移；各小組均完成了結(jié)構(gòu)完整、具備基本安全性的賀卡實(shí)物，證明了探究實(shí)踐與創(chuàng)意物化能力的有效鍛煉。情感目標(biāo)在熱烈的協(xié)作氛圍和對(duì)作品的珍視態(tài)度中得以印證。然而，通過(guò)《學(xué)習(xí)日志》發(fā)現(xiàn)，約三分之一的學(xué)生對(duì)“物理變化與化學(xué)變化”的辨析仍停留在現(xiàn)象羅列層面，未能深入本質(zhì)理解，這提示下一課時(shí)需設(shè)計(jì)更生活化的對(duì)比案例進(jìn)行強(qiáng)化。??（二）教學(xué)環(huán)節(jié)有效性剖析：??1.導(dǎo)入與任務(wù)鏈：以“制造認(rèn)知沖突”的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題開場(chǎng)效果顯著，成功激發(fā)了學(xué)生的求知欲與挑戰(zhàn)欲?！坝^察探究辨析設(shè)計(jì)制作”的任務(wù)鏈邏輯清晰，層層遞進(jìn)，符合“實(shí)踐認(rèn)識(shí)再實(shí)踐”的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)生始終保持著較高的參與度，內(nèi)心獨(dú)白：“從‘好奇蠟燭怎么滅’到‘自己設(shè)計(jì)讓蠟燭安全地亮和滅’，這個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程學(xué)生是真真切切在當(dāng)主角?！??2.差異化支持：分層任務(wù)卡與角色分工的設(shè)計(jì)，較好地照顧了學(xué)生的多樣性。能力較強(qiáng)的學(xué)生在“挑戰(zhàn)卡”和“優(yōu)化建議”中找到了施展空間；而部分動(dòng)手能力偏弱的學(xué)生在“基礎(chǔ)卡”和組員的幫助下，也成功完