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宁波海曙:2019STEM项目作业案例(四)迷你隔音房 宁波市海曙区古林镇薛家小学 王新春

添加日期:2019-12-10    点击率:401    来源:宁波海曙通讯团队    录入人:meool

迷你隔音房

宁波市海曙区古林镇薛家小学 王新春

【真实情境】

随着科技的发展,各种机械设备的创造和使用,给人类带来了繁荣和进步,但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。为了降低噪声对我们生活、学习的危害,我们必须合理地实施降低噪声的措施。比如音乐教室、歌剧院等建筑在设计的时候需要考虑降低噪声。为了更好地睡眠,许多房屋在建造的时候也会考虑降噪措施。

本课程由两个任务组成,第一个任务是制作一个迷你的吸声装置,初步分析出哪些材料更具吸声效果;第二个任务是制作一个至少能容纳一位四年级学生的“隔音小房间”。通过动手实践,让学生体会科学和工程在实际生活中的融合方法,培养学生解决问题的能力和动手实践的能力。

【课程领域】

科学、工程、技术、数学

【建议年级】

四年级

【建议时长】

第一个任务:60分钟

第二个任务:120分钟

【课程任务】

让学生认识一些吸声材料,探索消声的途径和方法。在动手实践环节,学生需要设计并制作一个迷你隔音房(吸声装置),设计图需要图文结合,并且要考虑制作的成本。制作时,需要强调按图制作。基于隔音房的需求,学生利用所学知识,设计实验,探究吸声材料、吸声装置的安装位置及其他可能的因素对消声的影响。最后各小组进行成果展示测评。本课程注重培养学生观察分析问题、解决问题的能力,增强社会责任感。最后,以制作消声盒的经费开支、隔声效果这两方面作为主要的评价标准,来判断学生的制作的“产品”是否具有竞争力。

【教学目标】

知识与技能:

声音的传播可以被阻断或减弱。

在工程设计时,要考虑时间成本和材料成本。

过程与方法:

通过设计制作吸声装置的活动,让学生体会“提出问题→提出可行的解决方案→制作模型→测试模型→改进设计”的研究思维。

情感态度与价值观

培养学生减少噪声的社会责任感。

【教学重难点】

重点:利用吸声材料可以阻断或减弱声音的传播。

难点:让学生意识到“设计是为制作服务的”这一工程思维。

【教学器材的准备】

能发声的小玩具、尺子、剪刀、透明胶、双面胶、毛毡、报纸、棉花、纸盒、分贝计、KT板小屋。

【教学过程】

一、导入:创设真实情境

1. 视频(神奇的小房间):调查迷你KTV内外的音量变化。

2. 提问:看了这个小调查,你有什么想法?有什么问题?

3. 谈话:事实上,具有这种功能的小房间还有很多(出示音乐教室、录音棚、电影院的图片和资料)。

4. 提问:如果这些房间不具备隔音效果,会有什么危害?

5. 小结:是的,噪声污染会严重影响我们的学习和生活,降低噪声非常有必要。

6. 揭题:接下来的研究,我们将一起来建造一间迷你的隔音房。

二、头脑风暴

1. 提问:生活中,哪些物体或设计可以降低噪声?

2. 介绍吸声材料(吸声材料降噪是利用吸声材料松软多孔的特性来吸收一部分声波)。

3. 介绍吸声设计(微软吸声实验室图片和资料、窗户的双层设计等)。

三、任务执行与反思

(一)第一个任务的执行与反思

1.明确任务和评价量规

1)出示材料区的材料:纸盒、发声玩具、标有价格的吸声材料(毛毡、报纸、棉花)、工具(尺子、剪刀、透明胶),并介绍(重点介绍不同价位的吸声材料)。

2)任务要求:选择合适的材料,设计一个吸声装逼,比较哪一组的吸声装置对声音的屏蔽效果最好。

3)出示评价量规,小组内先分析评价量规,对于不清楚的内容可以用笔圈起来。

吸声装置的评价量规

主要

指标

1

2

3

第一组

第二组

第三组

第四组

第五组

第六组

第七组

第八组

分工

合作

小组分工不明确,只有一两位学生在指挥或者做事

小组分工明确,但个别成员不知道自己的分工

小组分工明确,每个成员都能完成自己的任务

               

缺少文字和图画设计

有文字和图画说明,但是说明较混乱,没有对每种材料的加工和用量进行说明

文字和图画说明设计合理,对每部分使用的材料进行了加工和用量的详细介绍

               

制作

成本

所用材料的成本最高

所用材料的成本居中

所用材料的成本最低

               

隔音

效果

分贝计测试分贝值最高

分贝计测试分贝值居中

分贝计测试分贝值最低

               

·提问:对于这个评价量规,你有什么疑问?

·答疑:介绍“制作成本”的统计方法:

材料费用单

序号

材料名称

单价

所用数量

总价

1

毛毡

6/

   

2

报纸

1/

   

3

棉球

2/

   

4

双面胶

2/

   

5

透明胶

2/

   

共计

 

·介绍:隔音效果的检测方法。

·温馨提示:

1)设计要为制作服务!

2)轻声讨论!

2.设计

1)小组完成设计图。

2)填写“材料费用单”。

3)汇报交流自己的设计。

3.制作模型

1)从材料区领取对应的材料。师讲解:如果制作过程中需要增加材料,需修改“材料费用单”。

2)引导:先分工,每个人明确自己的任务。

3)小组制作并调试(小组内使用分贝仪作为初步检测)。

4)教师根据评价量规进行打分。

4.测试与研讨

1)作品拿到检测区,提问:检测的时候,我们应该注意些什么?

2)师检测,一位学生将分贝仪的数据记录到EXCEL中。

3)投影隔音效果最佳的作品,小组成员来介绍自己小组是如何分工的,吸声装置从内到外分别用了哪种材料?有什么特点?

5.反思

1)提问:如果可以考虑使用其他的吸声材料,你希望增加什么材料?为什么觉得这种材料效果更好?

2)小组修改设计图。

(二)第二个任务的执行与反思

1.明确任务和评价量规

1)出示材料区的材料:标有价格的吸声材料(毛毡、报纸、棉花)、自带的一些吸声材料、工具(尺子、剪刀、透明胶)、KT板小屋。

2)任务要求:选择合适的材料,制作一件迷你隔音房,这间小屋至少能容纳一位同学(指定某一位学生),在里面放置一个音响,比较哪一组的小屋隔音效果最好。

3)出示评价量规。

迷你隔音房的评价量规

主要

指标

1

2

3

第一组

第二组

第三组

第四组

第五组

第六组

第七组

第八组

分工

合作

小组分工不明确,只有一两位学生在指挥或者做事

小组分工明确,但个别成员不知道自己的分工

小组分工明确,每个成员都能完成自己的任务

               

缺少文字和图画设计

有文字和图画说明,但是说明较混乱,没有对每种材料的加工和用量进行说明

文字和图画说明设计合理,对每部分使用的材料进行了加工和用量的详细介绍

               

制作

成本

所用材料的成本最高

所用材料的成本居中

所用材料的成本最低

               

隔音

效果

分贝计测试分贝值最高

分贝计测试分贝值居中

分贝计测试分贝值最低

               

2.设计

1)小组完成设计图。

3)汇报交流自己的设计。引导:我们用了哪些吸声材料,我们的设计是怎样的。

3.制作模型

1)从材料区领取对应的材料。

2)引导:先分工,每个人明确自己的任务。

3)小组制作并调试。

4)教师根据评价量规进行打分。

4.测试与研讨

1)作品拿到检测区,检验内容:

·是否能容纳指定的一位同学。

·用分贝仪检测噪音。

2)师检测并将数据记录到EXCEL中。

3)评选出最佳的作品,小组成员来介绍自己小组是如何分工的,迷你隔音房从内到外分别用了哪种材料?有什么特点?

5.总结和反思

思考:在本次活动中,你对小组的表现最自豪的是什么?哪些地方需要改进?

四、拓展延伸

1.带领学生参观音乐教室,你能否从音乐教室的隔音设计中得到启发来改进我们的迷你隔音房?

2.提问:生活中,还有哪些方法可以降低或减少噪声?

参考文献:

[1] 陈如平,李佩宁.美国STEM课例设计(小学卷)[M].北京:教育科学出版社,2018.

[2]刘徽.STEM学习中的有效失败研究[R].杭州:浙江省STEAM教育协同创新中心,2018.


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