STEM學習 節能小屋 【課標落實】1本次STEM項目學習通過閱讀、實驗、設計、制作、展示等活動，落實課程標準高年段的課程目標。科學知識：了解技術是人們改造周圍環境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據科學原理設計和制造物品、解決技術應用的難題、創造豐富多彩的人工世界的一系列活動。了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。科學探究：能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取事實的信息。能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。能基于所學的知識，采用不同的表述方式，如科學小論文、調查報告等方式，呈現探究的過程與結論；能基于證據質疑并評價別人的探究報告。科學態度：能大膽質疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養創新精神。能接受別人的批評意見，反思、調整自己的探究；在進行多人合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點。科學、技術、社會與環境：了解科學技術可以減少自然災害對人類生活的影響；了解在科學研究與技術應用中必須考慮倫理和道德的價值取向。了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技術的發展和應用影響著社會發展。認識到人類、動植物、環境的相互影響和相互依存關系，了解地球上的資源是有限的，人類活動會對環境產生正面和負面的影響，自覺采取行動，保護環境。2本單元學習內容基于課程標準課程內容中“技術與工程領域”的高年段要求。18.2 工程的關鍵是設計。利用攝影、錄像、文字與圖案、繪圖或實物，表達自己的創意與構思。將自己簡單的創意轉化為模型或實物。根據現實的需要設計簡單器具、生產物品或完成任務。18.3 工程設計需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進和完善。根據設計意圖，分析可利用的資源。簡單評估完成一個產品或系統的可能性、預想使用效果。從經濟效益、社會效益、環境效益等方面評價某個工程設計，并提出改進和完善建議。【教材分析】“節能小屋”屬于STEM項目學習單元。它倡導跨學科學習方式，以項目學習、問題解決為導向，將科學、技術、工程、數學有機地融為一體，有利于培養學生的創新能力與綜合素養。本單元重在引導學生經歷STEM項目學習的過程，讓高階思維在真實的應用場景中真正開啟，從而提升學生解決問題的能力。整個STEM學習過程通過學生所做的“工程筆記”串聯起來。本次項目學習依照工程實踐的流程開展活動，具體細化為六個環節：了解需求、明確問題、前期研究、設計方案、制作改進、評價反思。教材首先揭示現實困境，提出綠色建筑的概念，了解人類需求。然后提出“制作節能小屋”的任務，讓學生明確這個任務的具體要求及需要解決的問題。接著進入前期研究環節，采用多種方法回顧以往科學課的相關學習內容，運用查閱資料、實驗探究等方法對有關技術問題展開前期研究，包括建筑散熱途徑、節能建筑保溫隔熱技術、材料保溫隔熱性能，以及本地區所處地理位置的氣候特點，這是后續設計節能小屋需要考慮的重要因素之一。在此基礎上，學生進行節能小屋的方案設計、討論交流形成最佳方案、畫出設計示意圖。隨后讓學生依據各自的設計方案，選擇合適的材料和工具制作實物模型。最后由學生根據節能小屋節能效果的檢測情況，對整個設計和制作過程進行回顧反思。整個項目學習強調學生經歷一個完整的工程實踐過程，培養小組有效分工及合作能力，逐步提升學生的技術與工程素養。【學情分析】學生通過低、中年段的專項學習，已經在模仿工程師的工作，嘗試設計并制作物品。五年級下冊的“立體小菜園”項目是學生開展STEM單元的初步嘗試。本單元開展的“節能小屋”，更是通過引導學生經歷 STEM 項目學習的全過程，提高在真實情境下解決問題的能力。在實際教學中，有些學生認識不到化石能源的消耗是個問題，認為是一件“天經地義”的事情；也有部分學生有一點這樣的意識了，可要想把它說清楚，還是有點難度。因此，教師要充分聯系學生的居家生活，通過教學對話，把學生的認識提上去，意識調出來，想法說出來，“節能小屋”讓學生在模仿工程師的工作方式中學習，其本質還是學習，通過對已有科學知識的運用和遷移，促進學生建構科學大概念，提升實踐能力。因此，教師不能過度糾結于學生做出的節能小屋模型的質量，或者說不要把這一單元上成勞動技術課。受限于小學生的實際情況，他們的知識和能力都有所欠缺，如果過分追求物化成果，可能會出現無視學生實際而刻意拔高要求，強行灌輸知識點、訓練技能點的情況。【教學目標】1經歷“節能小屋”從需求到建成的全過程，能夠列舉并說明STEM項目學習的大致流程。2能夠梳理回顧已有知識，并將這些知識應用到問題情境中，對解決問題產生作用。3能夠識別所要解決的問題，能夠將各種想法匯集起來，運用一定的策略形成一個完整的建設方案。4能夠基于測試結果進行評價反思，并聯系前期研究、設計方案等環節，做出調整。【教學重點】經歷STEM項目學習各環節；針對問題進行前期研究；形成節能小屋的設計方案。【教學難點】確定節能小屋的設計方向；在每個設計點上做出決策；基于檢測結果開展評價反思。【教學準備】教師材料：“問題小屋”模型、PPT課件、相關視頻。學生分組材料：方格繪圖紙、2B鉛筆、題板、便簽紙、紙板（或手工木板、KT板）、竹條（或桐木條）、太陽隔熱膜、保溫板（或棉花、泡沫板、海綿）、防曬隔熱漆、紙板切割機（或兒童手工鋸）、熱熔膠槍、剪刀、刻刀、直尺、溫度計（酒精溫度計、熱電偶溫度計）、50mL燒杯、水。【教學時間】4課時【教學過程設計】第一課時一、了解需求，明確問題（一）導入：分析現狀，揭示需求1. 引入課題。談話：同學們好！歡迎你來參加節能小屋這個項目的學習，看到這個課題，你可能會產生哪些問題呢？預設：什么是節能？為什么要節能？為什么要建節能小屋？節能小屋長什么樣？節能小屋怎么建？強調：要想解決這些問題，還得從“能”這個字說起。2. 認識到化石能源的消耗及其帶來的環境污染是全球話題。（1）談話：當今社會快速發展，化石能源的消耗及其帶來的環境污染，正成為一個全球性的話題。（出示PPT：能源枯竭、環境污染兩幅漫畫）這兩幅漫畫形象地表達了現在人類所面臨的狀況。一方面，無節制地開采化石能源，造成能源枯竭；另一方面，無限制地使用化石能源，造成環境污染。（2）（出示PPT：四張建筑圖片）說到能源消耗的“大戶”，大家可能立刻就會想到汽車、飛機、工業生產等，可是，你很可能忽略了這樣一類物體建筑。它們是人們起居作息的庇護，是文化生活的場所；它們是現代化城市的“地標”；它們被譽為“凝固的藝術”它們有一個共同的名字建筑。（3）人們的生產生活一刻也離不開建筑，隨著建筑數量的不斷增加，功能不斷豐富，建筑對2. 認識到化石能源的消耗及其帶來的環境污染是全球話題。（4）（出示PPT文字：建筑能耗越來越大，建筑節能成為迫切需求。）人們的生產生活一刻也離不開建筑，隨著建筑數量的不斷增加，功能不斷豐富，建筑對化石能源的消耗也越來越大，建筑節能成為迫切需求。3. 認識到建筑能耗越來越大，建筑節能成為迫切需求。（1）你可能還沒有認識到問題有多嚴重。（2）說生活。 遠的不說，就說我們自己的家，每天飲食起居就要消耗很多能源。 在寒冷的冬季，需要靠采暖、空調保持室內的溫度； 在炎熱的夏季，需要靠空調來隔絕室外的熱浪；不僅如此哦，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現。（3）說數據 讓我們再來看一組數據。建筑能耗在人類整個能源消耗中所占比例竟然高達3040%，而且上升速度非常快。（出示PPT：我國建筑能耗及其占社會能耗的比例）其中絕大部分是采暖和空調的能耗。在整個建筑能耗中空調系統的能耗占約40%左右。（出示PPT：采暖和空調在建筑能耗中占比）（4）談體會 看到這些數據，你有什么想法？譬如，夏天這么熱，到底是該用空調呢？還是不該用呢？恐怕你會陷入兩難的境地。不用吧，太熱了；用吧，消耗能源。怎么辦呢？設計意圖：教師結合現實生活，給出真實數據，用圖文并茂的方式，將節能與真實社會需求進行有效鏈接，使得學生產生參與工程設計的同理心與社會認同感。（二）聚焦核心技術，梳理已有知識1了解工程師的思維特點，以及他們解決問題的辦法。（1）面對問題，人們都在努力想辦法解決。但是不同人解決問題的思路和方法是不同的。（2）在眾多人中，工程師的思維方式很特別。他們是做出一個產品來解決問題。建筑工程師想，讓建筑保持冬暖夏涼，但是無須空調和暖氣，這不就大大地節能了嗎？(3)（出示PPT：綠建筑圖片）建筑工程師設計出無須空調和暖氣也能保持冬暖夏涼的建筑，人們親切地將這些建筑稱為“綠建筑”。(4)（出示PPT：綠建筑的理念圖示）綠建筑所倡導的理念是，“舒適健康的人居環境”“最少地消耗自然資源”“最少地影響外界環境”。(5) 在這個項目中，我們要學著建筑工程師的思路來想問題、解決問題。2討論綠建筑的關鍵技術：保溫隔熱。（1）綠色建筑有一個特點，無須空調和暖氣也能保持冬暖夏涼。那你認為其中的關鍵技術是什么？（保溫隔熱）（2）什么是保溫隔熱呢？（出示PPT：蓋被子睡覺）保溫，就是使熱量的散發傳導速度減慢，使溫度保持在一定的數值。就像我們冬天睡覺蓋被子，雖然被子不會發熱，但是它能使熱量不向外散發。（出示PPT：棉被蓋冰柜的圖片）隔熱，就是限制或減弱物體之間進行傳熱，阻止熱量進入。還是以被子為例，賣冷飲的商販會用棉被蓋住冰柜，減少冰柜和外界的熱傳遞。（3） 怎么才能做到保溫隔熱呢？除了蓋棉被，我們以前學過哪些保溫隔熱的知識，可以用到綠建筑的設計上，實現保溫隔熱？（出示PPT：保溫隔熱知識點回顧，逐一點擊）討論：l 黑色物體吸熱效果好。受這一點啟發，我們可以選用淺色的材料。l 我們做過物體導熱性實驗，知道物體導熱性能有的好有的差。這一點提醒我們選擇導熱性能差的材料，可以起到保溫隔熱的效果。l 一年四季影子長短不同，這是由于一年四季中太陽高度的變化所造成的。這一知識點提示我們，可以通過屋檐、遮陽棚等遮擋陽光，來控制陽光的攝入量，冬天讓陽光多照進屋內一些，夏天最好不要照到屋子里。l 雙層玻璃具有保溫效果。很多建筑采用雙層玻璃技術來保溫隔熱的。（4） 談話：我們就要帶著這些知識儲備，挑戰一個棘手的任務。設計意圖：工程就是應用數學、科學和技術領域的概念來系統地解決復雜問題，為學習者提供了一種解釋概念的良好背景環境。而學生基于問題，調動頭腦中已儲備的“保溫隔熱”知識，更這有助于學生充滿動力地參與對概念的理解與運用。（三）提出任務，明確問題1提出任務。（出示PPT：運用所學知識建造一個節能小屋）學校科技創新大賽今年的賽題是“運用所學知識建造一個節能小屋”。要求是：小屋的長、寬、高分別為21厘米、21厘米、21 厘米，南北朝向，南北都有窗戶，墻的厚度不超過2厘米。需在兩周內完成。采用冷水升溫控制程度檢測節能效果。2明確問題，預期成果。（1）這是一個不同于我們以往學習內容的復雜任務，要明確任務要求和需要解決的問題。（2）（出示表格：活動記錄1）請同學們把建造節能小屋的任務、要求及需要解決的問題填寫在表格中。（3）（出示PPT：測試方法）我們做成的是一個小房子，這個房子要能接受檢測。具體來說，就是模擬夏天高溫天氣，水溫度上升越慢，節能效果越好。設計意圖：通過識別問題與任務，有助于學生清楚而準確地設計工作目標，規劃工程進度，同時厘清工程任務的制約因素與任務標準，據此提出設計觀點。第二課時2、 前期研究（一）聚焦圍護結構，找準節能設計的著眼點1 資料學習：低能耗建筑的節能技術。（1）節能建筑的設計非常復雜，其中會運用很多新的材料、新的技術。讓我們來看看這一幢超低能耗示范樓都運用了哪些節能技術。（2）（出示PPT：超低能耗示范樓節能技術大搜索）這里有很多新技術。譬如：太陽能集熱器搜集相關資料，了解這些節能技術的節能方法，填寫表格。（3）（出示表格：活動記錄2）學生小組討論，并完成記錄表。（4）就活動記錄展開交流。2認識建筑的圍護結構。（1）如果我們對這些技術進行一個分類，會發現它們都是針對在外墻、門窗、屋頂、地板等方面。這些地方都是房屋的外圍結構。（2）討論：為什么會有這樣的特點呢？（3）（出示PPT：房屋散熱情況動圖）工程師研究了普通房屋的散熱情況，他們發現，熱量都是從屋頂、墻體、窗戶、門、地板這些地方散出去的。（4）（出示PPT：熱量進入房屋情況動圖）圍合建筑空間四周的墻體、門、窗等，能夠有效地抵御不利環境的影響，建筑工程師給它一個專門的名字圍護結構。房屋與外部的熱量交換，絕大多數都是通過圍護結構進行的。（5）這里說的是保溫性能，反映的是冬季由室內向室外的傳熱過程。隔熱性能反映的是夏季由室外向室內以及室內向室外的傳熱過程，道理是一樣的，熱也是通過圍護結構進入到房屋內的。（6） 小結：也就是說，房屋的保溫隔熱，其實就是說圍護結構的保溫隔熱，具體來說，就要在房屋的屋頂、墻體、窗戶、門、地板的設計上做文章。3. 小結：我們要做的事情就是針對圍護結構的各個組成部分進行節能設計。設計意圖：前期調查能為形成設計觀點并對設計觀點進行批判性分析提供必要的信息。在本項目中，就是要在開始制造節能小屋之前，引導學生對建筑師已有的一些節能措施進行調查與分析，了解其已經做過的工作，從中獲得啟發與靈感，同時避免重復勞動。（2） 確定設計點，謀劃前期研究的思路1. 從節能的角度分析房屋模型的問題。（1）既然要在圍護結構上做文章，接下來我們就要進一步思考，屋頂怎么設計，墻體怎么設計，窗戶怎么設計，等等。不僅要考慮美觀，關鍵要考慮怎么節能。（出示兩個紙板“問題小屋”模型：一個單面開單門、單窗，不裝玻璃，不裝門，屋檐短；一個四周全開窗，不裝玻璃。）（2）從節能的角度評價這個房屋，看看存在哪些問題。預設：紙板的保溫隔熱效果不好。窗戶少，采光不夠；如果窗戶太多太大，冬季保溫效果不好，夏季隔熱效果不好。西邊窗戶太大，容易造成西曬。屋檐太短，冬季陽光可以更多地射進來，但是夏季太曬。2. 確定設計點。（1）就某一個部分來說，比如窗戶，你會從哪些方面來考慮它的設計呢？（材料的選擇，造型，位置、數量等）（2） 注意，這些東西都要組合在一起的，所以還要考慮連接技術。（3） 綜合起來看，我們可以用氣泡圖來確定設計點。（出示PPT：設計點氣泡圖）設計點包括：材料、位置、數量、造型、連接點3.激發前期研究的需求。（1）每一個點上又該怎么設計呢？（2）需要開展一些研究：l 材料：可以指向下面的材料研究，只以墻體為例；l 位置和數量：可以指向根據太陽一天移動規律改進窗戶設計；l 造型：可以指向屋檐的造型設計。（三）動用不同的方法開展前期研究1. 研究墻體材料的選擇。（1）（出示PPT：房屋散熱情況動圖）根據“房屋散熱情況圖”，我們可以知道，墻體的散熱占了房屋散熱的大頭，因此首先要考慮墻體設計。（出示PPT：選材考慮的各種因素）選什么材料呢？這里需要考慮的因素很多，比如l 價格：價格要低，否則房屋成本太高；l 隔熱性：隔熱性要好，否則達不到節能要求；l 強度：強度要大，否則房屋不夠堅固；l 厚度：厚度要薄，否則人的活動空間就會變小；l 加工難度：加工難度要小，否則耗費太多人工、時間，不劃算；l 其他因素如：隔音、防水、耐用、輻射、密封性等。這其中你覺得首要考慮的因素是什么？（隔熱性）建筑工程師也是這樣考慮的。他們會考察市面上常用的各種建筑材料的特性，首要考察隔熱性，再兼顧其他各種因素，反復比較，做出選擇，例如材料的隔熱性能。（出示PPT：材料的隔熱性能）(2) 我們怎么選材？首先明確要求：墻體不能超過2厘米。（出示材料）可選的選材：l 基本材料：紙板，高密度板；l 保溫隔熱材料：隔熱涂料，保溫板；進行材料價格測算。可能的材料組合，每一種組合都要同時考慮隔熱性、價格、強度、厚度、加工難度等因素。（出示表格：墻體材料矩陣決策法）現在我們利用這些信息建立一個表格。你會選擇哪一個材料組合呢？請仔細研究每一個因素，完成表格。用1-5等級給每個項目評分。5代表最重要，1代表最不重要。比如“隔熱性”一欄，隔熱性最好的就是5分，最差的就是1分。各組完成打分，并合計。討論：現在有決定了嗎？（如選組合）（3）小結：選材，要考慮很多因素，可以用“矩陣決策法”這個策略幫助決策。2. 借助太陽東升西落的模擬實驗確定節能小屋窗戶的布局。(1) 談話：任務要求中提到，節能小屋要求南北朝向，南北有窗戶。出示問題小屋，現在這個小屋符合要求嗎？怎么增加窗戶？加在哪里？幾個？多大？是不是被這一連串問題問得有點暈？（2）窗戶有什么作用？（采光、通風、圍護）然而窗戶又是最容易造成熱量進出的部位，所以說窗戶不是越大越好，越多越好。（3）我們知道，自然界熱量的主要來源是太陽。窗戶的設計要考慮一天中太陽位置的變化。（4） 演示實驗：一天中太陽的移動討論：白天太陽的移動有什么規律？預設：太陽東升西落。太陽高度有變化，正午的時候最高，早晚低。知識補充：以江蘇為例，江蘇的緯度大約在北緯3132，北回歸線大約在北緯23.5，因此太陽總是在我們的南邊。這一現象對于改進窗戶設計有什么啟發？預設：l 上午和下午，太陽高度低，如果東西向窗戶很大，陽光會大量、長時間照進屋內。l 特別是下午，如果西邊窗戶太大，就會造成我們說的西曬。因此，東西兩邊開小窗戶，證一定的采光通風就行了。也可以不開窗戶。l 南、北兩邊可以開大窗戶。3. 測試屋檐設計對陽光入射量的控制效果。(1)前面同學們提到，這個房屋的屋檐太短了。（2）（出示PPT：窗外遮陽裝置給你什么啟示？）屋檐有什么功能？預設：擋雨，防水；遮陽；起美觀作用。（2） 夏天熱，我們希望陽光少照進房間；冬天冷，我們希望陽光長時間照進房間。怎么才能做到呢？屋檐應該怎么設計呢？（3）講解：在我們江蘇，如果都在正午12:00，夏天和冬天太陽的位置是不同的。夏天太陽高度角大，冬天太陽高度角小。我們學過太陽高度角的知識，太陽高度角越大，輻射越大，氣溫越高；反之，太陽輻射強度小，氣溫就低。（5）現在我們來根據陽光直射點的變化，通過實驗模擬冬天和夏天陽光照射房屋的情況。演示實驗：手電筒照射紙板房屋模型，調節手電筒的位置模擬四季，看到陽光照射到房間內的情況。（6）討論：屋檐怎么設計，有想法了嗎？（7）小結：我們可以給房屋加裝屋檐，并且可以調節屋檐的長度，滿足要求。4. 討論：連接技術的選擇。（1）為什么要把連接技術也考慮在內呢？預設：因為墻體、門窗、屋頂，各個部分的密封性都要很好。（2） 你們用過的連接技術有哪些？在這個項目上有什么選擇嗎？（熱熔膠槍）設計意圖：工程設計可以借助模型，來預測所考慮到的不同解決途徑在實踐中的執行情況。教師引導學生結合“保溫節能”這兩個因素進行分析，通過實驗演示，調動生活經驗，識別出切實可行的設計點。本課總結：前期研究的意義和成果1.究竟選擇什么材料、造型、數量來實現節能，要建立在研究的基礎上。對于一個項目來說，這都叫做前期研究。2. 經過前期研究，我們在房屋圍護結構的設計上，形成自己初步的想法。第三課時3、 設計方案，制作改進（一）引導學生根據前期研究的結果進行方案設計1.根據前期的研究，我們現在要集思廣益，討論節能小屋的設計方案了。2.（出示表格：“節能小屋設計方案表格建構法”）由于需要考慮的因素非常多，我們可以借助一個叫做“表格建構法”的策略來幫助我們談論方案設計。3.發給每個小組一塊題板，上面有畫好的表格。學生小組討論并填寫。強調：不管你怎么決定，問自己一句：“我用到的節能技術是什么？”一會兒我們來匯報。（操作提示：節能技術的標出可以用貼標簽的方式，在便簽紙上寫好，貼在題板上。）（二）小組間交流想法，互評互議，形成最佳方案。1. 以小組為單位，結合“表格建構法”題板，匯報設計方案。2. 學生需要說清楚每一點上的想法是什么。教師注意挑戰學生背后的想法，或追問：“你這里的節能技術是？”或小結：“你這里的節能技術是”。預設：(1) 墻體：防曬漆隔熱(2) 屋頂：外遮陽，屋檐(3) 窗戶：內遮陽，靜電太陽膜(4) 門：外防曬漆隔熱，內保溫板隔熱(5) 地板：保溫板隔熱4. 將學生所運用的節能技術，用便簽紙寫好，貼在表格上。設計意圖：工程設計不是提出單一的正確答案，而是在幾個可能的答案中識別出最好的解決途徑。學生根據標準用表格法給出切實可行的選項排序，就每個設計的不同優勢和缺點進行批判性的評估，有助于他們刪選出最佳方案。（三）根據設計方案畫出設計圖。1.談話：在制作節能小屋之前，我們必須先畫出設計圖。對于建筑工程師來說，畫設計圖是制造建筑非常重要的環節，也是一項非常專業的工作。我們達不到那樣的專業要求，我們畫的是簡單的“設計示意圖”。2.（出示PPT：設計示意圖）（1）畫設計示意圖是一個把頭腦中的想法表現在圖紙上的過程。示意圖包括三個部分：立體草圖：就是節能小屋整體造型是什么樣的；正視圖：從正面看小屋是什么樣的；左視圖：從左邊看小屋是什么樣的；（2）提出要求：每張圖上都要標清楚構建具體的尺寸，便于制作的時候裁切用料。3.發給學生方格繪圖紙，學生繪制設計示意圖。設計意圖：對于工程師來說，繪制設計對象是一項非常重要的專業技能。基于小學生的能力水平，尚不能精準地表現出物體的空間感，但可以嘗試把簡圖和想法畫下來。三視圖就是一種很好的表現方式，一般以主視圖為主，高年級的學生還可以嘗試繪制俯視圖與左視圖，圖上標注物體的大概尺寸及文字信息，這種形象的表達能夠幫助學生簡化頭腦中復雜的設計思路。（四）按照設計方案制作節能小屋。1. 接下來我們要按照設計方案，制作節能小屋。制作的過程三個人要分好工，合作好。2.（出示表格：“建造過程問題調整單”）3.發給學生“建造過程問題調整單”題板。要求：在建造過程中發現問題，應及時作出調整，并明確為什么這樣調整。4.學生制作節能小屋。設計意圖：學生根據設計圖紙建立相應的實物模型，在制作制作過程中發現作品的缺陷或優點，論證設計方案的可行性，并在此基礎上獲得修改與優化的策略。第四課時四、測試與評價反思（一）介紹節能小屋的檢測方法1. 小屋按照“坐北朝南”的方位放置好。2. 利用2000瓦鎢絲燈從斜上方對節能小屋進行照射，模擬夏季驕陽似火的高溫天氣。3取50ml量杯裝40ml自來水，用普通酒精溫度計測得初始溫度；熱電偶溫度計測得杯壁初始溫度。4. 以15分鐘為單位時間，測三次，看室內溫度控制的效果如何。（二）檢測節能小屋的節能效果1. （出示表格：節能小屋節能效果監測數據記錄表）發給學生“節能小屋節能效果監測數據記錄表”題板。2. 實際測量。設計意圖：基于測試的結果，學生會優化他們的設計方案。這個過程要求學生對照問題標準和目標，對結果進行分析。（3） 反思評價談話：根據節能小屋節能效果的檢測情況，我們可以對節能小屋整個設計和制作過程進行一個回顧、反思。可以從三個面進行。1對標找差。對照標準，檢查節能小屋是否符合要求。（出示表格：節能小屋驗收檢查單）發給學生“節能小屋驗收檢查單”題板，學生以小組為單位進行填寫。2結果與設計比較。（1） 將“節能小屋驗收檢查單”和“節能小屋設計方案表格建構法”進行對比。（2）指出自己的設計哪里好，哪里還有待改進。3細說調整。（1）將“節能小屋設計方案表格建構法”“建造過程問題調整單”“節能小屋驗收檢查單”三塊題板進行對比分析。（2）指出本組在哪些地方進行了調整。從檢測的效果來看，哪些調整是有效的，哪些沒有效果或效果不好。（3） 說一說如果有機會再做一次，可能會做哪些調整。設計意圖：學生在比較自己的預測和實際的測試結果后，應對自己的設計長處和缺陷進行批判性思考，這是STEM項目中最關鍵的一個部分，當學生的發現源于自己的獨特經歷時，他們的理解程度會得到一個很大的提高。（三）對綠色建筑的發展趨勢作出判斷1建筑物隔熱保溫是節約能源、改善居住環境和使用功能的一個重要方面。可是現在它們并沒有得到廣泛運用，或者說離廣泛運用還任重道遠。你覺得原因是什么呢？預設：技術門檻太高；價格昂貴；工藝復雜2專家預測綠色建筑設計發展五大趨勢，談談你的看法呢？預設：可持續建筑材料受重用；空氣對流設計成為重點；零能耗技術運用更進一步；“零用水”與雨洪管理；新型節能門窗及遮陽產品將大量應用（四）項目學習總結1任務回顧我們用了近兩周的時間完成了節能小屋這個項目，大家收獲多多。2過程分解（出示PPT：一組學習過程中拍攝的圖片）這期間我們都做了哪些事情呢？能不能給這些事情排排序？（出示PPT：項目學習環）了解需求、明確問題、前期研究、設計方案、制作改進、評價反思3策略再認（1）在研究的過程中，我們用到了很多知識，有科學課上學到的，有數學課上的學到的，有美術課上學到的，這些知識都派上用場。這說明，各個學科學到的知識在解決實際問題的時候都是很管用的，而且它們融合在一起發揮作用。（2）我們還學習了一些管用的策略l 譬如在做前期研究的時候，我們用了“設計點氣泡圖”來確定涉及點；l 在選擇墻體材料的時候我們用了“矩陣決策法”；l 在討論設計方案的時候我們要了“表格建構法”；l 在制作節能小屋時我們用了“建造過程問題調整單”。這些策略對我們以后開展項目學習都是很管用的。4學習展望在這個項目中，我們做了一個節能小屋，但是我們是以江蘇為情境，重點考慮的是夏天隔熱，而在寒冷地區，可能冬天保暖更加重要。如何做到既保溫又隔熱，這是我們下一步要研究的。5節能小屋項目學習到此結束，再見！14蘇教版小學科學六年級下冊 STEM學習節能小屋