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STEM教育萌生于美国,现以参加香港常识百搭小学STEM探究展览活动“绿色生活”为载体,开展学生实践活动,下面将以《手机在手地铁畅行》为探究活动主题,探讨STEM教育与学生实践活动的融合。
一、与科学(Science)有关的探究过程
(一)发起探究
1.提出有关问题:地铁人流量大,外来人口多,购票、检票时间较长,容易发生拥堵。
2.订立假设,以测试验证该假设:为提高购票、检票效率,达到绿色出行目的,采取二维码网上支付与传统出行方式结合的方法来完善地铁购票、检票流程。
(二)进行探究
1.进行测试或对照测试中分变项和不变项(控制单一变量法):以广州地铁站位蓝本,分别测试人工售票和自助售票机人均购票时间,以及人均通关检票时间。
2.分析数据或测试的结果:
人工售票方式单人购票时间平均为1分13秒左右。当工作人员换班时,部分窗口还会暂停服务。采用自助售票方式单人购票时间平均为51秒左右。目前部分地铁站自动售票机,一些机器存在老化问题,灵敏度降低。另外,许多乘客采用不正确的放纸币方式,也容易引起机器“卡壳”。
(三)展示探究
1.就探究中的因果关系立论:分别进行了6组调查,进行数据统计处理后调查可以发现,设计优点如下:使用二维码扫码可以节省工作人员的数量及工作时间、机器维护成本和制作地铁卡的成本。可以避免因忘带地铁卡和现金而搭乘不了地铁的情况。
2.做出科学现象有关的结论,就未来研究提出建议和改进的方法:人工售票进站用时最长,自助售票进站的用时稍短,但对于不熟悉自助购票机操作方法的人群来说,购票用时相应增加;二维码扫码进站的方式时间最短,相对于原有的人工售票进站、自助售票进站方式更方便快捷。
二、与技术(Technology)有关的探究过程:
(一)选取及利用工具/ 设备/ 无聊以解决问题:本项目借助当下流行的二维码扫描互联网支付方式,将二维码应用在地铁站的入闸处,乘客使用手机扫一扫功能,通过扫描二维码自助进站。进站后,手机会收到来自网站的上车信息.出站时,扫描出闸二维码。同时由第三方互联网支付软件完成扣费,结束乘车体验。
(二)运用仪器收集数据:手机、秒表等计时仪器。
(三)运用电脑和计算机:通过调查收集到的数据,使用计算机处理成条形统计图。
三、与工程(Engineering)有关的探究过程
(一)确定需要解决的问题:提出疑问以确定需要解决的问题。为了提高购票、检票效率,节约制卡(羊城通)、制票(地铁票)、自动售票机维修及电力、人力资源(人工售票)等成本,达到绿色出行目的,采取二维码网上支付与传统出行方式结合的方法来完善地铁购票、检票流程。
(二)设计并测试解决方法
1应用科学和数学原理设计解决问题。二维条码/二维码(2 dimensional bar code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。互联网支付:网银、第三方支付、移动支付作为互联网支付的主要表现形式。
2.研制并使用模型,使设计形象化:设计入闸、出闸模型(遵照地铁实际运营情况)并建立两个模拟站点。
3.辨识设计/模型的缺点:没有随身携带手机的人群来说,不能采用这种方式购票,且对网络畅通有要求。
4.测试设计的性能:二维码扫码进站的方式时间最短,为8秒,相对于原有的人工售票进站、自助售票进站方式更方便快捷。
5.改进解决的办法:改良模型设计,实现扫码联动功能,既扫码后,系统自动开闸,人员通过。
四、与数学(Mathematics)有关的探究过程
(一)收集数据:为测试的设定进行量度;使用合适的工具和单位系统进行量度
(二)数据处理:计算平均数估算趋势
我们组员分别进行了6组调查,共收集了300人次的数据,进行数据处理后分析数据可得,地铁闸入口人流通过平均用时为6秒。
以上四点即是STEM教学与科学实践活动融合的具化体现,通过开展《手机在手地铁畅行》科学调查体验活动我们发现,生活中发生的大多数问题需要应用多种学科的知识来共同解决,这种学科融合可以增强学生从科学与生活的角度对日常生活的认知;鼓励学生养成创新的习惯;发展学生探究技巧和独立思考的能力;提高了学生对周围环境的好奇心,并推动学生认识科学、科技与社会相互的关系。
STEM教育与课程标准中对提高学生的认知水平、知识技能及发现问题处理问题的综合能力有共通之处。科学、技术、工程、數学之间是密不可分、互为补充、支撑的关系。由此可见,当将STEM教育引入小学科学实践活动中时,要充分体现学科融合的重要性。只有这样,学生才会由表面学习转向深层次的学习,在理解科学原理的基础上,培养学生的综合技能,提高学生的认知水平。
一、与科学(Science)有关的探究过程
(一)发起探究
1.提出有关问题:地铁人流量大,外来人口多,购票、检票时间较长,容易发生拥堵。
2.订立假设,以测试验证该假设:为提高购票、检票效率,达到绿色出行目的,采取二维码网上支付与传统出行方式结合的方法来完善地铁购票、检票流程。
(二)进行探究
1.进行测试或对照测试中分变项和不变项(控制单一变量法):以广州地铁站位蓝本,分别测试人工售票和自助售票机人均购票时间,以及人均通关检票时间。
2.分析数据或测试的结果:
人工售票方式单人购票时间平均为1分13秒左右。当工作人员换班时,部分窗口还会暂停服务。采用自助售票方式单人购票时间平均为51秒左右。目前部分地铁站自动售票机,一些机器存在老化问题,灵敏度降低。另外,许多乘客采用不正确的放纸币方式,也容易引起机器“卡壳”。
(三)展示探究
1.就探究中的因果关系立论:分别进行了6组调查,进行数据统计处理后调查可以发现,设计优点如下:使用二维码扫码可以节省工作人员的数量及工作时间、机器维护成本和制作地铁卡的成本。可以避免因忘带地铁卡和现金而搭乘不了地铁的情况。
2.做出科学现象有关的结论,就未来研究提出建议和改进的方法:人工售票进站用时最长,自助售票进站的用时稍短,但对于不熟悉自助购票机操作方法的人群来说,购票用时相应增加;二维码扫码进站的方式时间最短,相对于原有的人工售票进站、自助售票进站方式更方便快捷。
二、与技术(Technology)有关的探究过程:
(一)选取及利用工具/ 设备/ 无聊以解决问题:本项目借助当下流行的二维码扫描互联网支付方式,将二维码应用在地铁站的入闸处,乘客使用手机扫一扫功能,通过扫描二维码自助进站。进站后,手机会收到来自网站的上车信息.出站时,扫描出闸二维码。同时由第三方互联网支付软件完成扣费,结束乘车体验。
(二)运用仪器收集数据:手机、秒表等计时仪器。
(三)运用电脑和计算机:通过调查收集到的数据,使用计算机处理成条形统计图。
三、与工程(Engineering)有关的探究过程
(一)确定需要解决的问题:提出疑问以确定需要解决的问题。为了提高购票、检票效率,节约制卡(羊城通)、制票(地铁票)、自动售票机维修及电力、人力资源(人工售票)等成本,达到绿色出行目的,采取二维码网上支付与传统出行方式结合的方法来完善地铁购票、检票流程。
(二)设计并测试解决方法
1应用科学和数学原理设计解决问题。二维条码/二维码(2 dimensional bar code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。互联网支付:网银、第三方支付、移动支付作为互联网支付的主要表现形式。
2.研制并使用模型,使设计形象化:设计入闸、出闸模型(遵照地铁实际运营情况)并建立两个模拟站点。
3.辨识设计/模型的缺点:没有随身携带手机的人群来说,不能采用这种方式购票,且对网络畅通有要求。
4.测试设计的性能:二维码扫码进站的方式时间最短,为8秒,相对于原有的人工售票进站、自助售票进站方式更方便快捷。
5.改进解决的办法:改良模型设计,实现扫码联动功能,既扫码后,系统自动开闸,人员通过。
四、与数学(Mathematics)有关的探究过程
(一)收集数据:为测试的设定进行量度;使用合适的工具和单位系统进行量度
(二)数据处理:计算平均数估算趋势
我们组员分别进行了6组调查,共收集了300人次的数据,进行数据处理后分析数据可得,地铁闸入口人流通过平均用时为6秒。
以上四点即是STEM教学与科学实践活动融合的具化体现,通过开展《手机在手地铁畅行》科学调查体验活动我们发现,生活中发生的大多数问题需要应用多种学科的知识来共同解决,这种学科融合可以增强学生从科学与生活的角度对日常生活的认知;鼓励学生养成创新的习惯;发展学生探究技巧和独立思考的能力;提高了学生对周围环境的好奇心,并推动学生认识科学、科技与社会相互的关系。
STEM教育与课程标准中对提高学生的认知水平、知识技能及发现问题处理问题的综合能力有共通之处。科学、技术、工程、數学之间是密不可分、互为补充、支撑的关系。由此可见,当将STEM教育引入小学科学实践活动中时,要充分体现学科融合的重要性。只有这样,学生才会由表面学习转向深层次的学习,在理解科学原理的基础上,培养学生的综合技能,提高学生的认知水平。