邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[教师也创客]模拟法:用计算机开展STEM课程

陈 染/科技学堂

2020-06/总第291期

阅读数17

模拟法是一种在科学与工程研究中常用的方法,它通过计算机模拟现实现象,帮助我们更好地完成工程任务。模拟法也常常在STEM课程中应用,我们用“桥世界”和“飞行器”2门课程认识模拟法在STEM教育中的应用。

由美国康涅狄格科学中心编写、江苏汉博教育培训中心汉化的STEM案例“桥世界”和“飞行器”都将模拟法作为学生探索工程过程的一个重要环节,让学生在真正开始工程任务前通过计算机模拟工程过程,从而认识工程所需的科学知识。不同的是,“桥世界”运用了游戏进行工程过程模拟,而“飞行器”则运用专用的模拟软件,我们通过这2个案例看看怎样将模拟法运用于STEM课程中。

“桥世界”STEM案例分为问题引入、背景经验活动、解决问题3个部分。问题引入部分的主要任务是确立工程任务,理解工程过程;背景经验活动部分通过多项动手活动,让学生认识和学习完成工程任务所需了解的科学与工程知识;在解决问题部分,学生将在前2部分学习到的知识运用于工程任务中。

“桥世界”STEM案例的第14节,也就是背景经验活动的最后一节课便运用了模拟法。在这节课之前,学生已经学习了桥的类型、桥梁所受的张力和拉力、桁架的形状、钢缆的角度等科学知识,还学习了扑克牌桥、粘贴冰棒棍等工程方法。背景经验活动的最后一节“虚拟土木工程师”是承上启下的一节课,在真正动手解决问题之前,学生通过计算机模拟桥梁的建设,对工程任务产生更深入的理解,使得学生能够更加得心应手地解决实际的工程问题。虚拟土木工程师课程所使用的模拟教学工具是一款游戏Bridge it+。


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