五年级科学让资源再生跨学科融合创新教学教学案例.docx

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1、五年级科学让资源再生跨学科融合创新教学教学案例一、教学案例背景与设计理念。（一）课程开发背景：在全球资源短缺与环境污染问题日益严峻的背景下，资源再生教育成为小学科学课程的重要切入点。本案例基于部编版小学科学教材让资源再生单元内容开发，针对五年级学生认知特点设计。据统计，我国小学生均年用纸量达15kg,而废纸回收率仅为43%,通过再生纸制作实践可直观建立资源循环观念。课程以新课标“地球与宇宙科学”领域中“资源的利用与保护”要求为纲领，结合中小学环境教育实施指南中“实践探究式学习”原则，将古代造纸智慧与现代环保技术有机融合。（二）创新设计理念：古今融合的知识脉络：构建“东汉造纸术一现代再生技术一家

2、庭实践”三维教学链，通过工艺对比展现科技传承，如将蔡伦造纸的“舂捣”工序与现代打浆技术进行原理类比。跨学科学习支架：以科学探究为核心，融入数学量化分析（1吨废纸=85Okg再生纸+Sn?木材）、美术文创设计（再生纸书签雕刻）、德育行为养成（家庭垃圾分类打卡），形成“做中学”的跨学科生态。二、教学目标的立体化设计。（一）科学知识的结构化构建。资源分类体系：通过“快递盒最终去哪儿了”动画演示，帮助学生建立“不可再生资源（煤、石油）一一可再生资源（纸、塑料）”的分类框架，要求能列举5种常见可再生资源及其再生方式。再生纸技术原理：拆解”废纸撕碎一搅拌成浆一滤网成型一挤压晾干”的四步核心工艺，对比古代造

3、纸“舂捣纤维”与现代“机械打浆”的技术传承，理解“纤维重组”的科学本质。环保效益量化：通过“1张再生纸=节约1.8克标准煤+减少4.7克二氧化碳”的具体数据，建立资源再生的量化认知模型。（二）实践能力的阶梯式培养。基础操作：40分钟内独立完成IOenlXIOCnl再生纸制作，掌握“纸浆浓度控制”（水与废纸1:5比例）、“均匀平铺”等6项关键技能，作品厚薄误差需W0.Immo科学探究：开展“不同废纸种类对纸张强度的影响”对比实验，使用简易拉力计测量数据，用柱状图呈现“报纸一作业本纸一餐巾纸”的强度差异。创新应用：在再生纸基础上添加花瓣、秸秆等环保材料，制作具有装饰功能的“生态书签”，要求兼具美观

4、性与实用性。（三）环保素养的情境化养成。文化认同：通过天工开物造纸术插画研读，撰写200字“蔡伦造纸术对现代环保的启示微反思，建立传统智慧与现代技术的文化联结。行为转化：制定“家庭废纸回收周计划”，记录各类废纸重量并换算成“节约木材量”，80%以上家庭需完成分类回收实践。三、教学实施的沉浸式流程：（一）情境导入：生活问题触发认知冲突。教师哪吒提问：“我们日常生活中用过的快递盒最终都去了哪里？”，学生引导学生通过“头脑风暴”说出最终去向，特别强调“最终”二字，然后播放视频”快递盒的一生”，自然引出“资源再生”主题。此环节中，95%的学生能说出“回收”这一关键词，但仅30%能联想到“变成再生纸”，

5、认知冲突的产生为后续探究埋下伏笔。（二）古今对话：技术演进中的科学思维培养。1 .古代造纸术的跨时空解码。文献探究：分发简化版天工开物造纸术图文资料，小组合作完成“古代造纸流程图”拼图挑战（含切碎、捣浆、抄造、压纸、晾晒5个关键步骤）,准确率需达80%o联线蔡伦：连线蔡伦Al智能体，向蔡伦请教造纸艺术，学生提问，蔡伦回答。2 .再生纸制作的科学实践。标准化操作：严格遵循“五步制作法”：撕碎：将废报纸撕成ICnI2碎片，误差W05cm2（提供模板对照）；打浆：碎片与水按1:5比例混合，电动搅拌器低速搅拌3分钟至糊状；抄纸：用棉布滤网沥干纸浆，在IOCmXlOCm模具中均匀平铺；压纸：用平板压纸，

6、挤出纸浆中多余的水分。晾干：放置于通风处晾干。创新改良：设置“工艺优化实验室”，提供柠檬汁（漂白）、淀粉（增强韧性）、染色剂等安全添加剂，学生需记录“添加剂种类一添加量一纸张性能变化”的实验数据，如“添加5ml柠檬汁的纸张白度提升20%”。（三）现实联结：环保效益的可视化认知。数据建模：每回收一吨废纸，不仅能生产85Okg再生纸，还能在资源节约方面实现节约木材3立方米、水100吨、煤1.2吨、电600度，同时达成减少废水和二氧化碳排放的环保成效。VR工厂参观：通过现实设备视频“走进”再生纸工厂，观察“废纸分选一脱墨处理一热压成型”的自动化流程，对比手工制作与工业生产的效率差异，建立技术进步对环

7、保的推动认知。（四）延伸实践：从课堂到生活的行为迁移。家庭环保包：发放“再生资源三件套”：分类回收袋（标有“纸类、塑料、金属”分区）；数据记录表（记录一周家庭废纸重量、节约资源换算）；创意任务卡（用再生纸制作笔筒、收纳盒等）。四、评价体系的多元化构建。（一）过程性评价的三维量表。评价维度具体指标评价方式达标率（实践数据）知识理解资源分类准确率、再生原理表述课堂提问+概念图绘制92%操作技能纸张尺寸精度、厚薄均匀度量尺测量+透光观察78%达标作品环保行为家庭回收量、社区活动参与度回收统计表+活动证明89%家庭参与（二）成果展示与深度反思。反思日志：要求撰写“我的再生纸之旅”日志，包含“最成功的步

8、骤一失败的教训一环保新认知”三部分，重点关注科学思维表达，如“我发现搅拌时间不足会导致纸张有孔洞，这是因为纤维没有充分分散”。五、教学成效与推广应用。（一）量化教学成果。知识掌握：课后测试显示，92%学生能准确区分8种资源的可再生属性，较课前提升40%；85%学生能完整描述再生纸制作的5个步骤，较课前提升55%。技能提升：实验操作考核中，78%学生达到“尺寸达标、厚薄均匀”标准，其中32%作品达到“专业手工纸”水平。行为转化：三个月跟踪数据显示，学生家庭废纸回收率从31%提升至67%,带动所在社区整体回收率提升12%；89%家长反馈“孩子在家主动监督垃圾分类”。（二）区域推广情况。课程辐射：案

9、例已在甲地县3所小学五年级实施，形成小学资源再生实践课程标准。六、创新亮点与持续改进计划。（一）创新总结：知识整合创新：首次在小学科学课程中系统构建“古代工艺一现代技术一未来创新”的纵向知识链，打破传统环保教学的单一维度。评价方式创新：将Al智能体引入课堂，通过与古人的对话，理解古代造纸的流程。（二）持续改进计划：资源拓展：开发“塑料、金属再生系列课程，形成“全品类资源再生”课程体系，计划2026年完成教材编写。数字化工具：“再生纸效益计算器”小程序（输入废纸量自动生成节约资源图表）、古代造纸术三维动画（展示“抄纸”工艺细节）；Al图像识别：使用手机APP扫描学生作品，自动检测尺寸、均匀度，生成评价报告（如“纸张左上角厚度03mm,标准0.2mm,需改进平铺手法”）；区块链成长档案：将学生的实验数据、环保行为上链存证，形成“绿色成长链”，家长可通过二维码查看孩子的环保实践轨迹。本案例通过深度融合学科知识、创新教学方法、整合数字技术，构建了“知识一技能一行为”三位一体的资源再生教育体系，为小学科学课程的实践性、创新性教学提供了可复制、可推广的操作范式。