基于STEAM教育理念的教学设计

何睿

摘要：本课程通过展示生活中常见的金属探测器，引导学生掌握涡流的概念，了解金属探测器的内部结构。并在引导学生探究金属探测器的工作原理时，培养学生学会使用DIS探究电流变化;最后学生根据现有器材，设计并制作简易金属探测器。

关键词：STEAM教学;涡流;金属探测器;教学设计

1 引言

STEAM教育作为未来的一种教育趋势，在世界范围内已经广泛应用。由于物理学科与科学、技术、工程、艺术、数学联系紧密。因此，在物理教学中开展STEAM教学有得天独厚的优势。笔者以选修3-1中涡流这一节为基础，开展制作金属探测器的STEAM课程。

2 “制作金属探测器”课程教学设计

2.1 环节一 探究金属探测器的工作原理和内部结构

2.1.1 教师展示金属探测器

教师活动：展示两个盲盒，让学生在不打开盲盒的情况下，找到装有砝码的盲盒。

提出问题：金属探测器的工作原理是什么？

2.1.2 知识讲解（Science）

金属探测器的工作原理是涡流。金属探测器的线圈中有变化的电流，当金属靠近金属探测器时，金属中会产生涡流，涡流产生的磁场会反作用与金属探测器线圈中的电流，从而实现报警。

接下来拆解金属探测器，让学生观察其内部结构。学生发现金属探测器内部有一个很大的线圈。

2.1.3 探究金属探测器的工作原理（Science、Technology、Mathematics）

教师活动：鼓励学生探究金属探测器的工作原理。加深学生对知识的理解，培养学生的动手能力。

实验器材：实心铁棒、线圈、导线、DIS传感器。

学生活动：连接电路，学生观察到当实心铁棒插入线圈时，线圈中电流变化。……