寻 “车轮” 之秘密,探 “数学” 之真谛 济微中学六年级项目化学习实践纪实
鲁网6月6日讯 教育是一场向美而行的旅程,让每个学生爱学习、爱探索是每个教育人执着追求的梦想。秉承 “为每个学生未来出彩的人生奠基” 的办学理念,济微中学六年级级部开展 “车轮里的秘密” 学科项目化学习,以自行车车轮为探究载体,融合多学科知识,通过 “驱动性问题引领 — 学习支架支撑 — 合作探究深化 — 反馈迁移拓展” 的完整路径,让学生在主动探索中实现核心素养与知识能力的双重进阶。
驱动性问题:情境启动,激活探究引擎
自行车是六年级学生熟悉的交通工具,但 “车轮如何驱动前行” 的底层原理却鲜少被深入思考。项目以 “自行车是怎么向前运动的?” 这一驱动性问题为切入点,衍生出系列探究任务:
“脚踏蹬一圈,哪些部件随之转动?”
“如何估算车轮滚动一周的前进距离?”
“齿轮与链条的传动关系如何影响骑行速度?”
通过贴近生活的情境设问,唤醒学生对日常事物的观察意识,将 “车轮转动” 这一常见现象转化为充满科学探索意味的研究课题,激发主动求知欲。
学习支架:进阶设问,搭建认知桥梁
项目设计两层递进式学习任务单,以结构化问题链引导学生从实物观察走向原理探究,实现 “知识感知 — 逻辑推理 — 公式建构” 的进阶:
学习任务单一:解构车轮传动的基础逻辑
1.脚踏蹬一圈,(前齿轮)转一圈。
2.链条跟着前齿轮转动,(后齿轮)跟着链条转动,后车轮跟着后齿轮转动。
3.估算与实测对比:
我估计车轮滚动一周前进( )米,我是这样想的:(基于生活经验的直观判断)。
实地测量车轮直径,计算周长:
周长 = π× 直径 = ( )米(精确值)。
学科知识渗透:
数学:圆的周长公式(C=πd)、长度单位换算。
物理:机械传动的基本概念(齿轮、链条的联动关系)。
学习任务单二:建构传动比与骑行距离的数学模型
1.实践困惑:实测骑行距离存在误差,如何通过理论计算提升精度?
2.逻辑推导:
前齿轮转 1 圈,后齿轮转动圈数 = 前齿轮齿数 ÷ 后齿轮齿数(齿轮传动比原理)。
自行车前行距离 = 后齿轮转动圈数 × 车轮周长 =(前齿轮齿数 / 后齿轮齿数)×πd。
3.变量分析:比值(前齿轮齿数 / 后齿轮齿数)与骑行距离的关系 —— 比值越大,蹬一圈前进越远。
学科知识进阶:
数学:比例关系、公式推导、代数思维(用符号表示变量关系)。
物理:传动效率、机械原理在生活中的应用。
合作探究:思维碰撞,深化知识理解
学生以小组为单位开展探究,通过分工协作完成 “观察记录 — 数据测量 — 模型验证” 全过程:
角色分工:操作员(测量车轮直径)、记录员(整理齿轮齿数数据)、计算员(推导公式)、汇报员(整合结论)。
实践验证:
用软尺测量不同车型的车轮直径,对比周长差异;
通过计数法实测前齿轮转 1 圈时后齿轮的转动次数,验证传动比公式;
骑行实测与理论计算对比,分析误差来源
核心素养提升:
沟通协作:通过观点交锋完善探究方案,如辩论 “是否需要测量多组数据减少误差”;
科学思维:经历 “提出假设 — 实验验证 — 修正模型” 的完整探究流程;
跨学科整合:将数学计算、物理原理与工程实践结合,理解 “车轮转动” 背后的复合知识体系。
反馈迁移:多元表达,实现知识重构
项目以多样化成果展示推动知识内化与迁移应用:
PPT 演示:动态拆解 “链条传动 — 齿轮变速 — 车轮前进” 的物理过程;
手绘图解:用示意图标注自行车 “车架系统 — 传动系统 — 制动系统” 的结构功能;
知识进阶与拓展:
数学领域:从单一周长计算拓展到 “比例 — 变量 — 函数” 的进阶思维,为初中代数学习埋下伏笔;
跨学科延伸:
物理:延伸至 “摩擦力、能量转化”(如车轮与地面的摩擦、脚踏机械能向动能的转化);
工程技术:引入 “齿轮设计标准、链条保养常识” 等实用知识;
生活应用:引导学生用所学原理优化骑行习惯(如陡坡骑行时切换小齿轮省力)。
“车轮里的秘密” 项目是济微中学 “主题统整・五维进阶” 九年一体化项目化学习体系的缩影。通过此类项目,学生不仅掌握 “车轮传动” 的学科知识,更在真实情境中养成 “用数学眼光观察世界、用物理思维分析问题、用工程方法解决问题” 的综合能力,真正实现从 “知识积累” 到 “素养生长” 的跨越。当数学从课本走向生活,当知识从碎片连成体系,学习便有了生长的力量。济微中学将继续以项目化学习为抓手,让每个孩子在 “做中学” 中遇见更具创造力的自己。