摄影有“理” | 天宁小学项目化学习之探秘针孔相机

橙子🍊

针孔

相机

学生

制作

学科

项目

学习

成像

摄影

原理

一、项目简述

　　丽水市莲都区天宁小学充分发挥丽水作为中国摄影之乡的优势，打造了特色文化——天宁影像。为了助推学校摄影文化发展，项目组成员策划了“摄影有礼”“摄影有丽”“摄影有理”三大项目，从“文化要义—实践特征—五育功能”三个维度出发，以项目化学习的方式促进“五育融合”的校园文化发展，提升学生综合素质和解决问题的能力。本项目是“摄影有理——探秘针孔相机”，围绕“如何制作能成像的针孔相机”驱动性问题，从了解针孔相机成像原理入手，光沿直线传播；再设计制作针孔相机，通过反复实践针孔相机，实用性、可行性方面的考虑完善针孔相机，最终形成集科学性、实用性、美观性于一体的相机。

二、科学概念

• 科学学科概念：技术应用、问题解决
• 数学学科概念：空间数据分析、计算能力
• 语文学科概念：语言表达、文化积淀
• 艺术学科概念：审美意识、创新能力

三、项目目标

　　项目的实施，以科学学科为主，融合了数学、劳动、艺术等学科，形成了学科目标与能力目标，一方面在项目学习中落实学生的学科素养，另一方面也发展了学生的综合素养。

1.通过小孔成像的实验，了解针孔相机的原理，树立学生的科学思考能力，提高科学学科素养能力。

2.经历制作针孔相机的过程，动手操作，体验观察，合作交流，探讨针孔相机外壳的可行性、实用性与美观性的统一，发展解决问题的能力和团队协作能力。

3.通过设计、绘制针孔相机外观，培养审美、创造美的能力。

4.在学习活动中，体验学科知识与日常生活之间的密切联系，激发学习兴趣，树立学生空间观念，培养动手能力和创新意识。

四、驱动性任务

　　作为小小摄影师的你，如何制作一个能够成像的针孔相机？

五、项目实施

任务一 针孔相机原理我知道（1课时）

• 核心任务：

以小组为单位开展“针孔相机原理”问题大探讨，思考解决问题时采用的方法、方式，搜集到的数据、资料呈现的方式等。

• 支持性活动：

1.讨论交流，寻找方法

解决超出知识范围的问题时，有互联网搜索相关资料，文字表述、图片展示、视频播放等；查阅相关书籍、著作；询问相关科研人员等。

2. 知识储备，搭建支架

教师组织学生观看针孔相机成像原理——光沿直线传播微课。帮助学生补充相关知识，认识小孔成像，更好的优化设计针孔相机。

任务二 制作针孔相机我能行（4课时）

• 核心任务：

以小组为单位开展“制作针孔相机”活动，从绘制针孔相机平面展开图入手，建立平面与立体的联系，在展开图中优化针孔相机，在使用针孔相机时更方便、清晰。

• 支持性活动：

1.讨论交流，初步构思

经搜集资料，发现针孔相机外形与长方体相似。全班同学讨论交流，长方体平面展开图的绘制。动手搭建针孔相机的过程中，学生会发现优化相机各部分，相较于直接改装立体图形，在平面图形中更容易操作，这是对平面到立体的领悟。

2. 知识储备，搭建支架

教师组织学生操作绘制针孔相机平面展开图，掌握展开图相对面的尺寸大小一致的性质，符合长方体面与面的规律。根据原理优化针孔相机成像 的完整性，调整小孔的位置。针孔相机的快门采用推拉的形式更贴合使用者。

3. 设计方案，动手操作

（1）初步尝试制作。结合生活与已学知识，通过动手画一画、剪一剪、折一折，尝试用A4纸制作一个盒子

（2）改进升级盒子。为了使针孔相机的盒子使用起来更加方便，参考四下科学《运动与摩擦》一课中使用过的纸盒，将纸盒展开，借助展开图，通过观察和模仿，对原来的盒子作进一步优化。

（3）完善设计草图。再次搜集资料，了解针孔相机各结构及其功能，明确针孔相机的尺寸大小，对盒子的设计进行改进，在图纸上绘制设计图。

（4）制作针孔相机。参照设计图，学生小组分工合作，用卡纸制作出针孔相机，并插入快门。

任务三：针孔相机我美化（1课时）

• 核心任务：

与美术学科相融，充分发挥学生的审美创造能力，使针孔相机的外观更加美观和个性化。

• 支持性活动：

1.头脑风暴，构思图案。组内成员头脑风暴，讨论、交流各自的想法，想一想，针孔相机的盒子上可以画上什么图案来体现小组特色。

2.发挥审美，创作图案。学生运用马克笔或是水粉颜料，进行美化创作。

任务四：针孔相机产品发布会（1课时）

• 核心任务：

举办产品发布会，学生现场展示并解阐述个性化的针孔相机在制作过程中的碰到的困难，采用的解决方式等等。

• 支持性活动：

教师提供多维的评价量表，进行产品解说评价。

六、项目评价

　　通过自评、互评、师评的形式，从针孔相机资料检索、针孔相机设计图绘制、针孔相机的制作、针孔相机外观设计、小组分工和小组展示交流各方面进行评价。

七、项目成效与反思

• 成效：

学生参与项目化学习的过程，打破传统教学，体会学习主体性、各学科的融合，运用到科学原理、数学空间想象、测绘等。学习制作针孔相机的过程，打开了学生的思路，拓展了学生的视野。一方面是对“光是沿直线传播”原理的深刻认知，科学知识的验证和应用，学生科学思维能力的提升以及用科学性的方式解决问题；另一方面，经历用简易、易得的材料制作针孔相机，学生在实验的过程多次设计草图，丰富了他们的创造力、动手实践与空间的想象力，同时将这样设计的思维应用于科学学习中。

• 反思：

项目化学习活动让学生在落实学科核心素养，发展了学生的合作精神、沟通能力，批评思维、创新能力等综合素养。我们希望学生自己在探究过程中做好记录与总结，而不是仅由教师做记录人，学生是参与者。看到作品的那一刻回忆到更多的内容，心路历程。项目学习的成果呈现的方式也是多样的，希望学生能用不同材料、不同形式表达自己的成果作品。