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《指纹探秘》是我校引进的璞远教育“小小STEM”课程系列的初中版中的一个内容。指纹这个主题非常贴近学生的生活，因为指纹就在他们的手指上，并且每一个人的指纹都是不同的。
在小学阶段，学生已经学习了有关“拓印”以及“人的指纹”的相关知识，初中阶段的内容在此基础上更进一步，围绕指纹让学生在一个现实的场景中模拟搜集证据、分析、得出结论并最终解决问题。在这个过程中，学生必须运用小学所学的知识与技能。《指纹探秘》的STEM课堂究竟是怎样的呢？让我带领大家一起来探秘吧！
教 学 目 标
◎科学：知道每一个人的指纹都不相同，了解指纹的形成。
◎技术：知道生物技术可以帮助我们来确认某些人的特征。
◎工程：能够想到一些方法来采集我们的指纹。
◎数学：能够分析不同的指纹并且配对。
课 时 安 排
本课程共4课时，前2个课时的内容是指纹的提取、分类、应用，重点放在通过实验探究获得提取指纹的方法上，小组加以展示交流。后2个课时对指纹进行充分拓展，发散学生思维，并反思总结自己的收获与不足及实验中的改进方法。
材 料 清 单
滑石粉、刷子、磁粉、磁铁、碘酒、三脚架、石棉网、黑纸、胶带、火柴、酒精灯、印泥、彩笔、牙刷、托盘各一份，烧杯四个，处理过的杨树叶或桂花树叶若干，白纸若干。
主要教学流程
1.情境引入，任务驱动，激发兴趣
指纹在现实生活中的应用很多，其中有个很大的用途就是破案。本节课我便以失窃的视频导入，并提出问题：Timon老师打来电话，希望我们能帮他找到“凶手”，“小柯南们”怎样找呢？学生纷纷表示指纹可以破案，因为每个人的指纹都是独一无二的，即使是同卵双胞胎的指纹也不一样的。
设计意图：以“小柯南们”的称谓让学生进入“侦探”角色，接受“破案”任务，更能引发他们积极思考。
2.提取指纹，收获方法，表达交流
提取指纹的方法有很多，学生阅读《提取指纹方法》的文字材料，发现提取潜伏指纹简单易行的方法有粉末法、磁粉法和碘熏法。
（1）设计
提取前先让每个小组根据材料去设计，通过小组合作讨论完成设计方案，再邀请小组展示设计的步骤（每种方法都要找个代表展示），如有疑问其他组可以质疑纠正，最终总结出合适的方案。
（2）实施
一切准备就绪，学生都迫不及待了，马上进入提取的环节。在这个过程中有做得成功的，也有失败的，有些组提取的指纹不清楚，这时我会给出适当的提醒和帮助，助他们一臂之力。
（3）得出结论
学生发现这三种方法都可以提取指纹。粉末法、磁粉法利用的是物理吸附原理，可以提取颜色对比大的物体表面的指纹;而碘熏法利用的是化学原理，升华的碘可与指纹残留物的油脂产生反应出现黄棕色的指纹。
（4）表达与交流
提取结束后找几个小组分享一下作品及成功的经验，同时也谈谈过程中失败的原因，有助于今后更好地完成操作。
现在学生学会了提取指纹的三种方法，事实上，取证过程也并不像我们做的这样简单，盒子上指纹众多，哪个才是凶手的，更是得需要细心寻找，小心求证。证据只有一个，不可能让每组都尝试，所以我提前提取了指纹让他们做对比（展示在屏幕上）。
设计意图：通过物理或化学的方法进行指纹提取，让学生将物理、化学知识应用到实践当中。这一探究实验，提高学生分析问题、解决问题、动手实践的能力，告知他们实际提取指纹很复杂，让他们了解真相，知道成功是不易的，是需要付出的。
3.比对，总结分类，寻找“真凶”
提取完指纹，下一步就要比对指纹。在此之前，我已拓印了Timon老师办公室三位同事的所有指纹。告知学生要想找到“凶手”，先得学会观察和分析指纹，于是给他们三分钟对拓印的指纹进行观察和分类。观察结束，学生基本能总结出指纹有斗形的、箕形的、弓形的这三大类。接下来开始分组比对，三个侦探小组分头行动，逐一比对。当某组找到相同的指纹后，及时对他们进行表扬，还要让其他小组对其进行确认，确认无误后才算找到“真凶”破案了。
设计意图：通过观察指纹并能够进行分类，通过比对指纹能够找到“真凶”。在这个过程中锻炼了学生分类汇总能力、筛选配对能力，提高了学生的数学思维能力。
4.了解指纹应用，尝试作画
通过学生的共同努力成功破获了这起偷窃事件，帮助了Timon老师，但要想提高自己的实践能力和破案水平，还需不断深入学习，提高自己的理论知识，这引出了对指纹的应用进行培训。提出问题：指纹除了能破案还有哪些应用呢？学生踊跃发言“指纹打卡、指纹解锁、指纹签字、指纹支付……”是的，这些都是我们日常生活中用到的。其实大家都忽视了它还有一个最大的用途就是增大摩擦力，使得我们每个人都离不开它。当然指纹还可以这样玩——作指纹画。接下来让学生亲自感受一下指纹作画的魅力，小组共同合作完成一幅有创意的画作，并进行展示。
设计意图：让学生了解到指纹的应用广泛，作用很大。通过指纹作画体会指纹带来的乐趣，让学生在展示中得到肯定，获得自信。
5.拓展延伸
指纹可以识别身份，其实虹膜、人脸、脚印、掌纹、步态等都可以识别身份，这些通过生物的形态特征区分生物的计算机技术就是生物计量学。这时，可以放一段相关视频让学生深入了解这些识别技术，并在此基础上抛出问题：如果手受傷了、脚扭伤了，这种识别技术将会失效，但如果将这几种技术融合到一起是不是会更安全、更有效呢？这时对学生提出希望，希望他们努力学习去开发、创造这样的新科技。
除了人、动物有指纹，植物是否也有“指纹”呢？同样也有，如年轮、叶脉等。课堂上，我引导学生用植物的叶脉做出漂亮的叶脉标签。看到书签，同学们兴趣十足，学习完叶脉的理论知识就迫不及待地做起来，做完后学生进行作品展示并反思总结得失，指纹一课也就到此结束了。
设计意图：带领学生进入科技前沿的目的，一是拓展识别身份的多种科技，拓宽他们的视野，二是发现不足，鼓励他们去开发创造。除了人的指纹，教师又对动植物的“指纹”进行拓展，发散他们的思维，加强了生物学知识的学习。
点
在小学阶段，学生已经学习了有关“拓印”以及“人的指纹”的相关知识，初中阶段的内容在此基础上更进一步，围绕指纹让学生在一个现实的场景中模拟搜集证据、分析、得出结论并最终解决问题。在这个过程中，学生必须运用小学所学的知识与技能。《指纹探秘》的STEM课堂究竟是怎样的呢？让我带领大家一起来探秘吧！
教 学 目 标
◎科学：知道每一个人的指纹都不相同，了解指纹的形成。
◎技术：知道生物技术可以帮助我们来确认某些人的特征。
◎工程：能够想到一些方法来采集我们的指纹。
◎数学：能够分析不同的指纹并且配对。
课 时 安 排
本课程共4课时，前2个课时的内容是指纹的提取、分类、应用，重点放在通过实验探究获得提取指纹的方法上，小组加以展示交流。后2个课时对指纹进行充分拓展，发散学生思维，并反思总结自己的收获与不足及实验中的改进方法。
材 料 清 单
滑石粉、刷子、磁粉、磁铁、碘酒、三脚架、石棉网、黑纸、胶带、火柴、酒精灯、印泥、彩笔、牙刷、托盘各一份，烧杯四个，处理过的杨树叶或桂花树叶若干，白纸若干。
主要教学流程
1.情境引入，任务驱动，激发兴趣
指纹在现实生活中的应用很多，其中有个很大的用途就是破案。本节课我便以失窃的视频导入，并提出问题：Timon老师打来电话，希望我们能帮他找到“凶手”，“小柯南们”怎样找呢？学生纷纷表示指纹可以破案，因为每个人的指纹都是独一无二的，即使是同卵双胞胎的指纹也不一样的。
设计意图：以“小柯南们”的称谓让学生进入“侦探”角色，接受“破案”任务，更能引发他们积极思考。
2.提取指纹，收获方法，表达交流
提取指纹的方法有很多，学生阅读《提取指纹方法》的文字材料，发现提取潜伏指纹简单易行的方法有粉末法、磁粉法和碘熏法。
（1）设计
提取前先让每个小组根据材料去设计，通过小组合作讨论完成设计方案，再邀请小组展示设计的步骤（每种方法都要找个代表展示），如有疑问其他组可以质疑纠正，最终总结出合适的方案。
（2）实施
一切准备就绪，学生都迫不及待了，马上进入提取的环节。在这个过程中有做得成功的，也有失败的，有些组提取的指纹不清楚，这时我会给出适当的提醒和帮助，助他们一臂之力。
（3）得出结论
学生发现这三种方法都可以提取指纹。粉末法、磁粉法利用的是物理吸附原理，可以提取颜色对比大的物体表面的指纹;而碘熏法利用的是化学原理，升华的碘可与指纹残留物的油脂产生反应出现黄棕色的指纹。
（4）表达与交流
提取结束后找几个小组分享一下作品及成功的经验，同时也谈谈过程中失败的原因，有助于今后更好地完成操作。
现在学生学会了提取指纹的三种方法，事实上，取证过程也并不像我们做的这样简单，盒子上指纹众多，哪个才是凶手的，更是得需要细心寻找，小心求证。证据只有一个，不可能让每组都尝试，所以我提前提取了指纹让他们做对比（展示在屏幕上）。
设计意图：通过物理或化学的方法进行指纹提取，让学生将物理、化学知识应用到实践当中。这一探究实验，提高学生分析问题、解决问题、动手实践的能力，告知他们实际提取指纹很复杂，让他们了解真相，知道成功是不易的，是需要付出的。
3.比对，总结分类，寻找“真凶”
提取完指纹，下一步就要比对指纹。在此之前，我已拓印了Timon老师办公室三位同事的所有指纹。告知学生要想找到“凶手”，先得学会观察和分析指纹，于是给他们三分钟对拓印的指纹进行观察和分类。观察结束，学生基本能总结出指纹有斗形的、箕形的、弓形的这三大类。接下来开始分组比对，三个侦探小组分头行动，逐一比对。当某组找到相同的指纹后，及时对他们进行表扬，还要让其他小组对其进行确认，确认无误后才算找到“真凶”破案了。
设计意图：通过观察指纹并能够进行分类，通过比对指纹能够找到“真凶”。在这个过程中锻炼了学生分类汇总能力、筛选配对能力，提高了学生的数学思维能力。
4.了解指纹应用，尝试作画
通过学生的共同努力成功破获了这起偷窃事件，帮助了Timon老师，但要想提高自己的实践能力和破案水平，还需不断深入学习，提高自己的理论知识，这引出了对指纹的应用进行培训。提出问题：指纹除了能破案还有哪些应用呢？学生踊跃发言“指纹打卡、指纹解锁、指纹签字、指纹支付……”是的，这些都是我们日常生活中用到的。其实大家都忽视了它还有一个最大的用途就是增大摩擦力，使得我们每个人都离不开它。当然指纹还可以这样玩——作指纹画。接下来让学生亲自感受一下指纹作画的魅力，小组共同合作完成一幅有创意的画作，并进行展示。
设计意图：让学生了解到指纹的应用广泛，作用很大。通过指纹作画体会指纹带来的乐趣，让学生在展示中得到肯定，获得自信。
5.拓展延伸
指纹可以识别身份，其实虹膜、人脸、脚印、掌纹、步态等都可以识别身份，这些通过生物的形态特征区分生物的计算机技术就是生物计量学。这时，可以放一段相关视频让学生深入了解这些识别技术，并在此基础上抛出问题：如果手受傷了、脚扭伤了，这种识别技术将会失效，但如果将这几种技术融合到一起是不是会更安全、更有效呢？这时对学生提出希望，希望他们努力学习去开发、创造这样的新科技。
除了人、动物有指纹，植物是否也有“指纹”呢？同样也有，如年轮、叶脉等。课堂上，我引导学生用植物的叶脉做出漂亮的叶脉标签。看到书签，同学们兴趣十足，学习完叶脉的理论知识就迫不及待地做起来，做完后学生进行作品展示并反思总结得失，指纹一课也就到此结束了。
设计意图：带领学生进入科技前沿的目的，一是拓展识别身份的多种科技，拓宽他们的视野，二是发现不足，鼓励他们去开发创造。除了人的指纹，教师又对动植物的“指纹”进行拓展，发散他们的思维，加强了生物学知识的学习。
点