基于項目式開展科技創(chuàng)新活動的STEAM校本課程

牟振強

方案圍繞一盞多彩的燈，歷經(jīng)調(diào)查探究、創(chuàng)意設(shè)計、實踐制作、表達分享，完成燈的社會調(diào)研、燈的拆解、燈的設(shè)計制作、作品答辯等實踐活動，創(chuàng)造性地設(shè)計制作了一盞外形、控制、電源、燈源、功能多彩的燈具。通過活動，學(xué)生經(jīng)歷了完整的科學(xué)探究，初步養(yǎng)成了主動學(xué)習(xí)所需知識和技能的習(xí)慣，進一步發(fā)展了自主學(xué)習(xí)、解決問題、創(chuàng)新物化等核心素養(yǎng)，是具有可行性、教育性、示范性的科教創(chuàng)新活動方案。

活動準備

社團籌建：招募對科技創(chuàng)新有濃厚興趣的高中一二年級學(xué)生80人，組成4個獨立的科技社團。原則上每個班級推薦173名，便于形成班級的小范圍輻射。

課程資源準備：典型STEAM校本課程，各學(xué)科多媒體資源庫，學(xué)校開發(fā)的其他類型校本課程。

器材資源準備：電工、金工和木工工具箱各5套;各種常見線材、元件模塊、電源散件、焊接熱熔槍;通用設(shè)備設(shè)計制作器材，如樂高模型、車床鉆床、激光切割機等;3D打印工作室。

活動內(nèi)容

階段一：調(diào)查研究我們生活周邊的燈（3課時）

第1課時 項目開題，介紹項目的整體內(nèi)容，組合活動小組;學(xué)習(xí)社會調(diào)研的基本知識;準備社會調(diào)研的基本資料，設(shè)計調(diào)研登記表。

第2課時 對生活的社區(qū)和學(xué)校周邊的燈進行調(diào)研，分別調(diào)查燈的使用場景、功能、外形、電源、使用體驗等;統(tǒng)計完成情況，協(xié)調(diào)調(diào)查內(nèi)容。

第3課時 對調(diào)查數(shù)據(jù)進行匯總分析，找出生活中的燈在使用中存在的常見問題;設(shè)計制作展示課件，社團分享交流，提出解決問題的創(chuàng)意和方法;形成項目組，對感興趣的問題進行分類，確立研究方向。

階段二：燈的前世今生和未來（2課時）

第1課時 自主學(xué)習(xí)燈具的發(fā)展歷程，研究燈具采用的新技術(shù)，了解燈具的發(fā)展過程和最新趨勢;網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、調(diào)研設(shè)計制作燈的最新技術(shù)，查詢燈具最新發(fā)展趨勢;對項目的整體認識進行小組頭腦風(fēng)暴，確定下一步的方向。

第2課時 對學(xué)生進行通用技術(shù)室使用安全教育;學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主學(xué)習(xí)拆解基本技能和常見工具的使用方法;對學(xué)校提供或者自帶的燈具進行拆解，了解燈具各部分的組成元件;小組對燈的各部分進行分析，研究可以創(chuàng)新的方向和后期要準備的工作。

階段三：設(shè)計制作（9課時）

第1-2課時 創(chuàng)新調(diào)研，通過網(wǎng)絡(luò)對創(chuàng)新點進行查新，論證創(chuàng)新項目的可行性;資源整合，小范圍社會市場、網(wǎng)絡(luò)電商、家庭、學(xué)校資源整合調(diào)查，發(fā)現(xiàn)可以利用的各種資源。

第3-4課時 自主學(xué)習(xí)設(shè)計的常用方法和工具;小組利用所學(xué)知識把創(chuàng)新設(shè)計表達出來，分別從功能、電源、控制、外形等角度考慮，設(shè)計一盞創(chuàng)意燈具。

第5-8課時 學(xué)生利用收集的資源完成燈的外形、電路、電源、控制系統(tǒng)的制作和組裝。完成過程中學(xué)校需解決2個問題：①材料技術(shù)支持，對學(xué)生提出的新材料和新工具，學(xué)校要進行指導(dǎo)②課程支持，學(xué)生在設(shè)計中需要新的學(xué)科知識和網(wǎng)絡(luò)知識，學(xué)校需給出教程或者途徑。

第9課時 通過常見量規(guī)，對學(xué)生作品進行測試，點評作品優(yōu)缺點，以及進一步改進的方法和途徑;進一步優(yōu)化燈具的制作工藝等，完成燈具成品的最后制作。

階段四：展示多彩的燈（2課時）

第1課時 小組答辯方案討論;過程性資料整理，制作展示PPT;合理分工，演練答辯流程。

第2課時 現(xiàn)場展示分享，教師組織答辯;對每組作品作出小組評價，提出改進建議。

階段五：活動評價與拓展（1課時）

組成學(xué)校級別的評價小組，對每個項目完成最終評價，選出推薦比賽的項目;開展收獲交流會，對參加活動的收獲及活動對自己今后學(xué)習(xí)和實踐可能帶來的改變作交流;成員各抒己見，對活動本身和項目作品改進等方面提出合理化建議，對新一期的活動方案提出改進意見。

預(yù)期效果

·通過點、線、面?zhèn)鞑?chuàng)新意識，由社團學(xué)生到班級再到整個學(xué)校，通過創(chuàng)意征集項目展示、參加賽事，帶動學(xué)校整體創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的提高。

·提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，通過學(xué)生參與項目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)需求主動利用各種手段方式獲取知識技能的能力。

·建立學(xué)校科技創(chuàng)新機制，創(chuàng)建學(xué)校創(chuàng)客工作室，讓創(chuàng)客真正扎根校園，為學(xué)校特色發(fā)展增光添彩，

預(yù)期呈現(xiàn)方式

·形成完整的指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實踐的機制，物化更多種類的創(chuàng)新型作品，參加各級比賽，為學(xué)生開啟更大的舞臺。

·開辦系列創(chuàng)客綜合校本課程，在課程實施過程中逐步完善，形成項目式學(xué)習(xí)新方案。

·建立校園“科技創(chuàng)新節(jié)”機制，鼓勵創(chuàng)客社團蓬勃發(fā)展。

效果評價

通過多級多方式的綜合評價方式進行，可以為學(xué)生的綜合實踐課程提供參考，總分100分。其中學(xué)校評價20分，主要依據(jù)作品等級情況評價;社團教師課程評價50分，主要根據(jù)STEAM能力進行評價;社團自我評價30分，根據(jù)小組情況進行自我評價。

該項目獲得第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技教育方案類一等獎。

專家評語

項目方案以設(shè)計制作多彩燈具為載體，通過調(diào)查，創(chuàng)意設(shè)計，實踐制作、表達分享等系列活動，讓學(xué)生體驗了完整的科學(xué)探究過程，從多角度展開創(chuàng)意物化活動，體驗自主學(xué)習(xí)和解決問題的方法和策略。項目方案可行，教育性較好，希望進一步完善完整化的，更具推廣意義的方案內(nèi)容，以更好發(fā)揮其提升青少年科學(xué)素養(yǎng)的作用。