關于線上科技類課程體系構建及課程實施的幾點思考

辛昕 楊超

摘要：本文闡述了線上科普課程的開設原則，構建了線上科普課程體系，給出了實施流程和注意事項。

關鍵詞：線上教學;課程體系;構建;實施

目前，線上教學是豐富青少年居家學習活動的重要手段。科技類也不甘落后。科技類線上課程與其他學科相比，有什么特點？針對這些特點我們如何應對？如何提升青少年的學習效果呢？

針對青少年年齡特點，以及人才培養目標和教育教學規律，為了保證教學效果，在推出課程時主要遵循如下幾條原則。

一、線上科普課程的開設原則

（一）教學內容

1.課程內容不拘泥于課本知識，應涉及生活、學習和活動等各個方面，豐富和拓展學生的學習經歷。

2.知識點選擇大約為線下課程的一半左右，結構緊湊、邏輯嚴密，利于青少年總結歸納，提高學習效果。

（二）教學時間

鼓勵學生主動學習，提高自主學習意識和能力。根據各青少年年齡，控制教學時間。科技類課程考慮到學生需要動手，聽課與動手各占一半時間。所以建議科技類線上課程以微課形式為主，每次課不超過10分鐘，1-2個知識點，中間配合動手操作。每節課控制在半小時左右結束。

（三）教學形式

積極創新教學形式，開展項目式實踐活動。拓展學習內容，豐富學習方式，提高學習興趣，發展學生學以致用的實踐能力。建議科技類線上微課，每次課獨立的實踐內容，課程結束后留有動手實踐作業，讓學生親自體驗，獲取收獲。

二、線上科普公益課程體系的理論基礎

線上科普公益課程圍繞被世界多個國家廣泛認可的stem教育進行構建。

STEM是科學（science）、技術（technology）、工程（engineering）、數學（mathematics）四門學科英文首字母的縮寫，所以stem教育就是結合科學、技術、工程、數學的跨領域綜合素質教育。

我國在2017年重新定義了Stem教育：是一種以項目學習和問題解決為導向的課程組織方式，有利于學生創新能力培養。按照這個定義，Stem教育雖然多以動手創作為主，但動手的目的不是單純教會學生如何做，而是注重過程中的思考和探索，強調運用跨學科思想，讓孩子找到解決問題的方法。

STEM代表四個單詞，這四個單詞之間的邏輯關系應按照如下排列：

1.科學是起點，要有一定的知識和技術儲備，在低年齡段，比如4-7歲，要開設科學實驗課程，引發學生興趣，引導學生多觀察、多思考、多動手;

2.數學和技術是手段，要培養學生的基于數據、模型、訓練和應用的思維，在中高年齡段，比如8-14歲（這個年齡階段是學生抽象思維發展的黃金時期）開設圖形化編程課程和代碼編程;

3.工程是主線和目標，所有STEM課程在課程設計時要貫穿工程思維和流程，立足提高學生的創新能力、探索能力、動手能力、邏輯思維能力和解決問題能力。14歲以上年齡，以stem課程最終以硬件編程課程作為歸口課程。

三、線上科普公益課程體系構建

圍繞stem教育，構建課程體系。

（一）科學課

每節課都會做一個有趣的科學實驗，通過實驗揭示、證明某些物理或化學的科學原理，對于孩子之后物理化學的學科學習很有幫助，同時提升科技素養、進行理論夯實。每個主題2學時，共計四個學期30個主題，60學時課程。

開設科學課的目的：通過生活中的科學現象引導學生仔細觀察和深入思考;建立現象和理論的聯系，夯實理論基礎，提高學生科學素養;引發學生學習STEM課程的興趣。

（二）圖形化軟件編程課程

圖形化編程課，面向無編程基礎的學生。項目式學習，每次課完成一個游戲或是一個動畫等。每個主題2學時，四個學期共計30個主題，60學時課程。

開設圖形化軟件編程課程的目的：提高學生的邏輯思維能力;項目式學習，初步培養學生的工程思維;參加軟件編程與智能設計大賽，收獲成績和榮譽。

（三）機器人課程

機器人課程面向4-18歲。一級課程以搭建為主。二級課程采用平板編程，以執行器模塊為主，核心結構件由老師帶領搭建。三級課程過渡到電腦編程，建立傳感器、執行器、控制器之間的邏輯關系，核心結構件由老師帶領搭建，但老師會讓學生改錯或改良。四級課程加入更為豐富的傳感器，核心結構件由學生自己完成搭建。五級課程完全由需求決定，由學生自主設計完成，為后面參加機器人競賽課程奠定基礎。機器人課程是年齡跨度最大的一門課程，因為機器人競賽有著廣泛的出口。

開設機器人課程的目的：熟悉機器人器材，進行知識技能儲備;進一步提高學生綜合分析問題、解決問題能力，團結協作能力，語言表達能力，應變能力，實踐能力，提升科技素養;搭建相互學習的平臺，養成探究式學習習慣，進一步培養學生的工程思維;階梯式培養，選拔參賽人員，參加機器人賽事，收獲成績和榮譽。

（四）硬件編程課程

面向有機器人或編程基礎的學生。硬件編程課程是在電路板上搭建和編程，相較于機器人課程，硬件編程課程更加抽象，所以適合高年級，有一定機器人基礎的學生。

每門課程面向不同年齡，在知識點層面都會融入一些主科學科知識，但又不是單一學科，而是強調多學科融合，符合stem課程理念。在能力層面，各門課程都是立足提高學生的科技創新能力，但各有側重點。

科學課側重提高科學素養理論基礎;軟件編程側重提高邏輯思維能力;機器人課程側重提高綜合分析能力;硬件編程側重提高跨學科實踐應用能力。

四、線上科普公益課程實施流程

（一）第一階段：廣泛科普階段

考慮到學生的能力水平參差不齊，第一階段以科普入門為主，讓學生了解課程內容和自己的興趣點。選擇科學課，每次課程10分鐘。以家中可以找到的材料，完成1-2個簡單的科學實驗。目的是興趣引導，引導學生多觀察、多思考、多動手，從小愛科學、學科學、用科學。也為下一步第二階段有耗材的科學課打下基礎。

（二）第二階段：有選擇的進階學習階段

第二階段，采取結合硬件方式，加大實操內容。在科學課基礎上，加開圖形化編程和機器人課程。

（三）第三階段：線上線下相結合，充分發揮各自優勢

線上課程的目的是利用科普進行人才選拔。為賽事培訓做準備。在前兩個階段后，選出有興趣、有能力的學生，進入第三階段，線下專項培訓，為各學校進行科技類綜合實踐活動提供助力。

線下線上發揮各自優勢，構成合理的課程體系。

五、結束語

如何將線上和線下優勢相結合，構建合理的科技類課程體系和模式，本文只是進行了初步思考，下一步還需通過實踐進一步修訂和完善。

作者簡介：辛昕（1977.08） ，女，天津，碩士，副教授，青少年科技教育，天津市河東區智德培訓學校校長.