基于生態科技教育開發“清潔能源”課程

威海市普陀路小學“清潔能源”課程以可持續發展的理念為核心，以太陽能、氫能等清潔能源作為科學探究活動對象，通過一系列的以實踐調查、體驗、創新為主線的活動課程，培養學生的科學探究能力、創新意識和實踐能力，從而提升學校生態教育辦學品質。

一、組建課程團隊，構建課程體系

學校從現有條件、環境等客觀實際入手，組建了課程開發小組，構建了“清潔能源”課程目標體系，確立序列目標和內容，課程內容分設太陽能、氫燃料電池、可替代能源三大領域內容。

1.太陽能領域

學生自主探索學習關于太陽能、光伏發電板、光電能量轉換等方面的基本原理，促進他們對科學、技術、工程、數學等多學科交叉融合領域知識的理解與建構，在獲得知識的過程中，提升解決問題的技能和自主學習的能力。

課程具體內容包括：組織太陽能發電宣傳動員活動，邀請相關專家作太陽能發電主題報告，利用校內外公共平臺進行宣傳報道，營造活動氛圍；體驗太陽能發電，以班級為單位走進校園光伏發電站，引領學生觀察光伏示范電站的各組成部分并了解其工作原理，通過光伏發電站負責人的介紹和采訪，調查光伏發電站的效益；挖掘更多利用太陽能資源的情況，將調查數據匯總成報告進行匯報；利用太陽能發電原理進行創意設計，使用配套資源組裝太陽能發電DIY制作；開展“太陽能灶設計挑戰”實驗拓展研究；匯總調查報告，進行展評總結。

2.氫燃料電池領域

學生自主探索學習氫氣、氧氣、電解作用等基本原理。課程具體內容包括：組織氫燃料電池宣傳動員；認識氫燃料電池電解水；進行氫燃料電池實驗探究探索，學習使用電解水制備氫氣燃料，使用萬用表測量電壓，使用氫燃料電池連接簡單電路，以及初步認識水的組成；設計搭建氫燃料電池汽車，設計并組建一個以氫燃料電池為動力的汽車，以及認識齒輪的作用等；利用搭建的氫燃料電池汽車進行高速公路挑戰賽；匯總調查報告，進行展評總結。

3.可替代能源領域

學生自主探索可替代能源，進行線上的尋寶游戲；研究電學的基本原理，以及如何應用于可替代能源；為住宅探索更為綠色環保的方法；向他人傳授有關可替代能源的知識。

課程具體內容包括：組織“節能從哪里做起”宣傳動員活動，從學生現實生活中的能源使用情況出發，嘗試以能源來源途徑進行能源分類，介紹能源釋放能量的科學原理和技術發展歷程；科學調查能源使用技術的發展與探究，掌握不同能源的利用技術路線，認識到能源不是取之不盡、用之不竭的，很多能源是不可再生的，意識到節約能源的重要性，思考、理解科學、技術、社會、工程之間的關系，尋找“節能從哪做起”的答案，為住宅探索更為綠色環保的方法；拓展制作一張家鄉能源使用技術變遷的海報或撰寫一篇有關家鄉能源使用技術變遷的調查報告，并進行分享；匯總調查報告，進行展評總結。

二、開發課程模式，創新課程學法

教師要在學生問題解決過程中設置關鍵的控制點，規范他們的學習，同時促進他們反思所學知識。基于此，我們摸索出了“清潔能源”課程步驟。

第一步：學習知識。在這個階段，學生將學習與該課程相關的基礎知識。例如，在學習太陽能發電主題時，學生會學習有關太陽的知識、光能和電能的能量轉化等科學知識。

第二步：準備器材。學生將了解該課程的學習項目和學習活動所需的教具清單。如果學生想依據自己的想法讓學習項目或學習活動更加有趣和具有挑戰性，而清單中沒有所需教具的話，就需要他們自行完成相關材料的準備。例如，學習制作太陽能小車，需要準備小車套裝、光伏發電板、導線及一些裝飾小車的材料。

第三步：項目計劃。在這個階段，學生將在項目計劃書學習評估管理平臺上填寫項目計劃，包括每節課會做什么、會學習什么、會遇到什么問題、項目成果展示以及所有相關文件或圖表等。教師通過瀏覽項目計劃書跟蹤了解學生的學習過程，并給予指導意見。

第四步：技術拓展。在這個階段，學生將了解該課程相關的更多先進的技術和知識。例如，在太陽能發電主題學習中，學生需要知道國內外先進的太陽能發電技術和設備，以及目前太陽能發電的應用（太陽能汽車、太陽能住宅）等。

第五步：動手實施。在這個階段，學生將利用該課程相關的技術完成項目設計。如果學生有更多的創意和想法，可以與教師一起共同設計更加具有挑戰性和趣味性的項目活動。

第六步：自我拓展。在這個階段，學生將結合課程中學到的知識和技術提出更多創意想法，探索更深入的主題。教師會組織拓展活動讓學生嘗試，包括有趣的話題、學習和思考的問題以及該技術所涉及的職業領域等。

第七步：成果展示。在這個階段，學生將以演講的方式分享小組的創新成果，包括創新成果是什么，這項成果可以應用于生活中的什么場景，在創造的過程中應用了什么技術，他們遇到了什么問題，最終是如何解決問題的等。在演講的過程中，教師可鼓勵學生運用圖片、視頻、PPT等多種手段，更加充分地進行成果展示。

第八步：項目評價。在這個階段，要求學生在課上剩余的時間里或者課下填寫3份項目評價表，分別是項目日志、成果展示、自我評估。

三、建設課程基地，打造課程平臺

1.建設眾多課程實踐基地

為了“清潔能源”課程的順利實施，學校近年投入資金建設眾多課程基地，讓學生通過參與生態科技館、校園光伏發電站、智能花園、未來教室、百芳苑智能大棚等課程實踐基地開展的項目研究活動和日常管理，掌握最新的清潔能源的實踐應用技術，提升他們的創新能力和解決問題的能力。依托課程實踐基地開展形式多樣的系列“清潔能源”主題實踐活動，可以鍛煉他們的實踐創新能力。

2.打造多彩課程展示平臺

廣大師生積極動手打造生態科技校園文化，展示課程實施成果。學校每年一屆的生態科技節深受學生的喜愛，他們可以在生態科技節上參加清潔能源DIY創意設計大賽、清潔能源體驗行、清潔能源生活應用發明評選等活動，在體驗中感悟科技創新帶來的快樂。學校還整合社區資源，引導學生走進家庭、社區宣傳清潔能源教育。例如，通過清潔能源利用我能行、創新實踐小隊在社區等主題活動的開展，課程從校園輻射至家庭、社區，從而帶動社會參與清潔能源知識學習、產品應用的積極性。

3.開展校外研學活動

開展校外“清潔能源”研學活動，踐行生態科技環保理念。教師帶領學生走出校門、走進相關企業、研究單位，在參與研學活動的過程中，他們了解前沿的清潔能源研究方向和清潔能源技術發展的現狀及存在的問題，體驗清潔能源產品帶來的便利，并積極宣傳、營造全體使用清潔能源產品、保護地球資源的氛圍。通過課外的清潔能源基地體驗活動，可以豐富學生的經驗，培養他們學習科學的興趣。

四、實施多元評價，提升課程質量

“清潔能源”課程的評價有課程評價、教師評價和學生評價三個維度，依托項目日志、成果展示、自我評估開展具體評價。項目日志：學生記錄每次的項目過程，如記錄他們的目標以及記錄學到了什么和解決了什么問題等。成果展示：學生記錄項目工作成果，以及從每個項目的參與中學習到的東西，展示方式可以是通過PPT、視頻、圖表軟件，或者其他合適的數字化媒體。自我評估：提供給學生反饋和評估自己的目標、項目作業、演示、協作能力以及確定今后改進的具體領域，這也為教師提供了與學生關于不同領域的理解進行有意義討論的基礎。

（作者單位：山東省威海市普陀路小學）