基于项目式开展科技创新活动的STEAM校本课程

牟振强

方案围绕一盏多彩的灯，历经调查探究、创意设计、实践制作、表达分享，完成灯的社会调研、灯的拆解、灯的设计制作、作品答辩等实践活动，创造性地设计制作了一盏外形、控制、电源、灯源、功能多彩的灯具。通过活动，学生经历了完整的科学探究，初步养成了主动学习所需知识和技能的习惯，进一步发展了自主学习、解决问题、创新物化等核心素养，是具有可行性、教育性、示范性的科教创新活动方案。

活动准备

社团筹建：招募对科技创新有浓厚兴趣的高中一二年级学生80人，组成4个独立的科技社团。原则上每个班级推荐173名，便于形成班级的小范围辐射。

课程资源准备：典型STEAM校本课程，各学科多媒体资源库，学校开发的其他类型校本课程。

器材资源准备：电工、金工和木工工具箱各5套;各种常见线材、元件模块、电源散件、焊接热熔枪;通用设备设计制作器材，如乐高模型、车床钻床、激光切割机等;3D打印工作室。

活动内容

阶段一：调查研究我们生活周边的灯（3课时）

第1课时 项目开题，介绍项目的整体内容，组合活动小组;学习社会调研的基本知识;准备社会调研的基本资料，设计调研登记表。

第2课时 对生活的社区和学校周边的灯进行调研，分别调查灯的使用场景、功能、外形、电源、使用体验等;统计完成情况，协调调查内容。

第3课时 对调查数据进行汇总分析，找出生活中的灯在使用中存在的常见问题;设计制作展示课件，社团分享交流，提出解决问题的创意和方法;形成项目组，对感兴趣的问题进行分类，确立研究方向。

阶段二：灯的前世今生和未来（2课时）

第1课时 自主学习灯具的发展历程，研究灯具采用的新技术，了解灯具的发展过程和最新趋势;网络学习、调研设计制作灯的最新技术，查询灯具最新发展趋势;对项目的整体认识进行小组头脑风暴，确定下一步的方向。

第2课时 对学生进行通用技术室使用安全教育;学生在教师的指导下自主学习拆解基本技能和常见工具的使用方法;对学校提供或者自带的灯具进行拆解，了解灯具各部分的组成元件;小组对灯的各部分进行分析，研究可以创新的方向和后期要准备的工作。

阶段三：设计制作（9课时）

第1-2课时 创新调研，通过网络对创新点进行查新，论证创新项目的可行性;资源整合，小范围社会市场、网络电商、家庭、学校资源整合调查，发现可以利用的各种资源。

第3-4课时 自主学习设计的常用方法和工具;小组利用所学知识把创新设计表达出来，分别从功能、电源、控制、外形等角度考虑，设计一盏创意灯具。

第5-8课时 学生利用收集的资源完成灯的外形、电路、电源、控制系统的制作和组装。完成过程中学校需解决2个问题：①材料技术支持，对学生提出的新材料和新工具，学校要进行指导②课程支持，学生在设计中需要新的學科知识和网络知识，学校需给出教程或者途径。

第9课时 通过常见量规，对学生作品进行测试，点评作品优缺点，以及进一步改进的方法和途径;进一步优化灯具的制作工艺等，完成灯具成品的最后制作。

阶段四：展示多彩的灯（2课时）

第1课时 小组答辩方案讨论;过程性资料整理，制作展示PPT;合理分工，演练答辩流程。

第2课时 现场展示分享，教师组织答辩;对每组作品作出小组评价，提出改进建议。

阶段五：活动评价与拓展（1课时）

组成学校级别的评价小组，对每个项目完成最终评价，选出推荐比赛的项目;开展收获交流会，对参加活动的收获及活动对自己今后学习和实践可能带来的改变作交流;成员各抒己见，对活动本身和项目作品改进等方面提出合理化建议，对新一期的活动方案提出改进意见。

预期效果

·通过点、线、面传播创新意识，由社团学生到班级再到整个学校，通过创意征集项目展示、参加赛事，带动学校整体创新意识和创新能力的提高。

·提高学生的自主学习能力，通过学生参与项目式学习，让学生学会根据需求主动利用各种手段方式获取知识技能的能力。

·建立学校科技创新机制，创建学校创客工作室，让创客真正扎根校园，为学校特色发展增光添彩，

预期呈现方式

·形成完整的指导学生创新实践的机制，物化更多种类的创新型作品，参加各级比赛，为学生开启更大的舞台。

·开办系列创客综合校本课程，在课程实施过程中逐步完善，形成项目式学习新方案。

·建立校园“科技创新节”机制，鼓励创客社团蓬勃发展。

效果评价

通过多级多方式的综合评价方式进行，可以为学生的综合实践课程提供参考，总分100分。其中学校评价20分，主要依据作品等级情况评价;社团教师课程评价50分，主要根据STEAM能力进行评价;社团自我评价30分，根据小组情况进行自我评价。

该项目获得第34届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技教育方案类一等奖。

专家评语

项目方案以设计制作多彩灯具为载体，通过调查，创意设计，实践制作、表达分享等系列活动，让学生体验了完整的科学探究过程，从多角度展开创意物化活动，体验自主学习和解决问题的方法和策略。项目方案可行，教育性较好，希望进一步完善完整化的，更具推广意义的方案内容，以更好发挥其提升青少年科学素养的作用。