教案：疫情背景下的环保STEAM教育融合课程设计与实践

疫情背景下的环保 STEAM 教育 融合课程设计与实践

——心系科学 废物重生

作者：林炎龙（澳门大学附属应用学校）

该项目参与了第35届全国青少年科技创新大赛科技辅导员科教创新成果线上交流活动

本环保教案从“自然科学”和“视觉艺术”两个科目入手，围绕“减废回收齐参与”主题，通过多项实践活动，将环保减废和社会热点（疫情）问题在校园、社区、课堂中落实，提高学生的参与度和环保意识。教学对象为高一至高二年级的高中生，整个课程围绕“心系科学 废物重生”和“活用美学 废物重塑”两大主题进行设计。本文介绍第一章“心系科学 废物重生”主题内容，第二章“活用美学 废物重塑”内容将在下期杂志中进行介绍。

心系科学 废物重生——高中自然科学（环保教育融合教学课程）(共4课时)

第1单元 科学防疫与减废回收（2课时）

第1课时 “科学防疫 从我做起”复课主题教育活动

活动背景

2020年春节，新冠肺炎疫情突发，国家政府、社会各界纷纷投入到防疫抗病的战斗中。一时间，人人自危，各种关于防疫的办法纷纷出炉，但很多防疫办法多被证实无效。疫情不仅让人们格外重视卫生，也为人们的科学意识敲响了警钟。

基本学力要求对应的教学内容

初步学会提出适切的科学问题和社会性科学议题，并辨识问题的关键所在；初步学会利用事实、经验或科学理论进行逻辑推理及作出假设；尝试运用批判性思维对问题提出有创意的构想和具可行性的解决方案。

教学重点与难点

● 教学重点：学习科学防疫知识，初识科学精神（新冠肺炎知识）；知道如何正确佩戴口罩；知道如何正确洗手；知道打喷嚏的这一刻应该怎么做。

● 教学难点：学习科学知识，初识科学精神（新冠肺炎知识）；通过课程讲解，培养学生处理防疫信息和个人卫生的正确态度；通过阅读课文、科学猜想、讨论交流、理论探究和实验探究，使学生体会自主学习、自主思考的方法。

第2课时 “减废回收好easy”居家环保主题教育活动

基本学力要求对应的教学内容

能学会通过小组合作完成某项科学探究活动，并知道分工与合作对进行探究的重要性；知道澳门光污染、白色污染、电磁污染和其他环境污染的情况及其产生的危害；能讨论城市化、工业化与环境保育三者间的平衡关系；能探讨全球生态环境问题及其保护对策，并关注澳门的生态环境现况。

教学重点与难点

● 教学重点：学会从疫情角度看待人与自然的关系，拒绝野味；知道疫情对环境的挑战，疫情垃圾处理；知道居家环保学习的重要性和方法；知道居家如何利用身边的生活废弃物进行环保创作。

● 教学难点：知道居家如何利用身边的生活废弃物进行环保创作；通过课程讲解，培养学生树立人与自然的正确态度；通过阅读课文、科学猜想、讨论交流、理论探究和实验探究，使学生体会自主学习、自主思考的方法。

本课时小结

本节课从澳门的环境现状出发，探讨了固体废弃物料的回收方式，使学生知道身边的固体废物的处理方式；通过疫情环境背景，使学生了解疫情垃圾的产生和对环境的影响；学生在特定的环境下，分享自己关于居家环保的方法。

第2单元 基于项目式学习的居家环保综合实践活动（2课时）

第1课时 居家环保抗疫项目式学习

活动背景

在疫情时期，全体师生借助优厚的师资力量和在线平台，以充实有效的方式开启了“抗疫不停教，居家不停学”的网上授课教育模式，力争在抗疫期间教学计划如期实施，学习如期推进，力争让每一名学生在家依然接受最充裕的学习资源。

活动目的

本次实践活动旨在通过宣传教育、体验、分享等活动，促使学生认识日常生活中浪费和资源短缺的问题。让学生综合运用所学的科学知识、技能和方法，经历收集、整理、分析资料、体验环保节能的过程，从而认识资源的宝贵，积累节约资源的方法，加强环保意识。

活动内容

● 与教材相关的基础实验（学生自由选择）

包括力和运动、电荷和电路、电磁感应方面的实验。

● 项目式家庭科学小实验（文科学生选择）

包括8个小实验：自制温度计（疫情）、自制斯特林引擎、自制蒸汽机、马达风动力模型车设计、自制扬声器、手摇发电机、自制电动机和自制风力发电机。

● 项目式设计与实践实验（基于Arduino编程控制，理科学生选择）

包括8个项目。利用智能车提供的巡线功能（巡线模式）制作城市巡线资源回收车；利用智能车提供的避障功能（避障模式）制作城市巡线资源回收车；利用Arduino制作心理治疗小夜灯；利用Arduino制作旋转LED ；利用Arduino制作八音盒；利用Arduino制作自动感应垃圾桶；利用Arduino制作自动感应洗手器；利用旋转LED制作抗疫宣传显示器。

本课时小结

此次活动的开展，实现了资源的回收再利用，实现了节能减排、低碳环保，不仅解决了学生的旧物处理问题，也进一步美化了校园环境。通过日常的回收活动，使学生潜移默化地树立环保观念，更好地投身于节约型校园的建设之中。

第2课时 项目式学习居家环保综合实践活动

在上一个课时的项目式家庭科学小实验中，教师布置了8个项目供学生选择制作，这节课就是看看大家的学习成果。教师逐一邀请学生上台分享他们的制作成果。上台分享的学生能够根据教师的引导进行分享，并进行小组分工合作，对自己所负责的项目进行介绍。台下的学生认真听讲，观看其他同学的制作过程及项目，并针对自己感兴趣的地方提出问题或者发表意见。项目分享完成后，学生进行总结，分享心得与在此过程中学习到的知识。

本课时小结

本节课采用PBL学习模式，即项目式学习。通过布置一个与所学知识相关的主题活动，然后学生小组分工合作学习，达成基本学力要求：“能学会通过小组合作完成某项科学探究活动，并知道分工与合作对进行探究的重要性”。

课程注重学生为主体的教学地位，教师充当教学的指导者和协助者，在开课前几分钟，将本节课的活动背景、活动目的和意义讲解清楚，然后就让学生进行自我分组和讨论，接着明确活动步骤，开展活动。最后，总结部分再由教师引领，起到总结升华的作用。

在整个活动中，通过学生本人的准备、参与及分享，他们更能够投入其中，真正明白只要每个人都参与到垃圾分类与利用上来，事情就会变得容易。

在教学过程中应注意以下几方面：①教师首先要讲清楚这节课的活动目的和步骤，避免有些学生不明白自己要做什么而浪费较多时间。②提出问题后要引导学生思考，做好课堂延续，调动学生课下探索知识的积极性。讲解垃圾分类知识，建议学生在课外查阅相关资料，了解现在垃圾处理的现状。③由于本节课为项目式学习，需要动手实践，教学会用到一些实验工具，需要注意安全，以免发生意外。

课程开展和实践活动情况

原文刊载于《中国科技教育》2021年第10期科教展台 栏目，作者： 林炎龙（澳门大学附属应用学校）。本文略有删减，中国青少年科技辅导员协会会员可点击 “阅读原文”登录杂志官网免费浏览全文。

公众号：中国科技教育

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