高凱

活動背景與特色

“游園式”的科技教育活動是學生們非常喜愛的一種科技教育方式，通過動手實踐可以讓學生體驗科技的樂趣，了解科技的用途。此次“創(chuàng)·做”挑戰(zhàn)嘉年華活動的內(nèi)容都由學生自己設(shè)計，在設(shè)計過程中又可以增加學生對科技知識的理解。同時，將“科學精神、勇于探究、問題解決、技術(shù)運用”等核心素養(yǎng)融入實踐活動中。

本次活動依托STEM教育理念，從挑戰(zhàn)內(nèi)容的設(shè)計到挑戰(zhàn)內(nèi)容的實施均有學生參與，教師的角色則是活動的策劃者、組織者、技術(shù)支持者。挑戰(zhàn)內(nèi)容的設(shè)計突出跨學科的特點，將數(shù)學、物理、材料、程序設(shè)計、傳感器知識等多個學科的知識融為一體。同時，挑戰(zhàn)賽的內(nèi)容從生活實際選題，解決接近生活實際的問題。鼓勵學生用發(fā)現(xiàn)的眼光看待生活，主動尋找生活中的“不便”，并鼓勵他們用自己所學知識將問題解決。

分層次的活動目標

“核心層”是第一梯隊學生（60人左右），他們擁有比較扎實和完備的基礎(chǔ)知識，經(jīng)常參與一些機器人和創(chuàng)意類的競賽活動，對機器人知識有相對深入的了解，能夠進行獨立設(shè)計任務(wù)。通過參與此次活動挑戰(zhàn)內(nèi)容的設(shè)計，培養(yǎng)鍛煉他們的想象力和創(chuàng)造力，能夠?qū)⒄莆盏闹R靈活運用。在機械、程序、3D打印、場地挑戰(zhàn)領(lǐng)域中，每個學生能夠設(shè)計出2項挑戰(zhàn)任務(wù)；在已有知識的基礎(chǔ)上進行拓展，完成完整的挑戰(zhàn)賽內(nèi)容設(shè)計。

“骨干層”是第二梯隊學生（110人左右），他們掌握了一些工程設(shè)計和機器人領(lǐng)域的基本知識，但是掌握不夠扎實。通過此次活動，希望這部分學生能夠在參與項目設(shè)計及參加挑戰(zhàn)的環(huán)節(jié)中加強對基礎(chǔ)知識的理解和運用。骨干層學生能夠在教師及核心層同學的指導下，完成挑戰(zhàn)內(nèi)容的測試，并根據(jù)測試結(jié)果提出改進意見，在活動現(xiàn)場正確完成至少2項挑戰(zhàn)任務(wù)；可以熟練掌握手工加工及數(shù)控加工工具的使用方法，并能夠利用工具完成挑戰(zhàn)賽任務(wù)。

“輻射層”是剩余的所有學生，這部分學生動手能力較弱，需要為他們提供更多訓練的機會。通過這次活動，讓這部分學生提高動手實踐能力，在組裝和調(diào)試環(huán)節(jié)將已有知識進行鞏固。激發(fā)學生參與科技活動的興趣和樂趣，幫助他們正確認識工程技術(shù)領(lǐng)域知識的重要性。他們的目標是積極參與挑戰(zhàn)賽活動，可以正確使用手工加工及數(shù)控加工工具，并能夠利用工具完成至少2項挑戰(zhàn)賽任務(wù)。

所有學生都能夠在挑戰(zhàn)賽任務(wù)設(shè)計及活動中進行交流，積極參與討論，大膽發(fā)表自己的見解，共同解決技術(shù)問題。

難點分析及解決辦法

在挑戰(zhàn)賽活動內(nèi)容設(shè)計環(huán)節(jié)中，學生缺少項目設(shè)計經(jīng)驗，不清楚項目設(shè)計應(yīng)該從何入手，最終實現(xiàn)何種效果。教師在學生設(shè)計前，對學生進行挑戰(zhàn)內(nèi)容設(shè)計的知識和技巧講解，通過一些具體案例幫助學生提升項目設(shè)計能力，激發(fā)學生創(chuàng)意思維。

在現(xiàn)場挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)中，學生需要運用所學知識解決挑戰(zhàn)問題，但部分學生缺少靈活運用知識的經(jīng)驗，會產(chǎn)生無從下手的情況，從而無法在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)。教師在活動中為每個項目安排社團志愿者，在適當時候由志愿者給予學生簡單的提示，引導他們完成挑戰(zhàn)任務(wù)。同時，教師也不斷巡視現(xiàn)場，激發(fā)學生解決問題的思路。

活動過程

“創(chuàng)·做”挑戰(zhàn)嘉年華活動的緣起是因為在日常通用技術(shù)課程教學中，教師發(fā)現(xiàn)學生的動手實踐、問題解決等方面的能力較弱，同時缺少實踐的機會。因此，通過設(shè)計一次全年級的科技活動，為學生們創(chuàng)造一個鍛煉和培養(yǎng)動手實踐能力的機會。

活動兼顧不同層次的學生，動手能力較強的學生可以成為活動內(nèi)容的設(shè)計者，在前期進行嘗試，設(shè)計出挑戰(zhàn)內(nèi)容；動手能力一般的學生則可以參與挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)，提高自己的動手能力及解決問題的能力?；顒恿鞒檀篌w可以分為宣傳動員、任務(wù)設(shè)計輔導、設(shè)計任務(wù)、參與挑戰(zhàn)、積分兌獎等幾個環(huán)節(jié)。

第一階段是設(shè)計挑戰(zhàn)賽內(nèi)容。在2個月內(nèi)，以班級為單位，每個班設(shè)計出至少5項挑戰(zhàn)賽內(nèi)容。設(shè)計內(nèi)容圍繞機械結(jié)構(gòu)搭建、程序設(shè)計、場地任務(wù)挑戰(zhàn)、3D打印等主題進行，每個作品只可涉及上述領(lǐng)域中的1個。各班設(shè)計任務(wù)提交后，由專家進行評審，對確定入圍的方案給出修改意見。隨后對入圍方案進行細化和各項準備工作。專家及教師在確定入圍方案后，與學生一起討論，根據(jù)方案難度確定任務(wù)相應(yīng)的分值。對于參與項目設(shè)計的同學而言，看到自己的項目入選為挑戰(zhàn)項目，可以增加他們的自信心。

第二階段是挑戰(zhàn)活動。各班學生手持積分卡，參與挑戰(zhàn)活動，完成任務(wù)獲得相應(yīng)的積分，按照個人積分多少評出獎項。此環(huán)節(jié)是面向全體學生的實踐環(huán)節(jié)，學生根據(jù)自己的興趣和特長選擇不同項目參與挑戰(zhàn)。在參與挑戰(zhàn)的過程中，激發(fā)學生對科技知識學習的興趣。同時，部分參與項目需要多人合作完成，為學生創(chuàng)造了合作、交流的機會。

預期問題與解決預案

創(chuàng)意不足，設(shè)計不出挑戰(zhàn)任務(wù)。原因是觀察不夠，思維受局限，對此應(yīng)鼓勵學生多方查閱資料，獲取更規(guī)范信息。

設(shè)置的任務(wù)難度太大，無法在規(guī)定時間內(nèi)完成挑戰(zhàn)。原因是過高估計自己的能力，此時應(yīng)引導學生分析參與挑戰(zhàn)活動的同學的技術(shù)知識水平。

沒有針對項目整體進行分析，導致實現(xiàn)效果與預期不符。對此應(yīng)提示學生重新規(guī)劃方案。

活動測評

本次活動主要由2部分組成，即挑戰(zhàn)內(nèi)容設(shè)計部分和挑戰(zhàn)活動參與部分。因此，活動評價應(yīng)針對不同環(huán)節(jié)及不同層次學生展開，進行具有針對性的評價。針對參與挑戰(zhàn)內(nèi)容設(shè)計的學生，根據(jù)學生設(shè)計任務(wù)的完整性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性等維度對學生進行評價，評選出“最具挑戰(zhàn)項目獎”“最佳人氣獎”“最具潛力獎”等獎項。

該項目獲得第32屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導員創(chuàng)新成果科技教育方案類一等獎。

專家評語

該方案充分體現(xiàn)了“三自”原則，教育目標基本明確，傳播的相關(guān)科學知識、方法、技能和思想來源可靠，符合科技教育活動的基本規(guī)律。所設(shè)計的活動圍繞科技嘉年華展開，讓學生參與挑戰(zhàn)內(nèi)容的設(shè)計與實施，充分調(diào)動和培養(yǎng)學生的積極性、創(chuàng)造性及探索科學的興趣?；顒觾?nèi)容豐富、形式多樣，具有一定的創(chuàng)新性。方案同時體現(xiàn)出較好的完整性和可行性，實施后亦會產(chǎn)生一定的示范效應(yīng)。希望繼續(xù)對該方案進行完善，以充分發(fā)揮其提升青少年科學素質(zhì)的作用。