辛昕 楊超

摘要：本文闡述了線上科普課程的開設(shè)原則，構(gòu)建了線上科普課程體系，給出了實(shí)施流程和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：線上教學(xué);課程體系;構(gòu)建;實(shí)施

目前，線上教學(xué)是豐富青少年居家學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要手段?？萍碱愐膊桓事浜??？萍碱惥€上課程與其他學(xué)科相比，有什么特點(diǎn)？針對這些特點(diǎn)我們?nèi)绾螒?yīng)對？如何提升青少年的學(xué)習(xí)效果呢？

針對青少年年齡特點(diǎn)，以及人才培養(yǎng)目標(biāo)和教育教學(xué)規(guī)律，為了保證教學(xué)效果，在推出課程時(shí)主要遵循如下幾條原則。

一、線上科普課程的開設(shè)原則

（一）教學(xué)內(nèi)容

1.課程內(nèi)容不拘泥于課本知識，應(yīng)涉及生活、學(xué)習(xí)和活動(dòng)等各個(gè)方面，豐富和拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。

2.知識點(diǎn)選擇大約為線下課程的一半左右，結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯嚴(yán)密，利于青少年總結(jié)歸納，提高學(xué)習(xí)效果。

（二）教學(xué)時(shí)間

鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高自主學(xué)習(xí)意識和能力。根據(jù)各青少年年齡，控制教學(xué)時(shí)間?？萍碱愓n程考慮到學(xué)生需要?jiǎng)邮?，聽課與動(dòng)手各占一半時(shí)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(gè)知識點(diǎn)，中間配合動(dòng)手操作。每節(jié)課控制在半小時(shí)左右結(jié)束。

（三）教學(xué)形式

積極創(chuàng)新教學(xué)形式，開展項(xiàng)目式實(shí)踐活動(dòng)。拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，豐富學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生學(xué)以致用的實(shí)踐能力。建議科技類線上微課，每次課獨(dú)立的實(shí)踐內(nèi)容，課程結(jié)束后留有動(dòng)手實(shí)踐作業(yè)，讓學(xué)生親自體驗(yàn)，獲取收獲。

二、線上科普公益課程體系的理論基礎(chǔ)

線上科普公益課程圍繞被世界多個(gè)國家廣泛認(rèn)可的stem教育進(jìn)行構(gòu)建。

STEM是科學(xué)（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）、數(shù)學(xué)（mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，所以stem教育就是結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的跨領(lǐng)域綜合素質(zhì)教育。

我國在2017年重新定義了Stem教育：是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)和問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。按照這個(gè)定義，Stem教育雖然多以動(dòng)手創(chuàng)作為主，但動(dòng)手的目的不是單純教會(huì)學(xué)生如何做，而是注重過程中的思考和探索，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用跨學(xué)科思想，讓孩子找到解決問題的方法。

STEM代表四個(gè)單詞，這四個(gè)單詞之間的邏輯關(guān)系應(yīng)按照如下排列：

1.科學(xué)是起點(diǎn)，要有一定的知識和技術(shù)儲(chǔ)備，在低年齡段，比如4-7歲，要開設(shè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，引發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多思考、多動(dòng)手;

2.數(shù)學(xué)和技術(shù)是手段，要培養(yǎng)學(xué)生的基于數(shù)據(jù)、模型、訓(xùn)練和應(yīng)用的思維，在中高年齡段，比如8-14歲（這個(gè)年齡階段是學(xué)生抽象思維發(fā)展的黃金時(shí)期）開設(shè)圖形化編程課程和代碼編程;

3.工程是主線和目標(biāo)，所有STEM課程在課程設(shè)計(jì)時(shí)要貫穿工程思維和流程，立足提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、探索能力、動(dòng)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(gòu)建

圍繞stem教育，構(gòu)建課程體系。

（一）科學(xué)課

每節(jié)課都會(huì)做一個(gè)有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)揭示、證明某些物理或化學(xué)的科學(xué)原理，對于孩子之后物理化學(xué)的學(xué)科學(xué)習(xí)很有幫助，同時(shí)提升科技素養(yǎng)、進(jìn)行理論夯實(shí)。每個(gè)主題2學(xué)時(shí)，共計(jì)四個(gè)學(xué)期30個(gè)主題，60學(xué)時(shí)課程。

開設(shè)科學(xué)課的目的：通過生活中的科學(xué)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察和深入思考;建立現(xiàn)象和理論的聯(lián)系，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng);引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(chǔ)的學(xué)生。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，每次課完成一個(gè)游戲或是一個(gè)動(dòng)畫等。每個(gè)主題2學(xué)時(shí)，四個(gè)學(xué)期共計(jì)30個(gè)主題，60學(xué)時(shí)課程。

開設(shè)圖形化軟件編程課程的目的：提高學(xué)生的邏輯思維能力;項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，初步培養(yǎng)學(xué)生的工程思維;參加軟件編程與智能設(shè)計(jì)大賽，收獲成績和榮譽(yù)。

（三）機(jī)器人課程

機(jī)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(zhí)行器模塊為主，核心結(jié)構(gòu)件由老師帶領(lǐng)搭建。三級課程過渡到電腦編程，建立傳感器、執(zhí)行器、控制器之間的邏輯關(guān)系，核心結(jié)構(gòu)件由老師帶領(lǐng)搭建，但老師會(huì)讓學(xué)生改錯(cuò)或改良。四級課程加入更為豐富的傳感器，核心結(jié)構(gòu)件由學(xué)生自己完成搭建。五級課程完全由需求決定，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成，為后面參加機(jī)器人競賽課程奠定基礎(chǔ)。機(jī)器人課程是年齡跨度最大的一門課程，因?yàn)闄C(jī)器人競賽有著廣泛的出口。

開設(shè)機(jī)器人課程的目的：熟悉機(jī)器人器材，進(jìn)行知識技能儲(chǔ)備;進(jìn)一步提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題能力，團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，語言表達(dá)能力，應(yīng)變能力，實(shí)踐能力，提升科技素養(yǎng);搭建相互學(xué)習(xí)的平臺，養(yǎng)成探究式學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程思維;階梯式培養(yǎng)，選拔參賽人員，參加機(jī)器人賽事，收獲成績和榮譽(yù)。

（四）硬件編程課程

面向有機(jī)器人或編程基礎(chǔ)的學(xué)生。硬件編程課程是在電路板上搭建和編程，相較于機(jī)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(jī)器人基礎(chǔ)的學(xué)生。

每門課程面向不同年齡，在知識點(diǎn)層面都會(huì)融入一些主科學(xué)科知識，但又不是單一學(xué)科，而是強(qiáng)調(diào)多學(xué)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(xué)生的科技創(chuàng)新能力，但各有側(cè)重點(diǎn)。

科學(xué)課側(cè)重提高科學(xué)素養(yǎng)理論基礎(chǔ);軟件編程側(cè)重提高邏輯思維能力;機(jī)器人課程側(cè)重提高綜合分析能力;硬件編程側(cè)重提高跨學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用能力。

四、線上科普公益課程實(shí)施流程

（一）第一階段：廣泛科普階段

考慮到學(xué)生的能力水平參差不齊，第一階段以科普入門為主，讓學(xué)生了解課程內(nèi)容和自己的興趣點(diǎn)。選擇科學(xué)課，每次課程10分鐘。以家中可以找到的材料，完成1-2個(gè)簡單的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。目的是興趣引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多思考、多動(dòng)手，從小愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)。也為下一步第二階段有耗材的科學(xué)課打下基礎(chǔ)。

（二）第二階段：有選擇的進(jìn)階學(xué)習(xí)階段

第二階段，采取結(jié)合硬件方式，加大實(shí)操內(nèi)容。在科學(xué)課基礎(chǔ)上，加開圖形化編程和機(jī)器人課程。

（三）第三階段：線上線下相結(jié)合，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢

線上課程的目的是利用科普進(jìn)行人才選拔。為賽事培訓(xùn)做準(zhǔn)備。在前兩個(gè)階段后，選出有興趣、有能力的學(xué)生，進(jìn)入第三階段，線下專項(xiàng)培訓(xùn)，為各學(xué)校進(jìn)行科技類綜合實(shí)踐活動(dòng)提供助力。

線下線上發(fā)揮各自優(yōu)勢，構(gòu)成合理的課程體系。

五、結(jié)束語

如何將線上和線下優(yōu)勢相結(jié)合，構(gòu)建合理的科技類課程體系和模式，本文只是進(jìn)行了初步思考，下一步還需通過實(shí)踐進(jìn)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?xùn)|區(qū)智德培訓(xùn)學(xué)校校長.