疫情背景下的環(huán)保STEAM教育融合課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

林炎龍

本環(huán)保教案從“自然科學(xué)”和“視覺藝術(shù)”兩個(gè)科目入手，圍繞“減廢回收齊參與”主題，通過多項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，將環(huán)保減廢和社會(huì)熱點(diǎn)（疫情）問題在校園、社區(qū)、課堂中落實(shí)，提高學(xué)生的參與度和環(huán)保意識(shí)。教學(xué)對(duì)象為高一至高二年級(jí)的高中生，整個(gè)課程圍繞“心系科學(xué)廢物重生”和“活用美學(xué)廢物重塑”兩大主題進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文介紹第一章“心系科學(xué)廢物重生”主題內(nèi)容，第二章“活用美學(xué)廢物重塑”內(nèi)容將在下期雜志中進(jìn)行介紹。

心系科學(xué)廢物重生——高中自然科學(xué)（環(huán)保教育融合教學(xué)課程）（共4課時(shí)）

第1單元科學(xué)防疫與減廢回收（2課時(shí)）

第1課時(shí)“科學(xué)防疫從我做起”復(fù)課主題教育活動(dòng)

活動(dòng)背景

2020年春節(jié)，新冠肺炎疫情突發(fā)，國家政府、社會(huì)各界紛紛投入到防疫抗病的戰(zhàn)斗中。一時(shí)間，人人自危，各種關(guān)于防疫的辦法紛紛出爐，但很多防疫辦法多被證實(shí)無效。疫情不僅讓人們格外重視衛(wèi)生，也為人們的科學(xué)意識(shí)敲響了警鐘。

基本學(xué)力要求對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容

初步學(xué)會(huì)提出適切的科學(xué)問題和社會(huì)性科學(xué)議題，并辨識(shí)問題的關(guān)鍵所在;初步學(xué)會(huì)利用事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)或科學(xué)理論進(jìn)行邏輯推理及作出假設(shè);嘗試運(yùn)用批判性思維對(duì)問題提出有創(chuàng)意的構(gòu)想和具可行性的解決方案。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

●教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)科學(xué)防疫知識(shí)，初識(shí)科學(xué)精神（新冠肺炎知識(shí)）;知道如何正確佩戴口罩;知道如何正確洗手;知道打噴嚏的這一刻應(yīng)該怎么做。

●教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，初識(shí)科學(xué)精神（新冠肺炎知識(shí)）;通過課程講解，培養(yǎng)學(xué)生處理防疫信息和個(gè)人衛(wèi)生的正確態(tài)度;通過閱讀課文、科學(xué)猜想、討論交流、理論探究和實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生體會(huì)自主學(xué)習(xí)、自主思考的方法。

第2課時(shí)“減廢回收好easy”居家環(huán)保主題教育活動(dòng)

基本學(xué)力要求對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容

能學(xué)會(huì)通過小組合作完成某項(xiàng)科學(xué)探究活動(dòng)，并知道分工與合作對(duì)進(jìn)行探究的重要性;知道澳門光污染、白色污染、電磁污染和其他環(huán)境污染的情況及其產(chǎn)生的危害;能討論城市化、工業(yè)化與環(huán)境保育三者間的平衡關(guān)系;能探討全球生態(tài)環(huán)境問題及其保護(hù)對(duì)策，并關(guān)注澳門的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)況。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

●教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)會(huì)從疫情角度看待人與自然的關(guān)系，拒絕野味;知道疫情對(duì)環(huán)境的挑戰(zhàn)，疫情垃圾處理;知道居家環(huán)保學(xué)習(xí)的重要性和方法;知道居家如何利用身邊的生活廢棄物進(jìn)行環(huán)保創(chuàng)作。

●教學(xué)難點(diǎn)：知道居家如何利用身邊的生活廢棄物進(jìn)行環(huán)保創(chuàng)作;通過課程講解，培養(yǎng)學(xué)生樹立人與自然的正確態(tài)度;通過閱讀課文、科學(xué)猜想、討論交流、理論探究和實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生體會(huì)自主學(xué)習(xí)、自主思考的方法。

本課時(shí)小結(jié)

本節(jié)課從澳門的環(huán)境現(xiàn)狀出發(fā)探討了固體廢棄物料的回收方式，使學(xué)生知道身邊的固體廢物的處理方式;通過疫情環(huán)境背景，使學(xué)生了解疫情垃圾的產(chǎn)生和對(duì)環(huán)境的影響;學(xué)生在特定的環(huán)境下，分享自己關(guān)于居家環(huán)保的方法。

第2單元基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的居家環(huán)保綜合實(shí)踐活動(dòng)（2課時(shí)）

第1課時(shí)居家環(huán)?？挂唔?xiàng)目式學(xué)習(xí)

活動(dòng)背景

在疫情時(shí)期，全體師生借助優(yōu)厚的師資力量和在線平臺(tái)，以充實(shí)有效的方式開啟了“抗疫不停教，居家不停學(xué)”的網(wǎng)上授課教育模式，力爭(zhēng)在抗疫期間教學(xué)計(jì)劃如期實(shí)施，學(xué)習(xí)如期推進(jìn)，力爭(zhēng)讓每一名學(xué)生在家依然接受最充裕的學(xué)習(xí)資源。

活動(dòng)目的

本次實(shí)踐活動(dòng)旨在通過宣傳教育、體驗(yàn)、分享等活動(dòng)，促使學(xué)生認(rèn)識(shí)日常生活中浪費(fèi)和資源短缺的問題。讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)、技能和方法，經(jīng)歷收集、整理、分析資料、體驗(yàn)環(huán)保節(jié)能的過程，從而認(rèn)識(shí)資源的寶貴，積累節(jié)約資源的方法，加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。

活動(dòng)內(nèi)容

●與教材相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（學(xué)生自由選擇）

包括力和運(yùn)動(dòng)、電荷和電路、電磁感應(yīng)方面的實(shí)驗(yàn)。

●項(xiàng)目式家庭科學(xué)小實(shí)驗(yàn)（文科學(xué)生選擇）

包括8個(gè)小實(shí)驗(yàn)：自制溫度計(jì)（疫情）、自制斯特林引擎、自制蒸汽機(jī)、馬達(dá)風(fēng)動(dòng)力模型車設(shè)計(jì)、自制揚(yáng)聲器、手搖發(fā)電機(jī)、自制電動(dòng)機(jī)和自制風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

●項(xiàng)目式設(shè)計(jì)與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)（基于Arduino編程控制，理科學(xué)生選擇）

包括8個(gè)項(xiàng)目。利用智能車提供的巡線功能（巡線模式）制作城市巡線資源回收車;利用智能車提供的避障功能（避障模式）制作城市巡線資源回收車;利用Arduino制作心理治療小夜燈;利用Arduino制作旋轉(zhuǎn)LED;利用Arduino制作八音盒;利用Arduino制作自動(dòng)感應(yīng)垃圾桶;利用Arduino制作自動(dòng)感應(yīng)洗手器;利用旋轉(zhuǎn)LED制作抗疫宣傳顯示器。

本課時(shí)小結(jié)

此次活動(dòng)的開展，實(shí)現(xiàn)了資源的回收再利用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、低碳環(huán)保，不僅解決了學(xué)生的舊物處理問題，也進(jìn)一步美化了校園環(huán)境。通過日常的回收活動(dòng)，使學(xué)生潛移默化地樹立環(huán)保觀念，更好地投身于節(jié)約型校園的建設(shè)之中。

??第2課時(shí)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)居家環(huán)保綜合實(shí)踐活動(dòng)

在上一個(gè)課時(shí)的項(xiàng)目式家庭科學(xué)小實(shí)驗(yàn)中，教師布置了8個(gè)項(xiàng)目供學(xué)生選擇制作，這節(jié)課就是看看大家的學(xué)習(xí)成果。教師逐一邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)分享他們的制作成果。上臺(tái)分享的學(xué)生能夠根據(jù)教師的引導(dǎo)進(jìn)行分享，并進(jìn)行小組分工合作，對(duì)自己所負(fù)責(zé)的項(xiàng)目進(jìn)行介紹。臺(tái)下的學(xué)生認(rèn)真聽講，觀看其他同學(xué)的制作過程及項(xiàng)目，并針對(duì)自己感興趣的地方提出問題或者發(fā)表意見。項(xiàng)目分享完成后，學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，分享心得與在此過程中學(xué)習(xí)到的知識(shí)。

本課時(shí)小結(jié)

本節(jié)課采用PBL學(xué)習(xí)模式，即項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。通過布置一個(gè)與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的主題活動(dòng)，然后學(xué)生小組分工合作學(xué)習(xí)，達(dá)成基本學(xué)力要求：“能學(xué)會(huì)通過小組合作完成某項(xiàng)科學(xué)探究活動(dòng)，并知道分工與合作對(duì)進(jìn)行探究的重要性”。

課程注重學(xué)生為主體的教學(xué)地位，教師充當(dāng)教學(xué)的指導(dǎo)者和協(xié)助者，在開課前幾分鐘，將本節(jié)課的活動(dòng)背景、活動(dòng)目的和意義講解清楚，然后就讓學(xué)生進(jìn)行自我分組和討論，接著明確活動(dòng)步驟，開展活動(dòng)。最后，總結(jié)部分再由教師引領(lǐng)，起到總結(jié)升華的作用。

在整個(gè)活動(dòng)中，通過學(xué)生本人的準(zhǔn)備、參與及分享，他們更能夠投入其中，真正明白只要每個(gè)人都參與到垃圾分類與利用上來，事情就會(huì)變得容易。

在教學(xué)過程中應(yīng)注意以下幾方面：①教師首先要講清楚這節(jié)課的活動(dòng)目的和步驟，避免有些學(xué)生不明白自己要做什么而浪費(fèi)較多時(shí)間。②提出問題后要引導(dǎo)學(xué)生思考，做好課堂延續(xù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生課下探索知識(shí)的積極性。講解垃圾分類知識(shí)，建議學(xué)生在課外查閱相關(guān)資料，了解現(xiàn)在垃圾處理的現(xiàn)狀。③由于本節(jié)課為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，需要?jiǎng)邮謱?shí)踐，教學(xué)會(huì)用到一些實(shí)驗(yàn)工具，需要注意安全，以免發(fā)生意外。