“科普轉化、創(chuàng)作方案類”科技創(chuàng)新項目式學習設計

郝薇薇 李勇 田華 郭曉麗 王玉環(huán) 李昕旸 唐瑞鶴 姬釗 許麗麗 魏銳

航天是當今世界最具挑戰(zhàn)性和廣泛帶動性的高科技領域之一，航天活動深刻改變了人類對宇宙的認知，為人類社會進步提供了重要動力。航天領域的研究成果在日常生活中體現(xiàn)得也特別多。開展航天科普活動能夠使青少年更好地了解航天技術，激發(fā)青少年對航天科技的熱愛，為國家航天事業(yè)培養(yǎng)后備人才。如何更好地促進學生對航天活動的理解，激發(fā)學生對航天活動的熱愛，是本項目在設計時考慮的問題，項目選擇以“科普方案的講解”為切入點，學生將開展航天科普講解活動，屬于“科普轉化、創(chuàng)作方案類”科技創(chuàng)新項目式學習，以創(chuàng)作科普作品或設計科普活動組織方案為項目作品，通過調研科普主題相關的文獻、資料，繼而進行創(chuàng)作和設計。本案例以期為該類型的項目式學習設計提供借鑒。

項目簡介

本項目主要通過學生開展航天科普講解活動，使學生了解航天科普的意義，對航天相關的科學技術有一定的認識，同時將課內所學的概念、知識原理等與航天科技領域進行結合，從而學以致用。同時進一步理解科學與科普的區(qū)別，以及如何進行好的科普講解?；谶@個活動，我們的驅動性問題就指向了如何進行航天科普講解，并且將講解的形式開放，無論是利用海報、圖冊、繪本或視頻都可以，以體現(xiàn)項目成果的多樣性。

項目規(guī)劃

本項目為“科普轉化、創(chuàng)作方案類”，最終的成果形式為科普方案，包含了2 點內容：①將科學研究內容轉化為學生可以理解的科普;②方案本身為本項目的目標產品。因此，其符合一般的“實現(xiàn)目標—產品設計類型”的基本思路。所以本項目規(guī)劃參考魏銳提出的產品設計類的一般思路，整體規(guī)劃如圖1 所示。設計邏輯主要根據以下7 步：明確目標—目標拆解—概念設計—精細設計—權衡優(yōu)化重整—循環(huán)重復設計—反復提煉問題和解決問題的關鍵策略，這些環(huán)節(jié)因為解決問題的程度不同會有迭代過程（魏銳，2020）。

依據上述步驟，本項目第1 步為明確目標，通過項目導引的4 個活動完成：了解航天的發(fā)展史，懂得航天科普的意義;明確航天科普的任務;確定活動的具體環(huán)節(jié)與程序;規(guī)劃團隊任務。主要目標是讓學生知道航天發(fā)展歷史，以及做航天科普的意義是什么。

接下來的第2 步和第3 步目標拆解和概念設計對應于任務1——確定航天科普講解專題和目標。該任務分為2 個活動：查閱航天科普相關內容，理解從科學到科普的轉化過程;明確航天科普的講解選題和目標。

第4 步的精細設計對應任務2——制訂航天科普講解活動方案。其中涉及3 個活動：航天科普講解活動設計;撰寫航天科普講解稿;構思航天科普講解方案和所需道具。這一步主要是進一步的精細設計，是對航天主題要素進行拆解和學生的深度參與。

第5 步，權衡優(yōu)化重整，對應任務3——呈現(xiàn)航天科普講解活動。這個任務需要把此前準備的所有東西呈現(xiàn)出來，學生需要進行初步制作，進行講解稿的迭代，確定最終的形式，以及進行后期的制作，主要是一個整合信息、權衡優(yōu)化達成目標的一個過程。

航天科普成果交流展示對應第5—7 步，反思提煉問題，以及權衡優(yōu)化重整。這一部分主要是進行展示，然后復盤反思，發(fā)現(xiàn)不足，進行方法建構并遷移應用。為學生在開展其他主題內容的科普時，能夠提煉一些通用性的方法和策略等。

本項目的任務拆解和活動安排見圖1 和表1。

活動設計

項目導引：開啟航天科普講解活動

該部分共設計了4 個活動。第1 個活動是認識航天發(fā)展史和航天科普的意義，在這個活動中教師提供一些航天相關資料，并啟發(fā)學生就航天主題展開交流討論，比如“提到航天首先會想到什么？”“你知道航天事業(yè)跟我們的生活有什么關系？”然后提供有關航天的背景知識。如果要去做航天科普的事情，我們首先要知道航天技術的概念和涉及到的3 大領域：航天運載器技術、航天器技術、航天測控技術。同時通過提問引發(fā)學生的自主思考：如果讓你做航天科普的話，你打算從哪些方面、用什么樣的方式進行科普？

第2 個活動是明確航天科普任務，要做航天科普講解，首先要知道什么是科普講解，這一點教師就以知識點的方式給學生呈現(xiàn)出來。

航天科普講解包括哪些部分？教師可以提供給學生2 個方面的方法導引。首先是航天科普可以涵蓋哪些方面，引導學生從不同角度入手，比如從歷史的角度，從重大任務的角度，或者從系統(tǒng)工程思維的角度，以及從生活應用的角度等。其次是科普的流程包括哪些部分，比如傳播一般要涉及到選題、采集、編輯、展示、媒介和評價（圖2）。

第3 個活動為明確航天科普活動的環(huán)節(jié)與程序。

第4 個活動是規(guī)劃團隊，學生按團隊任務初步分配規(guī)劃。

任務1：確定航天科普講解專題和目標

該任務包括2 個活動：查閱航天科普的相關內容，理解從科學到科普的轉化過程;明確航天科普講解選題和目標。在這個任務中教師首先給學生提供專業(yè)的文獻資料，以及可以直接使用的資源包，讓學生知道什么是科學，什么是科普，從科學到科普中間需要我們做哪些工作。教師以舉例示范的方式，讓學生體會由科學轉化為科普內容的過程和方法，如類比、比喻、匯總等。

然后，針對航天科普的選題方向，教師也會給學生一些參考，依據學生感興趣的方向，教師引導學生從航天發(fā)展史中的重要人物、重大事件、航天器等，航天相關理論、原理、方法及應用等方面入手。同時教師還可提供一些選題小技巧，比如學生可以參考文本中羅列出來的時事熱點和重大事件等方面入手。這樣，教師提供的文本給學生提供了充分的抓手，學生能夠通過提供的文本和文獻資料，快速鎖定他們的科普目標。

就學生的操作層面，教師還可提供一個梳理知識并確定選題的表格（表2），設置這個表格的目的是希望學生能夠從教材出發(fā)，從已經學習過的知識點出發(fā)，基于最近發(fā)展區(qū)理論，盡可能地把書本上在航天領域里用到的知識發(fā)掘出來。學生自主選擇可能科普的能夠關聯(lián)上的知識點，這樣的關聯(lián)能夠更好地促進學生的深度學習和高階思維發(fā)展。

任務2：制訂航天科普講解活動方案

任務2 是讓學生制訂航天科普講解活動方案，主要包括航天科普講解活動設計，撰寫航天科普講解稿，構思航天科普講解方案和所需道具。學生通過科普講解相關文獻閱讀活動，分析科普講解要素，然后教師提供實例示范作為學習支架，最后學生根據選定主題進行科普講解活動方案的制訂。這3 個活動中教師可圍繞航天科普的講解要素——選題、內容、技巧、語言、形象、互動等（王燕，2019）展開。

教師要引導學生了解航天科普中的上述講解要素，可結合實例，引導示范學生如何從上述6 個要素完成好的科普作品。本項目選取了論文《嫦娥四號相關科普視頻的設計制作——以“月面微型生態(tài)圈”為例》及制作完成的視頻作為實例。該案例主要涉及的教材知識點為生態(tài)圈及微生物世界的生產者、消費者和分解者之間的關系。在航天領域，主要涉及“月面微型生態(tài)圈”這個研究項目，研究目的是為了“在月球表面實現(xiàn)動植物的一個生命周期”。

該生命周期的完成不僅需要動植物，還需要適宜的溫度、濕度和光等。針對中學生或者小學高年級學生，搞清楚該生態(tài)圈所需要的動植物是根本，因而引導學生在選題上關注生態(tài)圈;在內容上主要關注生態(tài)圈中的動植物;在科普的技巧上，則啟發(fā)學生選用比較有親和力的擬人手法，把入選月面微型生態(tài)圈的動植物比擬為競選關系;在語言上，利用學生熟悉的網絡用語，使視頻風格詼諧幽默;在視頻呈現(xiàn)的形象上，建議學生把真實動植物圖片和動畫人物結合，以體現(xiàn)科學的嚴謹性和行文的故事性;告訴學生視頻腳本中的“你”等可體現(xiàn)視頻與觀看者的互動關系。

任務3：呈現(xiàn)航天科普講解活動方案

這項任務主要包含3 個活動：科普講解的制作，科普講解稿和內容的調整迭代，以及確定最終的內容和形式進行后期制作。這個任務環(huán)節(jié)，教師可以提供給學生依據任務2 涉及的要素，以及整體的項目規(guī)劃所形成的評價量表，讓學生根據不同的維度，深化和調整科普內容和方式的設計、迭代和制作（表3）。

成果交流：展示航天科普成果

最后一個環(huán)節(jié)是成果交流和展示，學生通過成果展示和交流之后進行總結和反思。教師也可提供一個自我評價表格（表4），從不同維度，讓學生從3 個問題“我知道什么，我想學什么，我學會了什么”展開交流和反思，從而提煉出一些方法策略，其目標是如果學生要進行其他內容的科普，那么學生能夠比較清楚該怎么做，有哪些主要步驟等。

項目特色

首先，本項目是一個跨學科學習項目，是促進學生多素養(yǎng)發(fā)展的項目，從不同學科角度（物理、化學、生物、信息、工程、藝術等）培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、信息素養(yǎng)、航天工程素養(yǎng)和藝術素養(yǎng)等。第二，遷移性和示范性，學生通過理解和應用科學與科普之間的轉化關系，對科普轉化的方法論有了系統(tǒng)認識，未來面對其他領域的科普轉化，能夠快速提煉總結思路方法，提供好的方案設計，從而提升學生解決復雜問題的能力。第三，以航天科普講解活動促進學生對航天技術的深入了解，弘揚科學精神和航天精神，同時通過了解航天，激發(fā)學生愛祖國、愛科學、愛航天的精神。

使用建議

本項目課程適用年齡段是小學高年級到初中年級，課程內容主要涉及航天和航天科普的相關方面;針對不同學生設定不同的項目目標，使用者可以根據學生的能力水平及學校的師資和硬件配備設施的情況，選擇適合自身能夠創(chuàng)作的科普講解形式，比如海報、繪本等;要注重與課內知識的結合，強調學以致用;航天相關內容會有很多場館資源，要注重課內與課外場館及多方位的資源和研究性課題相結合，從而達到促進學生知識遷移和應用的目的。

本項目的優(yōu)點在于航空航天主題對學生具有很強的吸引力，課程設計能夠促進學生學以致用，培養(yǎng)學生解決復雜問題的能力。但是因為航天領域涵蓋內容比較廣泛，本項目側重在對科普作品創(chuàng)作和科普活動組織的方法論方面提供支撐，而并非要幫助學生建立對航空航天領域比較系統(tǒng)的知識體系。在教學過程中，對于不同領域的科普需求，教師和學生都可以借鑒本項目的框架思路，遷移和應用到其他主題。