基于生态科技教育开发“清洁能源”课程

威海市普陀路小学“清洁能源”课程以可持续发展的理念为核心，以太阳能、氢能等清洁能源作为科学探究活动对象，通过一系列的以实践调查、体验、创新为主线的活动课程，培养学生的科学探究能力、创新意识和实践能力，从而提升学校生态教育办学品质。

一、组建课程团队，构建课程体系

学校从现有条件、环境等客观实际入手，组建了课程开发小组，构建了“清洁能源”课程目标体系，确立序列目标和内容，课程内容分设太阳能、氢燃料电池、可替代能源三大领域内容。

1.太阳能领域

学生自主探索学习关于太阳能、光伏发电板、光电能量转换等方面的基本原理，促进他们对科学、技术、工程、数学等多学科交叉融合领域知识的理解与建构，在获得知识的过程中，提升解决问题的技能和自主学习的能力。

课程具体内容包括：组织太阳能发电宣传动员活动，邀请相关专家作太阳能发电主题报告，利用校内外公共平台进行宣传报道，营造活动氛围；体验太阳能发电，以班级为单位走进校园光伏发电站，引领学生观察光伏示范电站的各组成部分并了解其工作原理，通过光伏发电站负责人的介绍和采访，调查光伏发电站的效益；挖掘更多利用太阳能资源的情况，将调查数据汇总成报告进行汇报；利用太阳能发电原理进行创意设计，使用配套资源组装太阳能发电DIY制作；开展“太阳能灶设计挑战”实验拓展研究；汇总调查报告，进行展评总结。

2.氢燃料电池领域

学生自主探索学习氢气、氧气、电解作用等基本原理。课程具体内容包括：组织氢燃料电池宣传动员；认识氢燃料电池电解水；进行氢燃料电池实验探究探索，学习使用电解水制备氢气燃料，使用万用表测量电压，使用氢燃料电池连接简单电路，以及初步认识水的组成；设计搭建氢燃料电池汽车，设计并组建一个以氢燃料电池为动力的汽车，以及认识齿轮的作用等；利用搭建的氢燃料电池汽车进行高速公路挑战赛；汇总调查报告，进行展评总结。

3.可替代能源领域

学生自主探索可替代能源，进行线上的寻宝游戏；研究电学的基本原理，以及如何应用于可替代能源；为住宅探索更为绿色环保的方法；向他人传授有关可替代能源的知识。

课程具体内容包括：组织“节能从哪里做起”宣传动员活动，从学生现实生活中的能源使用情况出发，尝试以能源来源途径进行能源分类，介绍能源释放能量的科学原理和技术发展历程；科学调查能源使用技术的发展与探究，掌握不同能源的利用技术路线，认识到能源不是取之不尽、用之不竭的，很多能源是不可再生的，意识到节约能源的重要性，思考、理解科学、技术、社会、工程之间的关系，寻找“节能从哪做起”的答案，为住宅探索更为绿色环保的方法；拓展制作一张家乡能源使用技术变迁的海报或撰写一篇有关家乡能源使用技术变迁的调查报告，并进行分享；汇总调查报告，进行展评总结。

二、开发课程模式，创新课程学法

教师要在学生问题解决过程中设置关键的控制点，规范他们的学习，同时促进他们反思所学知识。基于此，我们摸索出了“清洁能源”课程步骤。

第一步：学习知识。在这个阶段，学生将学习与该课程相关的基础知识。例如，在学习太阳能发电主题时，学生会学习有关太阳的知识、光能和电能的能量转化等科学知识。

第二步：准备器材。学生将了解该课程的学习项目和学习活动所需的教具清单。如果学生想依据自己的想法让学习项目或学习活动更加有趣和具有挑战性，而清单中没有所需教具的话，就需要他们自行完成相关材料的准备。例如，学习制作太阳能小车，需要准备小车套装、光伏发电板、导线及一些装饰小车的材料。

第三步：项目计划。在这个阶段，学生将在项目计划书学习评估管理平台上填写项目计划，包括每节课会做什么、会学习什么、会遇到什么问题、项目成果展示以及所有相关文件或图表等。教师通过浏览项目计划书跟踪了解学生的学习过程，并给予指导意见。

第四步：技术拓展。在这个阶段，学生将了解该课程相关的更多先进的技术和知识。例如，在太阳能发电主题学习中，学生需要知道国内外先进的太阳能发电技术和设备，以及目前太阳能发电的应用（太阳能汽车、太阳能住宅）等。

第五步：动手实施。在这个阶段，学生将利用该课程相关的技术完成项目设计。如果学生有更多的创意和想法，可以与教师一起共同设计更加具有挑战性和趣味性的项目活动。

第六步：自我拓展。在这个阶段，学生将结合课程中学到的知识和技术提出更多创意想法，探索更深入的主题。教师会组织拓展活动让学生尝试，包括有趣的话题、学习和思考的问题以及该技术所涉及的职业领域等。

第七步：成果展示。在这个阶段，学生将以演讲的方式分享小组的创新成果，包括创新成果是什么，这项成果可以应用于生活中的什么场景，在创造的过程中应用了什么技术，他们遇到了什么问题，最终是如何解决问题的等。在演讲的过程中，教师可鼓励学生运用图片、视频、PPT等多种手段，更加充分地进行成果展示。

第八步：项目评价。在这个阶段，要求学生在课上剩余的时间里或者课下填写3份项目评价表，分别是项目日志、成果展示、自我评估。

三、建设课程基地，打造课程平台

1.建设众多课程实践基地

为了“清洁能源”课程的顺利实施，学校近年投入资金建设众多课程基地，让学生通过参与生态科技馆、校园光伏发电站、智能花园、未来教室、百芳苑智能大棚等课程实践基地开展的项目研究活动和日常管理，掌握最新的清洁能源的实践应用技术，提升他们的创新能力和解决问题的能力。依托课程实践基地开展形式多样的系列“清洁能源”主题实践活动，可以锻炼他们的实践创新能力。

2.打造多彩课程展示平台

广大师生积极动手打造生态科技校园文化，展示课程实施成果。学校每年一届的生态科技节深受学生的喜爱，他们可以在生态科技节上参加清洁能源DIY创意设计大赛、清洁能源体验行、清洁能源生活应用发明评选等活动，在体验中感悟科技创新带来的快乐。学校还整合社区资源，引导学生走进家庭、社区宣传清洁能源教育。例如，通过清洁能源利用我能行、创新实践小队在社区等主题活动的开展，课程从校园辐射至家庭、社区，从而带动社会参与清洁能源知识学习、产品应用的积极性。

3.开展校外研学活动

开展校外“清洁能源”研学活动，践行生态科技环保理念。教师带领学生走出校门、走进相关企业、研究单位，在参与研学活动的过程中，他们了解前沿的清洁能源研究方向和清洁能源技术发展的现状及存在的问题，体验清洁能源产品带来的便利，并积极宣传、营造全体使用清洁能源产品、保护地球资源的氛围。通过课外的清洁能源基地体验活动，可以丰富学生的经验，培养他们学习科学的兴趣。

四、实施多元评价，提升课程质量

“清洁能源”课程的评价有课程评价、教师评价和学生评价三个维度，依托项目日志、成果展示、自我评估开展具体评价。项目日志：学生记录每次的项目过程，如记录他们的目标以及记录学到了什么和解决了什么问题等。成果展示：学生记录项目工作成果，以及从每个项目的参与中学习到的东西，展示方式可以是通过PPT、视频、图表软件，或者其他合适的数字化媒体。自我评估：提供给学生反馈和评估自己的目标、项目作业、演示、协作能力以及确定今后改进的具体领域，这也为教师提供了与学生关于不同领域的理解进行有意义讨论的基础。

（作者单位：山东省威海市普陀路小学）