青少年科技教育“策”与“行”

“十三五”以来，北京市启动了校外教育优质项目建设供给侧综合性改革，决定在全市校外教育机构开展以“培育一批创新项目、建设一批特色项目、发展一批精品项目”为主要内容的“三个一”优质项目建设，以推动新时代校外教育高质量发展。为适应“三个一”优质项目建设发展要求，满足广大家长、青少年学生对校外优质科技教育资源的需求，北京市东城区崇文青少年科技馆（以下简称崇文科技馆）以教育科研为引领，课程建设为核心，着力推动校外青少年优质科技教育项目建设，推出了创客、未来工程师、模型、科乐聚思、物联网、中医药等一大批精品、特色、创新项目，助力学生全面、个性发展和科技素养的综合提升。
新时代呼唤新理念，新理念指导新实践。在校外优质科技教育项目建设的过程中，崇文科技馆始终把立德树人作为科技教育的根本任务，聚焦学生科学精神的培育和创新、实践能力等核心素养的提升，引导教师深耕科技教育教学实践，加强育人过程、育人策略和育人质量的研究。期间，老师们以科技教育课程为载体，以学生全面发展和健康成长为目标，启智润心、培根铸魂，做“心中有爱、眼中有人”的青少年科技教育，生成和厚积了一大批实践反思、项目建设、课题研究成果。
为更好地总结老师们在青少年科技教育改革实践中的重要成果，充分发挥青少年科技教育理论与实践探索成果的指导作用，我们将崇文科技馆“十三五”以来优秀的科技教育获奖成果结集成书，厚积薄发、以资借鉴。本书以“青少年科技教育‘策’与‘行’”为题，概述和记录了“十三五”期间崇文科技馆教师探索耕耘、孜孜追求的创新足迹，同时也承载了崇文科技馆以教育科研引领青少年科技教育所取得的卓越成果。全书共分为“德育实践”“创客创新”和“素质教育”三个部分，每个单元分别从科研课题研究、优质科技项目与获奖优秀论文、活动方案三个方面进行较为详细的阐述，诠释科技教育实践的策略、方法和内涵，展示研究成果，以期为从事科技教育的教师和科普工作者提供有效的帮助。本书内容包含的老师们在青少年科技教育教学实践中的创新探索、项目设计、教育论文、活动方案等成果，不仅是老师们教育教学活动的实践总结，更是青少年教育教学智慧的结晶，是崇文科技馆科技教育实践的宝贵财富。
本书凝聚了科技馆教师们的勤奋付出，得到了北京市与东城区各级教育行政部门与教科研部门的指导和帮助，得到了化学工业出版社的大力支持，在此一并表示真挚谢忱。由于编者水平有限，在编写过程中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。

编著者 　
2021年7月

本书共分为“德育实践”“创客创新”和“素质教育”三个部分，每个部分分别从科研课题研究、优质科技项目与获奖优秀论文、活动方案三个方面进行较为详细的阐述。本书概述和记录了“十三五”期间北京市东城区崇文青少年科技馆探索创新足迹和取得的卓越成果，以期为从事科技教育的教师和科普工作者提供有效的帮助，也可供科技爱好者参考使用。

第一章　德育实践	001
第一节　德育实践研究 002
一、校外科技活动德育策略研究 002
二、情景教学在模型活动中的应用 016
三、美育在中医药文化实践活动中的实施与探究 018
第二节　德育优质项目——“品百草药香　承杏林文化”中医药科普系列活动 020
一、活动设计 020
二、支持与保障 023
三、过程与方法 023
四、成绩与效果 026
第三节　活动方案分享 028
方案1-1　我讲你听，手拉手共承杏林文化 028
方案1-2　识艾叶、品艾叶、用艾叶——中药艾叶香囊制作 032
方案1-3　花开课外校外　厚植家国情怀  036
方案1-4　实验室中与百草对话——品藿香 039
方案1-5　古诗词中的百草药香——莲蓬与莲子 044
方案1-6　走近大国工匠——探寻景泰蓝科技工艺精髓 048
方案1-7　走进北斗的世界，探寻世界的北斗 053
方案1-8　感受传统文化魅力，探索陶瓷“前世今生”  057
方案1-9　分类垃圾箱的创意设计与制作 061
方案1-10　寻古探今——我在“故宫”修建筑 066
方案1-11　小房子存钱罐 072

第二章　创客创新	077
第一节　创客教育研究 078
一、青少年创客教育实践研究 078
二、倡行创客理念，培育创新人才——区域青少年创客教育实践初探 086
三、基于校外科技活动培养学生创新思维能力的教学探索 090
四、STEAM教育理念下“物联网+”项目的实践探究 093
五、基于STEAM理论的智能单片机课程教学设计 097
第二节　创客教育优质项目 099
一、Makeblock智能控制应用 099
二、可移动模型博物馆 103
三、青少年创客活动 109
四、青少年未来工程师活动 113
五、走进物联网 116
第三节　创客教育活动方案分享 122
方案2-1　节能先锋发光二极管——新节能小灯电路原理与制作探究 122
方案2-2　Python在“我的世界”游戏中的应用——金字塔建造自动化程序设计 127
方案2-3　欢动游乐场——超声波传感器的创意应用 132
方案2-4　保护野生动物大作战——APP应用程序设计与制作 137
方案2-5　三维建模与三维打印活动方案——从平面图形到立体图形（特征操作） 141
方案2-6　螺旋式飞机及电动机盛宴科普教育活动方案 144
方案2-7　神秘的几何科考——超声波测距仪的制作与测量 148
方案2-8　科学严谨的创造——未来汽车创作（设计规划） 153
方案2-9　刷卡签到器活动方案 156
方案2-10　木制框架承重项目（结构设计与制作环节） 161
方案2-11　转不停——3D设计打印指尖陀螺 166
方案2-12　玩具改造计划——导体、绝缘体检测仪 170
方案2-13　虚拟军事之防空预警——防空警报电路制作 175
方案2-14　WEDO机器人喜迎新年 179
方案2-15　模拟小车“倒车入库” 182

第三章　素质教育	187
第一节　素质教育研究 188
一、校外青少年工程教育课程培育学生核心素养的研究 188
二、“体育+”模式下的科普活动策略研究 196
三、科普书阅读提升学生科学素养指导策略 200
四、创造性的开发利用科普资源培养青少年的科学素质 203
第二节　素质教育优质项目——青少年设计俱乐部 206
第三节　素质活动方案分享 213
方案3-1　健康小精灵·旋风跑起来——“体育+”科普主题活动 213
方案3-2　化作春泥更护花 218
方案3-3　“悦·读科学”——网络科普栏目活动方案 222
方案3-4　国际护士节：护理世界健康——“察今知古”纪念日系列科普主题活动 225
方案3-5　数码摄影基础——摄影中的模糊 230
方案3-6　玩转注意力——与曼陀罗绘画的美好相遇 234
方案3-7　听觉分辨训练——侧耳倾听 239

参考文献	245