徐汇区东二小学“快乐小陶子”科创空间整体方案

2017年9月

一、科创空间创建背景及宗旨理念

徐汇区东二小学学校历史积淀厚重，始终以高标准的管理、高质量的教育教学提升学校的办学水准。八十年代后期起，东二小学以著名教育家陶行知的教育思想为指导，以“求真教育”的探索为学校整体改革的切入口，试验成果在市区乃至全国均产生了良好的影响，学校的办学质量在区内享有良好的口碑，是上海市陶行知教育思想研究会首批命名挂牌的“实验基地学校”。“崇尚科学，探索创新，挑战新科技”，这就是“小陶子”科创空间创建的理念及宗旨。

本科创空间围绕着“电子电路拼接”、“机器人创作”、“VR/AR虚拟现实探究”这三个课程项目来开展科学探究活动。

课程一：电子电路拼接

通过对灯泡、开关、电池、导线及二极管等电器元件的学习认知，了解电子电路的基本原理，从而使学生在动手实践中增强感性认识，了解电路的组成、电流的概念，能自主设计简单的电路，会参考电路图正确连接电路。

课程二：机器人创作

针对7-12岁学生的认知水平和心理特点，以“一起开动脑筋，畅游在科学的海洋，创造属于自己的机器人。”为目标设计开发的一门课程。所谓的机器人教育，通常指学习机器人的基本知识与基本技能，或利用教育机器人优化教育教学效果的理论与实践。机器人教育走进中小学，开发机器人教育功能和教育价值，对推进素质教育，培养中小学生的信息素养和技术素养，提高中小学生的创新和实践能力，具有重要的现实意义和战略意义。“学生们通过设计、组装各种机器人，不仅加深了对电学、力学、机械原理等知识的了解，还能掌握日常生活所需要的各种技能，这将使孩子们受益终生。”教育部信息技术课程标准专家组组长李艺说。

课程三：VR/AR虚拟现实探究

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

增强现实（Augmented Reality，简称AR），也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

二、科创空间设计效果图（参考）

三、课程设置及内容

课程一、电子电路拼接：

1、了解基本电子元件名称，电路的组成，串联和并联电路的知识。

2、会设计简单的电路，能参考《使用说明》上的电路图正确连接电路。

课程二、机器人创作：

1、了解结构、机械、电子、机器人和创新发明的基本知识；

2、初步掌握一些发明创造的方法，经历一定的创新思维训练；

3、亲身经历科学探究和技术设计的过程；

4、设计并制作出简单的电子机器人作品；

课程三、VR/AR虚拟现实探究：

AR/VR教育从表现形式上吸引小朋友参与到知识的教学中，提升对事物的兴趣，以互动的方式探查、研究更深层次的内容。

附一：VR/AR虚拟现实探究可提供的课程资源——

第一幕：太阳系的奇迹

课程长度：共5集，每集6分钟总时长30分钟以上。

适用科目：自然、科学、地理。

第一课：太阳系概览

知识点包括：

以俯瞰视角观察太阳系的构成；

观察太阳系中各行星的排列、位置和运转（配合文字介绍）。

第二课：地球与月球

知识点包括：

唯一的天然卫星－月球的介绍；

了解日地月模型，并以不同的视角切换位置关系，了解三者关系；

“站”在月球上，观察地球和太阳的运转。

第三课：内太阳系

知识点包括：

内太阳系的介绍；

水星的介绍，“站”在水星上看太阳系；

金星的介绍，“站”在金星上看太阳系；

火星的介绍，“站”在火星上看太阳系；

地球的介绍，“站”在地球上看太阳系。

第四课：外太阳系

知识点包括：

外太阳系的介绍；

木星的介绍，“站”在木星上看太阳系；

土星的介绍，“站”在土星上看太阳系；

海王星的介绍，“站”在海王星上看太阳系；

天王星的介绍，“站”在天王星上看太阳系。

第五课：不同的星球

知识点包括：

行星大小的比较；

了解行星的排列位置。

第二幕：奇妙的化学世界

课程长度：共11个实验，每个实验约3分钟，总时长30分钟以上。

适用科目：化学实验。

第一课：制取氧气

知识点包括：

制取氧气的原理；

制取氧气的装置介绍；

可制取氧气的固态物质的形态观察；

动手操作制取氧气（伴有正误判定）；

验证生成的氧气。

第二课：制取二氧化碳

知识点包括：

制取二氧化碳的原理；

制取二氧化碳的装置介绍；

可制取二氧化碳的固态物质和液态物质的形态观察；

动手操作制取二氧化碳（伴有正误判定）；

第三课：灭火器的讲解

知识点包括：

灭火器的灭火原理介绍；

动手制取灭火器（伴有正误判定）。

第三幕：有趣的科学实验

课程长度：共4集，每集约10分钟，总时长40分钟以上。

适用科目：小学自然、科学。

第一课：光滑的零摩擦的世界

知识点包括：

小球在轨道上运动，同一个小球，改变轨道的形态；

不同轨道上，小球运动状态的不同；

把台球桌面变成完全光滑的表面，台球游戏有什么不同。

第二课：声音传播的奥妙

知识点包括：

人类的听觉范围；

不同动物的听觉范围以及和人类的区别；

声纳的原理；

模拟声纳的原理，带领潜水艇逃出生天。

第三课：光的世界

知识点包括：

日食的原理介绍并观察；

月食的原理介绍并观察；

神奇的小孔成像；

人为什么会有影子；

不同形状的物体和不同光束对影子形状的影响。

第四课：透镜的介绍

知识点包括：

观察凸透镜和凹透镜的不同；

生活中的不同的透镜的运用；

近视眼镜的原理。

后续课程继续开发中……

附二：VR/AR虚拟现实探究课程所需要的设备要求：

ü 虚拟头盔套装

ü 操纵手柄

ü 基站

ü 控制主机配件

ü VR一体机

ü 体感控制器

ü 体验内容