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小小净水工程师挑战成功!——以工程实践提升青少年科学素养

2025-05-16 11:28来源:2024年4月5-6日 10:30—10:50访问量:
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5月13日上午,东莞科学馆与莞城阮涌小学联合开展的“净水工程师挑战活动”在科学馆成功举行。本次活动以“馆校协同育人”为核心,通过模拟真实工程场景,引导4-6年级学生化身“净水工程师”,在限定时间内完成从问题分析到系统搭建的全流程实践,深度体验工程思维。

活动伊始,科学馆辅导员发布挑战任务

科学教育新样态从解决真实问题出发

本次活动以“鱼类急诊室”情境任务驱动学生设计方案解决目标水样的清澈度问题,并操作验证。通过“水质污染诊断书”中的污染物识别、危害分析环节,学生迅速识别污染类型(如绿藻、鱼粪、过度喂养鱼粮),分析生态危害。

学生小组分析问题,讨论设计方案

跨学科实践:工程思维与科学工具的融合

活动融入科学、技术、工程、数学,即探究物理过滤原理、工具与方法的实践应用、工程系统设计与优化、数学量化分析与成本核算,引导学生在限定“净水币”预算内采购材料(如石英砂、活性炭、沸石),并设计搭建方案,限时完成分层填充滤材,使用显微镜观察净水前后水样,比较水样颗粒种类与大小

学生小组采购净水材料

学生小组测试净水材料

活动采用多种不同价格的净水材料供学生自由选择,引导学生小组形成个性化的解决方案,并引入“成本-效益”评分维度(材料管控、时效管理及出水量定量指标),模拟真实工程约束。

学生小组净水系统设计图

学生小组搭建净水系统

在显微观察环节,学生学习采样、制作玻片、操作显微镜对比净水前后水样差异。活动通过科学馆辅导员演示+学生小组协作”模式,将抽象的科学原理(如吸附作用、过滤精度)转化为学生的直观体验。

科学馆辅导员讲解显微镜操作,学生小组采样、制作玻片准备观察

看到显微镜下大的杂质真的减少了,我才明白净水系统过滤功能不是变魔术’!”“我在过滤前后的水中都看到了细菌!”学生兴奋地分享道

学生小组在科学馆辅导员的指导下操作显微镜

馆校协同机制:资源互补与教育延伸

本次活动充分发挥科学馆的软、硬件优势与学校的组织效能,学校科学老师参与学生指导与评价延伸至小学“生物与环境的相互关系”“工程设计与物化”等科学概念实现社会资源与学校课程有效衔接。

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小小净水工程师挑战成功!——以工程实践提升青少年科学素养

2025-05-16 11:28来源:2024年4月5-6日 10:30—10:50

5月13日上午,东莞科学馆与莞城阮涌小学联合开展的“净水工程师挑战活动”在科学馆成功举行。本次活动以“馆校协同育人”为核心,通过模拟真实工程场景,引导4-6年级学生化身“净水工程师”,在限定时间内完成从问题分析到系统搭建的全流程实践,深度体验工程思维。

活动伊始,科学馆辅导员发布挑战任务

科学教育新样态从解决真实问题出发

本次活动以“鱼类急诊室”情境任务驱动学生设计方案解决目标水样的清澈度问题,并操作验证。通过“水质污染诊断书”中的污染物识别、危害分析环节,学生迅速识别污染类型(如绿藻、鱼粪、过度喂养鱼粮),分析生态危害。

学生小组分析问题,讨论设计方案

跨学科实践:工程思维与科学工具的融合

活动融入科学、技术、工程、数学,即探究物理过滤原理、工具与方法的实践应用、工程系统设计与优化、数学量化分析与成本核算,引导学生在限定“净水币”预算内采购材料(如石英砂、活性炭、沸石),并设计搭建方案,限时完成分层填充滤材,使用显微镜观察净水前后水样,比较水样颗粒种类与大小

学生小组采购净水材料

学生小组测试净水材料

活动采用多种不同价格的净水材料供学生自由选择,引导学生小组形成个性化的解决方案,并引入“成本-效益”评分维度(材料管控、时效管理及出水量定量指标),模拟真实工程约束。

学生小组净水系统设计图

学生小组搭建净水系统

在显微观察环节,学生学习采样、制作玻片、操作显微镜对比净水前后水样差异。活动通过科学馆辅导员演示+学生小组协作”模式,将抽象的科学原理(如吸附作用、过滤精度)转化为学生的直观体验。

科学馆辅导员讲解显微镜操作,学生小组采样、制作玻片准备观察

看到显微镜下大的杂质真的减少了,我才明白净水系统过滤功能不是变魔术’!”“我在过滤前后的水中都看到了细菌!”学生兴奋地分享道

学生小组在科学馆辅导员的指导下操作显微镜

馆校协同机制:资源互补与教育延伸

本次活动充分发挥科学馆的软、硬件优势与学校的组织效能,学校科学老师参与学生指导与评价延伸至小学“生物与环境的相互关系”“工程设计与物化”等科学概念实现社会资源与学校课程有效衔接。

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