STEM课程助力学生共圆科技梦（二）

作者：城中路小学更新时间：2019-01-09 14:01点击量:0

（一）mini污水处理系统

天气进入冬天，气温降低，寒风瑟瑟，但同学们学习STEM课程的兴趣不减，心里暖暖的。

在第四次课中，老师带领大家做mini污水处理系统。

水是生命之源，水资源的缺乏却是一个亟待解决的全球性问题。如果能够净化污水，循环利用，将是解决水缺乏的措施之一。怎样净化污水，如何循环利用呢？STEM课程老师结合同学们做的生态瓶，给同学们介绍了污水处理系统。

首先，STEM课程老师发给同学们一些活性炭、海绵、尼龙布等十几种过滤物质，让同学们从中选择五种最合适的来做自己的污水处理物质，然后依据过滤污水的孔径大小将之排序。接着同学们把含有砂石等杂物的水倒入自己制作的污水系统，然后观察水过滤的程度。   

同学们利用身边触手可及的材料如百洁布、尼龙布、活性炭等材料，亲手制作一个简单的污水过滤系统。在制作mini污水处理系统过程中，同学们探究了不同材料的滤水效果，同时不断的尝试和研究，在现有材料的基础上寻找最佳滤水效果。通过污水处理系统这一课程的学习，同学们理解了自来水厂的生产原理，明白了循环利用水资源的可行性。   

（二）酿造葡萄酒

第五次课，同学们更高兴了，原来是学酿造葡萄酒。醇美的葡萄酒，同学们在过年过节时或许喝过，但如何酿造呢？葡萄酒的酿造，比白酒、啤酒酿造要简易些，近年来很多家庭都会选择自家酿造，一来干净卫生，二来丰富家庭生活。如果同学们在课堂上学会了酿造葡萄酒，无疑多了一门生活技能。

课堂上，老师首先给同学们观看了一个葡萄酒酿造的视频，介绍了酿造葡萄酒的原理，即无氧条件下，葡萄酒的糖分在酵母菌的作用下，经过发酵过程后，产生酒精，酒精溶于水形成葡萄酒。

接着在老师的指导下，同学们自己动手开始了葡萄酒的酿造。先是称出300克洗净晾干的葡萄，再加入酵母0.2-0.5克，配以白砂糖8克。原料配齐后，开始加工了，先是捏碎葡萄粒，做成葡萄泥，将葡萄泥和汁倒入容器，加入酵母和白沙糖，搅拌均匀后，用封口纸封好容器口。注意，外面空气不能容器里！

一般7天后，葡萄发酵基本完成，可以将封口打开，倒出的液体，就是葡萄酒了。到时酿好的葡萄酒，口味不同，有些浓烈些，有些淡味些，为何？原来与葡萄酒中的酒精浓度相关。酒精浓度的高低，与葡萄的糖份和发酵相关，糖份高发酵充分，酒精浓度就高，反之酒精浓度低点。

同学们通过尝试酿造葡萄酒来体会酵母菌发酵的过程，明白葡萄的糖份和酵母发酵形成酒精的科学原理，探究影响葡萄酒产酒量的因素。   

（三）磁力球魔方

第六次课，同学们玩起魔方来，不过这个魔方与别的魔方不一样。有些同学在父母的带领下，玩过野外拓展，在野外行进，为避免迷路，要带上指南针。为什么一块磁铁，能够指引方向，这是因为地球本身是个大磁场，一块带磁力的小铁棒,不管如何摆放,总是指向南极。

如果把带磁力的铁，制作成小球，球与球互相吸引，就会粘合，这样就可以用带磁力的小球摆成各种形状，犹如用乐高玩魔方。在课堂上，老师拿出了N多磁力球，每个小组认领了小任务，然后就开始了用磁力球搭建各种几何图形，有摆成平面图的，有搭建成立体图的，各自各样，形态万千，同学们玩的不亦乐乎。

磁力球魔方课程，很好的诠释了STEM课程的知识链。Science,同学们了解了磁性、磁力和磁铁，知道带磁力的铁有吸附金属的功能；technology，同学们明白用带磁力的铁可以制作小球，这些小球可让同学们做魔方； engineering，同学们在玩魔方时，需要摆出各种造型； maths ，同学们摆的造型，是各种几何图形。  

第七次课，继续探究磁力，这堂课对我们上海同学来讲，意义非凡，因为目前唯一的磁悬浮列车，就在我们上海。磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它与地铁不一样，它是不着地的，悬浮在空中前行。那它是如何悬浮在空中前行的呢。

磁力的产生，有天然的，如磁铁，但线圈绕匝，通电后也能产生磁力，用电力产生的磁力，科学上叫电磁。如果在地面上通过线圈绕匝接通电力，就会在局部产生很大的电磁力，如果电磁力大到可以把列车举起，那列车悬浮空中，基本没有摩擦，这是稍微一点牵引力，就可以前行。

在课堂上，老师让同学们自己动手，先是用铜线绕匝，再用电池通电，让同学感受电磁力的产生，然后在磁力上方放上与电磁力磁极相反的小车，小车就悬浮起来，用手轻推，小车可前行。

同学们理解了电磁动力的产生，以及磁悬浮列车的运行，下次坐磁悬浮列车时候，就可以给大人讲解科学原理了。 

（四）“虫虫”机器人

第八次课，来追热点，当下机器人是最热，没有之一，据马云说，以后每天最多工作4小时，因为有机器人来做苦力活，甚至智力活，当然也有人担心活被机器人抢走了。

课堂上，老师给了同学们机器人的原件，同学们在老师的指导下自己动手拼装制作虫虫机器人。在拼装过程中，老师首先介绍了简单的电器知识，接着告诉同学们现在的机器人为啥具有相当的智能，是因为现在的机器人安装了红外传感器，就如人有了眼睛和耳朵一样，能够感受的周围环境变化。最后同学们拼装成功了“虫虫”，为啥这个虫子与真虫子一样，会辨别方向，传递信息呢，就在于这个“虫虫”有红外传感器，传感器获得的信息，在“虫虫”肚子里有处理器，能够处理信息。如同人的眼睛和耳朵，感受的信息传入大脑，大脑能够处理。现在的玩具，都具有智能了，真神奇。

（五）VR虚拟眼镜制作

第九次课，还是追热点，这次是VR虚拟眼镜。带近视眼镜，是因为有些人眼睛看远一点的东西就看不清，带上近视眼镜可看得更清楚，老年人眼花，带老花镜看就不眼花了。带VR虚拟眼镜，是啥感觉呢。

Virtual Reality，英文缩写VR，汉语意思是虚拟现实，带上VR虚拟眼镜，人所看到的世界，不是如平常所看到的，而是与其说看到，不如说感受到的现实是虚拟的，不是真实的，有点穿越味道。课堂上，老师让同学们带上VR虚拟眼镜，同学们马上发出尖叫，感觉太不一样了。

接着，老师简要给同学们介绍了VR虚拟眼镜的科学原理，并鼓励同学们自己动手用简单的材料制作一个虚拟现实的眼镜。

作业展示