小手大能量 生活垃圾变资源——小学科技教育实践活动方案.pdf

249第 14 期(总第 812 期)科学咨询249教育论坛一、活动背景城镇生活垃圾，是放错地方的资源。2021年5月以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，国家发展改革委、住房城乡建设部发布了 “十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划，强调要推动实施生活垃圾分类制度，加快推进生活垃圾分类和处理设施建设，提升全社会生活垃圾分类和处理水平。2022年3月召开的两会强调“深入打好污染防治攻坚战，加强固体废物和新污染物治理，推行垃圾分类和减量化、资源化。”2021年重庆市印发 重庆市生活垃圾焚烧发电中长期专项规划（20212035年）加快实现生活垃圾“减量化、资源化、无害化”全面发展。2022年3月1日 重庆市生活垃圾管理条例 正式施行并明确：“各类学校应当开展生活垃圾减量和分类知识的普及教育工作，其中中小学校和幼儿园应当将生活垃圾减量、分类的知识纳入教育教学内容。”中小学生是未来社会主义的建设者和接班人，培养他们的环境保护意识尤为重要。重庆市小学科学教育的实际情况设计和开展“小手大能量 生活垃圾变资源”科学实践活动，是教科版小学科学5年级下册环境与我们 单元第4课 解决垃圾问题 的拓展课程。这是一次“绿色时尚，富有意义”的科学教育与法治教育融合的科学实践活动，让家长提出保护环境的建议，支持并协同孩子开展环保实践，让孩子成为建设美丽城市的主力军。二、活动对象五、六年级科技实践小组学生，人数为32人。三、活动目标（一）科学观念（1）了解有关生活垃圾分类和处理的法律法规。（2）了解生活垃圾的产生、种类和特性以及生活垃圾对环境的危害。（3）通过酵素制作和生活垃圾焚烧发电的探索，学习生活垃圾处理的办法，学习建设环境友好型社会的方式和途径。（二）科学思维（1）针对真实情境中的问题，能基于事实与证据，利用分析、比较等思维方法建构模型。（2）合理利用生活垃圾进行产品创作提升创新思维，解决真实情境中的问题。（3）合理利用书籍、网络、软件获取信息，基于证据与逻辑，得出结论，阐述自己观点的合理性。（三）探究实践（1）利用访谈、调查等方法进行科学调查，能够将搜集、整理的资料信息进行分析，撰写调查报告。（2）具有在真实情境中提出探究问题和制订探究计划的能力，能分享、交流并表达探究得到的科学知基金项目：本文系重庆市教育科学规划课题“基于思维型探究教学的小学科学教学模式建构与实践研究”（2019-GX-108）；2017年重庆师范大学高等教育教学改革研究项目“小学全科职前教师教学能力评定量表建构研究与实践”（201734）；重庆市研究生教育科学改革研究重点项目“科学与技术教育专业硕士STEM课程整合能力培养研究与实践”（2020-GX-010）的阶段性研究成果。作者简介：韩葵葵（1983），女，汉族，江苏徐州人，博士，讲师，研究方向：科学教育、科学创造心理。林长春（1963），男，汉族，重庆永川人，硕士，教授，研究方向：科学与技术教育。小手大能量 生活垃圾变资源小学科技教育实践活动方案韩葵葵，林长春(重庆师范大学初等教育学院，重庆400700)摘 要：小学生对生活垃圾产生、回收再利用、生物降解、无害化处理等问题知之甚少。为了提升学生的科学核心素养，增进环境保护法律意识，使其更加关注与科学技术密切相关的社会热点问题,形成热爱自然、珍爱生命、节约资源和保护环境的责任感，结合重庆市小学科学教育的实际情况设计和开展“小手大能量 生活垃圾变资源”科技教育实践活动。关键词：科技教育；综合实践；生活垃圾分类；资源再利用250第 14 期(总第 812 期)科学咨询250教育论坛识和见解。（3）通过完成科学任务提升实践能力、团队合作能力和解决问题的能力。（四）态度责任（1）通过科学实践活动践行垃圾减量、分类和回收再利用，树立循环利用资源的环境保护意识和公益心。（2）通过生活垃圾分类与资源再利用普法宣传活动建立公益思维和树立敢于担当保护地球家园的责任。四、活动设计和实施（一）实践准备活动垃圾分类处理调查与访谈（1）组织五、六年级学生成立科技实践活动小组，开展问卷调查，到图书馆、网络以及相关部门查阅生活垃圾分类和处理的法律法规文件。（2）专业组采访环保人士（包括废品收购人员、环卫工人等），业余组采访家长、教师，并到公园、超市等处进行随机采访，力求访谈内容的全面性和权威性。1访谈的具体问题如下：您了解国家关于垃圾分类的法律法规吗？您了解垃圾分类的标准吗？垃圾处理的常用方法有哪些？各方法的优缺点是什么？您认为哪些行为习惯有利于垃圾减量？您认为资源是什么？如何理解“垃圾是放错了位置的资源”这句话？城镇生活垃圾如何变成有用的资源？（3）数据分析，撰写报告，提出解决问题的办法或建议。【设计意图】指导学生查阅相关资料，阅读专业论文，寻找解决办法，以及撰写报告。学生在这一过程中学习数据调查的科学方法，提高探究能力和实践能力，提升环境保护意识，增强社会责任感和法治观念。（二）科技创客活动设计一个垃圾桶“生活垃圾分类和再利用”科技创客活动的核心任务是“设计一个垃圾桶”，活动重点是这个垃圾桶要让大家乐于使用它，更愿意主动对垃圾进行分类投放。2（1）问题提出：学生发现身边垃圾分类的问题，“为什么市政部门已经在路边设立了分类垃圾桶，但垃圾桶周围还会堆满垃圾？”“是不是因为大家不清楚自己手中的垃圾应该放在哪个类型的垃圾桶中呢？“如果我们是市政部门的人员，我们能否对垃圾桶进行改进，让人们更愿意将垃圾分类后丢进垃圾桶中呢？”（2）提出设计方案：教师首先分享给学生相关创新设计案例，为学生们的设计提供丰富的参考。学生进行头脑风暴，“设计什么样的垃圾桶能够让人们有更舒适的扔垃圾体验。”（3）完成制作：学生形成初步想法后，将设计的模型具象化。设计不在于精确，而在于快速实现想法。学生运用简易的材料，基于脚踏式结构骨架对垃圾桶进行改装，并向其他学生说明设计思路。（4）测试改进：学生根据原型设计制作出真正可用的垃圾桶，对其进行测试和数据收集，以助于后续改进。【设计意图】科技创客活动是培养学生建构模型和创新思维的重要途径。学生从身边的小细节入手践行环境保护，落实生活垃圾分类处理的法律法规，让学生在创新思维、STEM素养和社会责任感得到提高。（三）科技实践活动 1酵素制作果蔬垃圾是生活垃圾的一种，学生学习利用果蔬垃圾、红糖、酵母和玻璃发酵罐制作出环保又有利于健康的酵素。（1）红糖添加量影响的测定：获得“果蔬垃圾”低糖酵素制作的配方，制作果蔬酵素。（2）酵母添加量和发酵时间影响的测定：系统了解酵素制作原理，破解被夸大的酵素益处和“酵素有害”的无根据传闻，学习辩证分析问题的科学思维方法。（3）撰写实验研究报告，将探究过程制作成微视频；同时请老师、同学、家长品鉴不同果蔬酵素的口感与功效。【设计意图】科技活动与课内外学习相结合，学生在生活中发现问题，多角度设计实验探究，拓宽知识面的同时历练实践经验，学会自己处理果蔬垃圾，加深了他们对生活垃圾回收再利用的认识。（四）科技实践活动 2生活垃圾焚烧发电（1）查阅资料，记录我国已有的发电方式。详细了解发电过程，记录发电方式和能量的转化。学习 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 和 中华人民共和国大气污染防治法 中有关生活垃圾焚烧的法律条文。（2）生活即教育，社会即学校。组织学生参观重庆三峰百果园发电厂，了解厂区空间布局、建设情况、项目亮点，知晓重庆市生活垃圾分类处理的全过程。探秘它如何让城市走出“垃圾围城”的困境，实现“从垃圾到电能”的华丽转变。251第 14 期(总第 812 期)科学咨询251教育论坛（3）尝试用焚烧生活垃圾的方式点亮LED小灯泡并完成实验记录单，具体过程如下：学生思考如何利用图1提供的蒸汽装置将热能转化为电能的原理。设计焚烧垃圾装置，请将你的设计用图文的方式进行诠释。第一次焚烧生活垃圾，你能成功将灯泡点亮吗？请你分析灯泡不亮的原因，并对装置进行调整。完成了本阶段挑战，你能谈一谈你对垃圾焚烧发电和能量的认识吗？图 1 蒸汽引擎装置实验记录单1.生活垃圾焚烧发电模型装置设计图2.实验过程模型分析灯泡不亮的原因我们作出的改进灯泡是否点亮我们观察到的现象第一次设计第二次设计第三次设计3.完成本阶段的实验你有哪些收获？【设计意图】生活垃圾焚烧发电实现了国家经济效益与环境保护共赢，契合我国垃圾分类及完善垃圾处理终端设施的政策要求。该实践活动融合“能量”和“垃圾”两个关键因素，让学生认识到生活中可回收垃圾经过加工能够转化为资源，更能使其认识到将可回收垃圾变成资源也是法律所规定的。（五）拓展实践活动1.“生活垃圾变资源”广播宣传垃圾分类进校园，环保意识入童心。在今年的六五世界环境日，科技实践活动小组的学生开展了以“生活垃圾变资源”为主题的广播宣传活动。同时，针对学生比较容易混淆的生活垃圾采用“垃圾卡片”模拟投放的方式，对学生进行小测验，通过实例呼吁大家保护环境，爱护资源，践行垃圾分类，积极投身于生态文明建设。2.“生活垃圾变资源”知识竞赛为进一步深化生化垃圾变资源的理念，提高学生自觉爱护环境的意识，学校举办“生化垃圾变资源”知识竞赛，同时开展了 一系列生活垃圾分类和再利用的普法宣传活动让每个学生在趣味化生活化的活动中掌握垃圾分类的知识。每一道赛题都深入到具体生活中去，既评价学生对“生活垃圾分类和再利用”科学知识的掌握，又加深学生对生活垃圾分类和再利用重要性的理解。3.“生活垃圾变资源”科技情景剧“生活垃圾变资源”可以和STEM教育相结合设计主题活动，要求学生调查现实问题，提出解决方案并以科技情景剧表演的形式展现出来。尽管活动的重点在于表演而非实验探究，STEM教育的理念能让学生充分利用生活中废弃的材料设计制作道具和服装，生动呈现活动主题，将科学和法治教育活动开展得更加多姿多彩。【设计意图】培养学生用发展的眼光、辩证的观点看待问题，感受到身边被遗弃的垃圾“变废为宝”的奇妙之旅，培养了节约环保和资源再利用的意识，让环境更加整洁、干净，重庆更加美丽！五、活动评价科学课程中渗透法治教育不仅能在巩固学科知识的基础上拓展学生的视野和思维深度，又可以体现法律与我们生活息息相关，帮助学生多方面多角度了解法律在我们实际生活中的重要作用。该案例突出科学课程的基础性、实践性和综合性，把多学科知识综合运用于实践活动中，培养学生的创新思维和解决问题的能力，同时培养学生的环保和服务社会的意识。参考文献：1 杨敏,白伦菊.开展垃圾分类教育,共创绿色生活：重庆两江新区人和小学校垃圾分类教育纪实J.环境教育,2021(12):93.2 张亚娟,李市场,张自平,等.水果植物酵素微生物多样性分析及抗氧化能力测定J.粮食与油脂,2022,35(6):137-142.