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创客课程

八爪鱼课程体系包括启蒙、认知、创作、实践、创造五个阶段。

  • 在启蒙阶段,让学生感知材料与结构,萌发学生养成核心素养的兴趣和意识;

    在认知阶段,让学生了解学习基础造物工具,增强学生文化基础、自主发展和社会参与的能力;

    在创作阶段,让学生练习基础类课程实践,培养学生合作参与、创新实践的能力;

    在实践阶段;学生可以通过项目化steam+课程,打造学生发现问题-探究问题-解决问题的能力;

    在创造阶段,学生可以运用综合类科学课,提升学生自我价值、创客价值、分析处理复杂问题的能力。

  • 八爪鱼STEAM课程强调跨学科的交叉融合,将原本独立分散的学科形成一个完整体系,鼓励学生自主选择感兴趣的项目,培养学生的跨学科思考能力,提升知识应用与创新。

    紧跟“教育十三五发展规划”,为学校提供海绵城市等十个主题课程。课程内容涵盖了物质世界、生命科学、地球与宇宙、技术与工程、 物联网传感电子等各个领域。

    每个主题课程基于现实情境设置学习探究任务,通过问题研究、任务分解、项目设计、模型搭建、数据实证、评价分享等环节,有效提升学生的科学素养,极大地锻炼了学 生的动手实践能力、创新思维能力、解决问题能力和团队合作能力。

课程内容

1.项目背景
现代的农业正朝着精细化方向发展。发展精细化、智能化的农业有利于降低人工成本、削减对抗病虫害方面的成本、提升农产品的品质。在本项目中,学生可以借助八爪鱼互动教学软件与智能苗圃主题包,进行智能温控、智能光控等实验,搭建智能苗圃模型,加深对植物器官形态、生长条件等方面的理性认识,学习一定的编程思维以及利用编程实现对土壤湿度、空气温度、光照强度等生长条件的控制。


2.项目任务
学生利用八爪鱼互动教学软件与智能苗圃主题包,借助主控板、土壤湿度传感器、温度传感器、光敏传感器以及无色透明亚克力板,搭建一套智能苗圃模型,进行培育植物实验,学习用编程控制智能苗圃内植物生长条件从而完成智能化培育植物的任务。


3.功能描述
3.1智能化温度控制。智能苗圃模型通过控制器设定温度阈值,当温度传感器检测到温度高于阈值则打开风扇进行排气通风,以便降低苗圃内的气温;当温度传感器检测到的温度低于阈值则打开照明系统,通过照明系统发热实现升温的目的。
3.2智能化光强控制。智能苗圃模型通过控制器设定光强阈值。当光线传感器检测到光强低于阀值之时,则打开LED灯带对智能苗圃内的植物进行补光(可以调节单条灯带的亮灭),实现外界光照越弱灯光强度越强的目的。
3.3智能化土壤湿度控制。土壤湿度传感器通过监测土壤的湿度变化情况,根据主控板设定的土壤湿度的阈值比较结果,当土壤湿度低于阈值的时候则打开水泵,将水箱里的水抽至水管中,对植物进行滴灌。

 

4.对应知识点
4.1学习智能苗圃的结构特征,并利用无色透明亚克力板搭建一套智能苗圃模型。
4.2学习植物器官的基础知识,并重点掌握温度、湿度、光照等条件对植物生长发育过程的影响。
4.3学习并掌握升温与降温原理的基础知识,并思考如何通过程序控制实现对植物生长条件的调节。
4.4学习使用八爪鱼互动教学软件的编程控制主控板、温度传感器、补光模块、光敏传感器、土壤湿度传感器等组件,用编程的思维解决生活中的问题。

1.项目背景
汽车已成为现代普及、受欢迎的交通方式之一,为现代人的生活带来诸多便利。学生在小学年龄段对于汽车的结构相关的物理知识认识比较模糊。因此,在课堂上通过讲解、实验、创造等方式让学生初步接触基础汽车相关物理学概念、设计原理、引导他们接触更深层次的机械传动知识(比如齿轮传动)很有必要。在本项目中,学生可以借助疾驰飞车项目主题包,进行搭建并测试,加深对汽车结构的理性认识,掌握一定结构设计技巧和一些基础物理学知识。

 

2.项目任务
本项目的任务包括:引导学生了解汽车的发展史、汽车类型及汽车架构等相关知识;认识汽车的结构组成及汽车相关的物理学原理;通过搭建汽车模型的活动让学生充分发挥想象并更深入学习到汽车结构知识;学习并掌握齿轮传动及齿轮变速知识,将其应用到汽车模型的设计、搭建过程中。
 

3.功能描述
3.1 疾驰飞车利用齿轮传动在驱动后轮转动的同时,可以通过变换齿轮的传动比实现小车速度的调节。
3.2利用自锁开关,可实现小车在触碰障碍之后立即断电停车。
3.3在以上平台基础上,鼓励学生为疾驰飞车添加更多的创意功能:如车灯功能、鸣笛功能。
 

4.对应知识点
4.1学习疾驰飞车的结构特征,并利用金属结构件搭建一辆疾驰飞车模型。
4.2学习能量转换的基础知识,重点掌握电能转化为机械能的知识。
4.3学习并掌握齿轮传动基础知识,并掌握通过改变齿轮传动比来实现车速的调整。

1.项目背景
现代大城市在遭遇暴雨侵袭时,常会在部分地区形成严重的内涝。暴雨导致的内涝严重影响了城市交通、公共卫生以及社会秩序,已经成为了困扰居民正常生活和工作的严重问题。与此同时,缺水和水体污染也是亟待解决的城市问题。在本项目中,学生可以借助八爪鱼互动教学软件与海绵城市主题包,进行海绵城市模型实验,搭建海绵城市模型,加深对城市水体调控的理性认识,学习一定的编程思维以及利用编程实现对水位、模拟降雨量、水量等条件的控制。

 

2.项目任务
学生利用八爪鱼互动教学软件与海绵城市主题包,借助主控板、水泵、液面传感器、等模块以及无色透明亚克力板,搭建一套海绵城市模型,进行模拟海绵城市实验,学习用编程控制海绵城市模型内水体的存储与释放。

 

3.功能描述
3.1使用微型水泵抽水模拟降雨过程,实现模拟自然界水循环过程。
3.2使用液面传感器进行对警戒水位的检测,实现对水槽的保护,防止溢流;
3.3采用化学方法(凝絮沉淀)及物理方法(物理过滤)对污水进行净化;
3.4使用连通器对净水蓄水池进行警戒水位的保护,防止溢流;
3.6可在现有实验教具上面进行海绵城市的模拟改造,引导学生了解多种海绵体,并对其吸水性和透水性进行对比实验。

 

4.对应知识点
4.1通过数据实证系统对于微型水泵实现精确、有序的控制;
4.2认识液面传感器,并在项目中对于其熟练灵活应用;
4.3学习过滤的方法(物理过滤、化学净化、静态沉淀、蒸馏法),认识活性炭、明矾的作用;
4.4学习使用八爪鱼互动教学软件的编程控制主控板、水泵、液面传感器、等模块,用编程控制海绵城市模型内水体的存储与释放,解决生活中的问题。

1.项目背景
皮影戏是中国传统文化艺术的重要体现之一。它又称“影子戏”或“灯影戏”,是一种以兽皮或纸板做成的人物剪影以表演故事的民间戏剧。本项目中,学生可以借助民俗大舞台主题包,进行基础物理探究实验,搭建皮影戏舞台模型,加深对皮影戏传统艺术的认识,学习并掌握一些基础物理学知识。

2.项目任务
本项目的任务包括:引导学生了解皮影戏的发展史、舞台类型及皮影戏舞台架构等相关知识;认识皮影戏舞台的结构组成及皮影戏舞台相关的物理学原理;通过搭建皮影戏舞台模型的活动让学生充分发挥想象并更深入学习皮影戏舞台结构知识;学习并掌握光与影及声和电的基础知识,将其应用到皮影戏舞台模型的设计、搭建过程中。

3.功能描述
民俗大舞台模型可以模拟现实中的皮影戏舞台进行皮影戏表演:利用灯泡发出的光,结合皮影人偶,将影子打在幕布上。利用电子积木播放皮影配乐,配合皮影戏的表演。


4.对应知识点
4.1了解皮影戏的历史与发展,探究舞台各种形状基座的稳定性。
4.2探究框架结构形状的稳定性(三角形与四边形)。
4.3闭合回路与不同颜色光的叠加、探究影子形成的条件。
4.4探究声音的产生、声音的变化。

1.项目背景
海上航行安全一直以来是海上交通、经济贸易顺利发展的重要保障。维护海上安全将有利于全球化进程的推进,促进经济体之间以及经济体内部的稳定发展。维护海上安全包含打击海盗、反击敌对力量的袭扰、应对海上意外状况等内容。在本项目中,学生可以借助八爪鱼互动教学软件与海上战舰主题包,进行相关基础探究性实验,搭建驱逐舰模型,加深对舰船结构、功能的认识,学习一定的编程思维知识以及利用编程实现对超声波、涡轮机构、舵机、超声波等电子元器件的控制。

 

2.项目任务
学生利用八爪鱼互动教学软件与海上战舰主题包,借助主控板、涡轮机构、超声波传感器、舵机模块以及玻纤板,搭建一套驱逐舰模型,进行模拟航行、反击敌人实验,学习用编程控制战舰执行海上保安任务。

 

3.功能描述
3.1雷达预警系统:军舰上设置有超声波雷达预警系统,在舵机的带动下,双向雷达实现180°的旋转(覆盖360°范围),并检测是否有敌人(障碍物)。
3.2武器打击系统:军舰上设有武器打击系统(可在竖直范围内调整角度的舰炮),在舵机的带动下,舰炮可实现180°内的自由转动。在雷达预警系统检测到敌人后,舰炮会自动转至敌人所在方位,实现精确打击。
3.3动力系统:军舰配备双螺旋桨驱动动力,用以实现军舰的前进、后退、左右转向功能:左右螺旋桨同时旋转后,会产生反向推力,推动军舰前进;在左(右)螺旋桨单独转动时,实现军舰的转向功能。

 

4.对应知识点
4.1学习军舰的整体分类:包含航母、巡洋舰、战列舰等,以便对中国现有服役军舰有大体认知,拓展学生知识面。
4.2学习船的发展史:学习船的产生、发展和现代船的构造,如龙骨、龙筋、肋板等,提高学生的认知和对船的兴趣,并对后续船的设计与搭建提供基础知识。
4.3通过实验学习什么是浮力、体验并观察浮力的影响因素,从而为在项目中应用浮力打基础。
4.4 通过学习力的产生,并了解力和反作用力的关系,进而在军舰的实际应用中了解螺旋桨推力产生的原理。
4.5通过自然界中的简单现象,引导学生对声波、超声波的本质的理解,进而在项目中应用超声波传感器。
4.6学习使用八爪鱼互动教学软件的编程控制主控板、超声波传感器、直流减速电机、舵机模块,用编程的思维解决生活中的问题。

1.项目背景
火星是太阳系八大行星之一,与地球有很多相似的特征。科学家们希望对火星进行深入的研究。由于火星距离地球距离遥远,人类有必要向火星发射“火星探秘者”(即火星车)从而展开对火星进行土壤采集、地形分析等实地考察。在本项目中,学生可以借助八爪鱼互动教学软件与火星探秘主题包,进行火星探秘实验,搭建火星车模型,加深对火星的理性认识,学习一定的编程思维以及利用编程实现对超声波、直流减速电机、循迹模块、超声波等电子元器件的控制。


2.项目任务
学生利用八爪鱼互动教学软件与火星探秘主题包,借助主控板、直流减速电机、循迹模块、超声波传感器、舵机模块以及金属结构件,搭建一套火星车模型,进行火星车探秘实验,学习用编程控制火星车执行火星探秘任务。


3.功能描述
3.1火星车利用循迹模块检测并进入火星探秘活动范围,当火星车在行进过程中检测到活动范围边界线,将自动返回探秘活动范围。火星车利用超声波模块实时探测前方障碍物,如果检测到车身正前方存在障碍物,将转动舵机再次检测车身左侧及右侧,判断是否存在障碍物,并根据检测的结果自动规划避障路线,实现避障功能。
3.2火星车利用循迹模块检测水平地面的黑色导线,实时检测车身与黑色导线的相对位置,并在前进过程中调整火星车车身以对准地面黑色导线,实现循迹功能。
3.3利用八爪鱼互动教学软件编程控制火星车的直流减速电机进行爬坡实验。
3.4利用八爪鱼互动教学软件编程控制火星车的超声波传感器测量与前方障碍物的距离,并将距离显示在数码管中。


4.对应知识点
4.1学习火星车的结构特征,并利用金属结构件搭建一辆火星车模型。
4.2学习能量转换的基础知识,并重点掌握光能转化为电能、电能转化为机械能两个过程。
4.3学习并掌握压力与压强的基础知识,并思考如何通过改变车轮的数目来分担火星车的重量。
4.4学习使用八爪鱼互动教学软件的编程控制主控板、超声波传感器、循迹模块、直流减速电机、舵机模块,用编程的思维解决生活中的问题。

1.项目背景

随着人口的增长和生活垃圾产量的增长,环境污染问题日益严重。当前,垃圾已成为环境一大公害,许多城市形成了“垃圾围城”的严重污染局面,严重威胁着人们的生活和健康。在本项目中,学生可借助八爪鱼互动教学软件与环保城市项目主题包,让学生了解“垃圾围城”的危害,提高学生的环保意识,了解垃圾处理的流程,设计规划并完成环保城市模型的制作。


2.项目任务 

学生利用八爪鱼互动教学软件与环保城市项目主题包,使用亚克力板、按压式开关、风扇等材料搭建一个新型垃圾桶。学习过程中要求学生在了解垃圾分类的方法、不同种类的垃圾处理方式等知识的基础上,设计规划环保城市,使用灯带在地图上显示垃圾处理的流程,最终完成环保城市模型的制作。


3.功能描述

3.1 新型环保垃圾桶:圾桶内设有两个小桶,分别储存不同种类的垃圾。垃圾桶仅有一个垃圾投放口,通过开关选择方式控制特定垃圾掉入适合的小桶内;垃圾桶设有风扇,能实现通风除臭的功能。
3.2 城市地图:使用灯带,突出不同类型垃圾的回收路径。

4.对应知识点
4.1 了解环保城市的概念,规划并制作环保城市模型。
4.2 走访社区,了解附近的垃圾现状及来源,制作走访卡。
4.3 了解垃圾分类的方法,学会垃圾分类。
4.4 合理利用“垃圾”,学习简单的垃圾再生方法,制作再生纸、使用厨余垃圾堆肥。
4.5 学习制作可除臭垃圾桶。
4.6 了解垃圾处理厂处理垃圾的流程。
1.项目背景

港口在国家经济发展中扮演着重要的角色。它是水陆交通的重要枢纽,是国际物流的一个特殊结点。港口的发展,有利于商品交流,使国内市场与国际市场联通,但多数学生对港口的机械设备、布局结构等知识不太了解。在本项目中,学生可以借助八爪鱼互动教学软件与繁忙的港口项目主题包,搭建港口的机械设备,并把相应设备放置在港口合适的位置,模拟港口的运作流程,加深对港口的认识。


2.项目任务
学生利用八爪鱼互动教学软件与繁忙的港口项目主题包,借助齿轮、蜗杆、梁等机械零件,搭建港口的设备,巩固机械零件的使用方法;了解港口的重要组成部分,结合可拼接式地图设计港口的布局结构。

3.对应知识点
3.1 学习港口的布局结构,使用项目主题包搭建港口模型。
3.2 了解客运码头的布局结构及设施,合理规划并搭建客运码头。
3.3 了解集装箱码头的布局结构及机械设备,合理规划并搭建集装箱码头。
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