项目围绕北京缺水这一驱动性问题，以小水滴游京城为主线，以STSE理念为指导，将线上微课和线下水资源探究相结合，采用OMO项目式学习方式，培养学生分析、解决现实问题的能力，引导学生从认识自然水出发，跟踪水足迹，探寻水与人类生活的关系。首先通过自主选学微课，引导学生对身边的水资源进行探究，然后普及水足迹的概念和实际意义，最后展示小水滴游京城的学习成果。

项目规划

水与学生的日常生活密不可分，学生认识了水的三态变化、水的溶解性、水循环过程，初步认识到人与自然相互影响、相互依存的关系。项目通过对学生身边水环境资源的探究，理解水足迹概念，找到降低水足迹的方法。节水、护水意识和习惯的养成不可量化，引入探究活动和水足迹计算比较，将抽象变为具象，突破难点。

项目导引

通过教师讲解和观看视频，学生了解人类活动对水循环的影响及需要完成的任务。将水放置于科学、技术、社会、环境之中，引导学生从生态系统多样性角度关注水域生态，体会水环境的重要意义，鼓励学生关注全球性和我国地方性水环境问题，关注水污染防治、水环境保护与可持续发展，参与决策，树立生态文明意识。

“小水滴游京城”项目设计思路

项目开展

任务1

问题驱动，明确核心问题：如何解决北京缺水问题。学生完成任务前测，通过问卷了解学生对水资源及水足迹的认识现状，了解学生科学探究的态度及对水环境保护的认知水平。

任务2

通过菜单式自主选学微课，为学生呈现生活中的水、大运河的水、南水北调的水和什刹海的水，学生自主选择学习内容，通过微课和学习单，翻转课堂，学生自主了解身边的水资源现状并完成探究实验和任务。以绘制思维导图、设计节水海报、完成水资源调查报告、设计制作简易净水装置、设计制作船闸模型等形式呈现学习成果。

学生探究水环境过程

探寻水足迹

任务3

通过认识水足迹，记录、计算、比较水足迹，学习水足迹的概念和现实意义，找出减少水足迹的方法。通过完成任务，培养学生小组协作、自主学习、展示交流的能力。通过考察探究、观测记录、数据计算等实践活动，培养学生迭代优化、信息收集评价、图形数据表达的大数据思维和设计思维。

成果交流

利用智慧教育手段展示分享学习成果，突破时间空间限制，让不同地域学习不同水主题的学生能互动交流。结合学习成果，提出水资源保护建议和措施。呈现的学习成果有“一日水足迹”的计算，有各种探究任务的完成情况，如家庭节水思维导图、净水装置、调查方案、水质监测、逆流而上水闸装置等。

后测及评价

对项目作品进行反思并根据组间、组内意见对作品进行迭代，不断优化作品。完成后测及访谈，检测学生收获及感受，包括科学态度的变化，节水、护水意识的提升情况，确保目标达成。

项目特色

跨学科学习，培养现实问题解决能力

水环境科学是一门综合类交叉学科，各学科课标对水的内容侧重有所不同：科学课上学生了解到水是人类生存最重要的物质之一，保护水资源、防止水土流失具有极为重要的社会意义；地理学科学习水的循环与分布；生物学科侧重于讲解水与生命的关系；化学强调水的溶解度与悬浊液；物理学科关注水的压强与浮力^[1]。而解决北京缺水问题则是一个跨学科的综合性课题，是学科融合的项目式研究性学习与探究，包含了科学、艺术、设计、工程、历史、地理等学科知识，体现了对学生综合实践、科学素养、艺术素养、工程思维及项目管理能力的培养和发展。

采用OMO模式开展STSE教育

项目从学生日常生活中最为常见的水入手，密切联系学生个体生活、社会生活和大自然，让学生对探究主题产生亲切感，从缺水问题生发出研究任务和活动，极具现实意义。采用线上线下融合的方式，以线下参观调查探究、线上设计交流等多元化形式开展混合式项目学习，引导学生将科学、技术、社会与环境相结合，了解自然中水的过程、社会中水的过程^[2]。

面向未来，迭代优化培养工程设计思维

工程设计思维的培养是以学生发展为本的教育教学变革，传递着一种无论遇到多大困难都可以找到解决方案的坚定信念，符合未来教育发展的方向^[3]。同时，工程设计思维鼓励学习者接受失败，从失败中学习，通过不断的改进、迭代，体会工程的严谨性，最终完成任务、实现目标。以设计制作为任务驱动，将复杂问题逐步分解，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

学生成果——学习单

使用建议

本项目主要针对具有科学探究基础和对水有初步了解的小学高年级和初中学生设计开发。在使用过程中，可以针对不同学生设定不同的项目目标。项目强调通过线下探究活动、线上资源平台及知识图谱评价相结合，帮助学生在科技创新体验和实践中提高问题解决能力。

参考文献

[1] 刘智勇，魏丹. 将学科大概念的核心元素融入青少年水环境科学教育[J]. 中国科技教育,2020（12）：8-10.

[2] 陆真，沈婷，钱海滨. 从点缀到主角——新世纪科学教育中STSE的课程形式与功能演进［J］. 课程教材教法，2009，29（3）：52-56，65.

[3] 张彩霞. STEM教育核心理念与科技馆教育活动的结合和启示[J]. 自然科学博物馆研究，2017（1）：31-38.