STEM课程|栈鹿·课题研究
课题研究主要围绕某一个主题，如“教室新风系统”“设计可回收外卖餐盒”等，教师引导孩子选择与论证课题、制定研究计划、文献查找、实地考察、动手实践，最终形成科研成果并撰写课题研究报告的过程。对于好的科研成果，我们也会协助孩子申报全国青少年科技创新大赛等全国型竞赛甚至世界性竞赛。
课题研究主要适应两种需要：一是符合教育发展趋势的需要。当前我国越来越重视素质教育，科创竞赛成果已成为越来越多学校衡量优秀学生的一个重要指标。2019年教育部办公厅确定“全国青少年科技创新大赛”等29项竞赛活动为2019年度面向中小学生开展的全国性竞赛活动，除了13项学科竞赛之外，还有12项科技创新类竞赛、4项艺术体育类竞赛。同年，C9高校在自住招生政策中均明确提出了对青少年科技创新大赛的获奖要求；北京、上海等城市也明确将STEM学习成果加入中学综合素质考核中。
二是培养创新型人才的需要。我国一直倡导建设“科技强国”，创新决定我们国家的未来。对于孩子的一生来说，必有创新思维也必定让孩子站得更高、飞得更远。克莱顿·克里斯坦森在《创新者的基因》一书中通过对500名创新者的深入研究，得出的结论是：人的创造性行为只有25%～40%是由遗传因素决定的，这意味着大部分创新技能都是后天培养出来的。在围绕某一课题开展研究的过程，孩子充分调动思维，依靠自身的能动性来制造出某一个有意思的创新产品，这既是一个培养创新思维的过程，也是脚踏实地做科研的过程。
课题研究菜单（部分）
课题研究内容——以“会呼吸的教室——校园新风系统”为例
1.时长：7 个半天
2.形式：室内实验探究、手工制作
3.教师：一名指导教师和一名助教
4.物资：联网电脑 3 台、空气过滤实验所需材料、空气质量检测仪器、小型桌面空气净化器、Arduino 和相关电子元器件、产品制造中所需的其他材料、后勤保障用品等
5.时间和内容安排
6.主要内容
（1）教室内空气污染成分和清除方案
室内污染物有甲醛、苯、氨、TVOC、CO 2 、NO x 和放射性元素氡（Rn）及其子体等等，另外还有细菌和微生物；而大气污染物主要有 PM10、PM2.5、硫氧化物、NO x 、CO、甲烷等。本课题通过查阅资料确定它们的危害并对应找到清除方案，设计并实施空气质量和清除能效测试实验，为新风系统滤芯的设计提供参考。
（2）新风系统的功能性
对于室内的空气质量，国家会出台相关标准，也是新风系统的基本设计要求，涉及的参数有氧气含量、湿度、二氧化碳浓度、各类有害气体和粉尘含量等。本课题中将查阅各类空气质量标准，并以此形成新风系统的功能性构想，包括换气、冷暖交换、过滤、杀菌、保持合适湿度等等。
（3）新风系统的结构设计
现在市面上主流的新风系统有两种，包括管式新风系统和独立新风系统，两种所使用的条件不同。本课题在对原理的充分理解的基础之上，从实际应用的角度考虑其安装方式、工作效率、美观程度、消音消噪等方面提出教室新风系统的机械结构设计方案。
（4）新风系统的智能控制
节能和经济效益也是新风系统必须要考虑到的要素。本课题从空调的变频设计中汲取灵感，通过设计智能的实时监测和实时反馈系统，调节新风系统的功率输出，达到能耗效益最大化。
成果与反馈
教师寄语
作为老师，不仅要培养孩子的思维能力，也要去培养孩子的动手能力。每个孩子都有每个孩子的特点和天性，作为老师要善于发掘他们的天赋，而不是要求每个人都一样。在和孩子相处的过程中，我们发现有的孩子擅长编程，有的孩子擅长工程，有的孩子擅长制作，有的孩子善于与人交流……重要的是因势利导，而不是比较孩子。同时，科创是需要坚持和深耕的，希望小朋友们能在课题研究中慢慢热爱科学，用热情、智慧去发现、思考甚至改变这个世界。
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