跨学科融合课程 · 校园智能低碳改造 · 绿芽科技创业体验

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定制化跨学科融合课程G6–G8 · 32课时

"碳"索
校园

在校园里成立一家由学生全权运营的科技公司"绿芽科技",从零到一完成完整创业历程——调查校园碳排放问题,设计并制作三款智能低碳产品原型。

32
课时
G6–G8
适用年级
8
学习单元
3
智能产品原型
碳索校园课程
Arduino编程传感器工程低碳创业
科学/物理

6课时

传感器原理与电路工程:从欧姆定律到Arduino编程

数学

5课时

数据之眼:用统计与可视化绘制校园高碳行为热力地图

创业实践

1课时

绿芽科技年度峰会:向全校发布三款智能低碳产品

SEMESTER 01 · 16课时

调查·设计·预研·路演

从校园碳排放调研出发,运用数据可视化确认三大痛点,完成技术预研与产品立项,以创业路演收官。

碳循环原理5W分析法热力地图传感器工程Arduino编程创业路演

SEMESTER 02 · 16课时

研发·测试·传播·峰会

动手制作三款智能低碳产品原型,经科学测试与用户访谈迭代优化,以绿芽科技年度峰会向全校正式发布。

硬件制作科学测试数据迭代海报设计短视频制作年度峰会

PRODUCTS

三款智能低碳产品原型

智慧感应灯光系统

PIR红外传感器+光敏传感器双重节能逻辑:有人且光暗→开灯;无人超5秒→延时关灯。

PIR红外传感器光敏传感器Arduino编程LED灯组

太阳能自动浇水装置

太阳能板+充电模块+水泵电路,土壤湿度低于阈值自动浇水,可再生能源驱动。

太阳能板充电模块土壤湿度传感器微型水泵

语音识别智能垃圾桶

声音传感器+舵机实现声控开盖分类提示程序,引导垃圾分类投放行为。

声音传感器舵机Arduino编程分类提示系统
绿芽科技公司展板
低碳宣传展板
智慧感应灯系统
5W分析展板
太阳能自动浇水装置
语音识别垃圾桶

CURRICULUM

课程大纲

以模拟科技公司为情境导入,学生分组成立绿芽科技公司,设计团队Logo与品牌口号。学习碳循环基本原理与5W分析法,完成校园实地调研——分区观察、现场拍照、师生访谈、原始数据收集。

OUTCOMES

  • 团队Logo与品牌口号
  • 校园碳排放调研原始数据
  • 5W分析表

课程信息

总课时

32课时(两学期)

适用年级

G6–G8(初中一至三年级)

核心成果

三款智能低碳产品原型

评价方式

过程性 + 总结性双轨评价

核心工具

Arduino · 传感器 · Canva · 剪映

最终成果清单

  • 校园高碳行为调研数据报告与热力地图
  • 三款智能低碳产品原型(V1.1版本)
  • 产品说明书 × 3
  • 测试对比数据报告
  • 产品宣传海报 × 3
  • 60秒宣传短视频 × 3
  • 《智能低碳产品应用建议报告》
  • 《绿芽科技低碳公约》

MATERIALS

课程物料清单

电子硬件

  • Arduino开发板
  • 面包板
  • PIR红外传感器
  • 光敏传感器
  • 声音传感器
  • 土壤湿度传感器
  • LED灯组
  • 微型水泵
  • 太阳能板
  • 充电模块
  • 舵机
  • 杜邦线
  • 电阻若干
  • 万用表

调研工具

  • 调研观察记录表
  • 校园平面图
  • 彩色笔
  • 便利贴

数字工具

  • Canva设计工具(需电脑)
  • 剪映(视频剪辑)

PHILOSOPHY

教学理念

真实问题驱动

以校园智能低碳改造这一真实工程挑战为驱动,没有标准答案,只有在技术约束、数据逻辑与环保目标之间反复权衡后的最优解。

科学探究能力

完整经历观察→提问→假设→调查→分析→结论的科学探究全流程,用数据而非主观感觉证明产品改进效果。

数据决策思维

从调研数据到热力地图,从测试数据到雷达图,每一个决策都有数据支撑,培育面向未来的数据驱动决策能力。

工程思维实践

经历设计→原型→测试→迭代的完整工程循环,在真实约束条件下将创意转化为可运行、有数据支撑的智能产品。

学生编程与电路实验

RELATED SUBJECTS

科学/物理化学数学信息科技语文美术道德与法治综合实践活动

OUTCOMES

成果展示与评价

学生课堂展示

过程性评价

调研记录表、5W分析表、数据统计图表、电路连接作品、编程调试日志、演讲稿与实用文体写作

总结性评价

绿芽科技智能低碳产品完整方案——三款产品原型、测试数据报告、宣传海报与视频、应用建议报告

年度峰会奖项

最佳产品奖最佳团队奖最佳演讲奖绿色先锋奖个人进步奖

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校园改变者

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