模块一：能源世界——解码可再生能源的应用逻辑

课程以"电能、风能、水能、太阳能"四大可再生能源为切入点，引导孩子从"观察现象"转向"理解原理"。例如在风能主题中，学生需要完成三个阶段的实践：

• 初级探索：通过简易风车模型，观察风力大小与转速的关系，记录不同扇叶角度对动力输出的影响；
• 进阶研究：结合电路知识搭建"风能发电装置"，将风能转化为电能并储存，尝试为小灯珠供电；
• 创新挑战：设计"风能驱动的多功能装置"，如自动翻转的太阳能晒衣架（需同时整合风能与太阳能），在解决实际问题中深化能源转化认知。

类似的实践场景还包括"水能驱动的旋转风扇""气动原理控制的自动门"等，每个项目都要求学生从"材料选择-结构设计-功能测试"全流程参与，真正实现"做中学"。

模块二：能量百科——机械原理的生活化应用实践

如果说"能源世界"侧重能量转化，那么"能量百科"则聚焦机械结构的创新应用。课程以"气动力"为核心主题，延伸出机械手、起落架、动态稻草人等经典模型，通过三个层级的学习逐步提升能力：

1. 基础认知：拆解生活中的气动工具（如打气筒），分析气压变化与活塞运动的关系；
2. 模仿搭建：按照图纸组装"气动机械手"，通过调节气阀控制夹取力度，理解"压力-位移"的联动逻辑；
3. 自主创造：结合已学机械原理（齿轮传动、连杆机构等），设计"多功能气动装置"，例如能升降的"恐龙模型"（需同时实现头部摆动与腿部伸缩）。

这一模块特别强调"知识迁移"，要求学生将课堂所学与生活观察结合——比如发现超市自动门的气动原理、小区起落杆的连杆设计，从而建立"理论-实践-再创造"的完整认知链条。

1. 导入（Channel）：建立安全的学习联结

课程初始设置10分钟互动时间：学生轮流分享"最近观察到的科技小发明"，教师同步介绍本节课的核心目标。这种"分享-目标"的双向沟通，既能缓解陌生环境的紧张感，又能快速聚焦学习主题。例如在"太阳能课程"前，有学生分享"妈妈的太阳能计算器"，教师顺势引出"如何让太阳能更高效"的探讨。

2. 联系（Contact）：激活已有知识储备

新知识的吸收需要"旧知识锚点"。教师会通过提问引导学生回忆相关经验——比如在讲解"气动原理"前，先问"大家玩过吹气球吗？气球为什么会鼓起来？"，当学生说出"空气挤压"时，顺势引入"气压"概念。这种"经验-概念"的联结，让抽象原理变得可感知。

3. 建构（Construct）：分阶实践深化理解

课程提供三种建构模式：

• 自由探索：给定基础材料（齿轮、连杆、气阀），鼓励学生搭建任意机械装置，教师在观察中记录共性问题；
• 引导研究：发放分步图纸，指导学生完成"气动起落架"搭建，过程中讲解关键参数（如气阀尺寸对压力的影响）；
• 自主创造：设置"为流浪猫设计自动喂食器"等开放任务，要求整合多种机械原理（齿轮传动+气动控制），允许试错与调整。

4. 反思（Contemplate）：从实践到理论的升华

每个项目完成后，学生需回答三个核心问题："你的设计解决了什么问题？""哪些部分效果超出预期？""如果重新设计会调整哪里？"。例如在"风能发电装置"项目中，有学生发现"扇叶太大会导致支架倾斜"，通过反思总结出"动力输出与结构稳定性需平衡"的结论，这种主动归纳能力正是科技探索的核心素养。

5. 延续（Continue）：保持探索的好奇心

课程结束前会布置"家庭探索任务"，例如"观察小区的自动门，分析其动力来源与控制逻辑"，或"用废旧材料制作简易风力装置"。这些任务既巩固课堂知识，又将学习场景延伸至生活，让科技探索成为日常习惯。

6. 评价（Evaluation）：多元反馈激发自信

每节课设置5分钟"成果展示时间"，学生轮流介绍作品的设计思路与亮点，其他同学可提问或提出改进建议。教师则从"原理应用""结构创新""表达清晰度"三方面给予反馈。这种"同伴评价+教师指导"的模式，不仅提升语言表达能力，更让孩子在认可中建立"我能创造"的自信心。