2016年3月26日，徐汇区青少年光启创新基地开展了以“倡导保护水资源，科学爱水用水”为主题的“世界水日，中国水周”STEM^＋科学日活动。活动共分为小学、初中、高中三个专场，在上海市史坦默国际科学教育研究中心（简称：STEM^＋研究中心）的跨界专家和导师们带领下，学员们分别完成了《柑橘肥皂》、《共用一江水》、《农业水利工程师的挑战》等STEM^＋创新研究短项目/课程。

一、小学组专场活动《柑橘肥皂》

一曲《水的交响乐》瞬间把小学组的学员们带入了寂静，中日本建筑设计师中村勇吾模拟了超过1000万滴雨水落在石头、木头、泥土、金属、昆虫等不同物体上的声音。叮咚的音符引发了小学员们的思考：“雨水从哪里来？又到哪里去？”通过《迷你水循环》海报设计和模拟水循环的科学实验，孩子们直观地体验并呈现了自己对水的三态及其变化的理解。

五彩缤纷的粘土是孩子们的最爱，但是通过粘土艺术来呈现科学对孩子们还是首次。STEM^＋研究中心指导老师还引导小学员们分组合作捏出一个固态水分子模型，没想到，在初三化学中才会接触的分子结构，对他们竟是小菜一碟！通过读图、分工、交流、求助、完善等过程，一个个五彩斑斓、结构精密的分子结构模型呈现，小学员们对“水”又多了一份感性认识。

一本科学故事书《走在水面上》把水的研究引向深入。艺术老师带领大家通过设计故事板，用粘土做成道具，全班合作排了一部立体剧，从艺术的视角感知油污和化学清洁剂对环境的危害。

为了鼓励小学员们在生活中发现使用盐、柑橘皮、柠檬水、白醋、小苏打等更多天然的绿色清洁剂，从源头杜绝水污染，大家一起动手制作属于自己的独一无二的柑橘肥皂。在了解天然皂基的去污原理之后，同学们运用柑橘香精、安全色素，做了一回肥皂界的“毕卡索”：有“尊贵象牙白”、“异域南亚风”、“火辣沙漠热”以及最引人注目的“浓郁火山黑”。纯天然的椰子油香皂，精美绝伦的模具造型让同学们爱不释手，活动结束之时，还有同学把亲手制作的肥皂送给爸爸妈妈，爱的芳香瞬间充盈了整个教室。

半天的学习紧凑而又充实，孩子们的放松与投入更是让活动进行得顺利。每一个水分子模型都凝聚了小组团结的力量，每一个脚本创作都散发出最纯质的想象，每一块捧在手心的柑橘肥皂都预示了小学员们辛勤的付出，知识的再沉淀和成长的新脚印。

二、初中组专场活动《共用一江水》

联合国大会将每年的3月22日确定为“世界水日”，目的是旨在推动对水资源进行综合性统筹规划和管理。怎么让初中组的学员们能理解和演算最有效的用水时间、数量、质量和成本之间的关系呢？

在STEM＋研究中心老师的指导下，同学们进入拼图式合作学习中心，首先，通过拼图式合作学习，同学们模拟了生存、生活和生产过程中的8类用水者，各自讲述其行业与水源的密切关系。第二步，制作装有水，并系有八根绳子的水罐，成员们提起水罐，跨越代表着“干旱”、“洪水”、和“污染”的障碍物，体验河水下流的过程中，面临的各种挑战。

一个小小的角色游戏让同学们体会到了各种各样的水污染及其对自然界和生物、生活、生产的影响。随后，老师提出了今天的活动挑战《设计并制作一个迷你水厂的水净化系统》，问题一个个冒了出来，到底水净化系统要达到怎样的标准才是可以被饮用的水呢？水净化系统到底要经过几道处理工序？哪些数据指标是必须要被监测的？如何检测这些指标呢？……

带着这些问题，同学们一起通过“密度塔”、“盐水称重”、“水质检测”、“供水案例研究”等实验研究和文献阅读环节，进一步探索了淡水和海水、软水和硬水、净水和污水之间的区别，也学习了海水淡化、硬水软化、污水净化的方法。

接着，同学们分成了4个挑战组进行了净水系统设计和制作比赛，每个小组要求通过合作的方式，产生至少3个设计方案，每个系统至少包括3道处理工序，必须能够处理1L的水样本，处理后要通过3项水质指标测试，并比较原水和净水的利用率。各小组按要求创作水净化系统的设计图、选择材料、计算成本、制作测试自己的作品，最后通过演讲的方式向全班呈现了自己的净水方案。

三、高中组专场活动《农业水利工程师的挑战》

STEM＋研究中心的指导老师首先向高中组的同学们呈现了两组数据，一组是未来中国十三五期间100个重大工程项目中与农业和水利问题相关的项目，包括：新增高效节水灌溉面积1亿亩、互联网＋现代农业、农田有效灌溉面积10亿亩以上、重要河流治理、农村自来水普及率达到80%、水质污染治理、1000万亩受污染耕地治理和4000万亩受污染耕地风险管控等在内多达20余项。据另一组来自太湖的数据,每生产1kg淡水鲤鱼鱼类需要耗水10〜13.4立方米，排放铵氮2.63kg，池塘养殖已成为农业生产重要的面源污染源，生态工程化养殖模式可有效解决水产养殖的污染、耗水等问题。社会热点问题如此真实，但对于同学们来说又过于重大而严峻，因此设计并制作一款能提供绿色有机食品，能节约水源，实现循环再生防治水污染的“鱼菜共生系统”就成为了同学们从感性问题到理性研究的切入口。

“鱼菜共生系统”是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖与蔬菜生产这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。为了让同学们打好扎实的基础，STEM＋研究中心焦老师通过清晰的图例逐步讲解了“养殖生态圈”、“虹吸现象”、“虹吸潮汐”等知识点，并带来了他亲手制作的“焦式”鱼菜共生系统。看似简单的设计与理念却蕴含着专业知识与设计技巧，同学们听得聚精会神，不知道他们心中，是否已经有了雏形呢？

到了动手操作环节，同学们迅速形成了分工——筛洗陶粒、清洗植物；开洞插管，制作虹吸系统；组装水泵，确保运作；计算出弯头管的长度与位置；细节调整，加配横板；装上手机远程智能控制的定时系统……一款款互联网＋思维的桌面鱼菜共生装置就此诞生了。整个活动中，老师组PK学生组俨然成了活动的两道风景！

窗外送来阵阵暖风，同学们的额头上也沁出了微微汗珠。当同学们打开开关，启动水泵，重获新家的鱼儿无忧无虑地畅游起来，各位同学的脸上都露出了满足的笑容。活动接近尾声，所有的同学主动自发地要求团队一起与作品合影留念，显然相较于活动效果问卷调查，这就是最真实、最好的反馈和评价。

人文学科涵盖哲学、文学、艺术、历史、语言等领域的知识，人文科学是通过观察、分析及批判等方式探索人类的情感与智慧的学科。共情是人文的精髓，它是寻找个人内心与外部世界连接点的过程，这一连接点既是设计灵感的源泉，也是创造活动的起点。STEM^＋项目中的人文情怀，或许比S、T、E、A、M学科本身更为重要！