【项目化学习】：栖光计划——校园光环境设计师的实践与探索 [复制链接]

一：光环境侦察兵——问题发现与定义
（1）绘校园光迹百态，察光害隐忧之象
在奇妙的光单元学习旅程中，学生学习了许多与光有关的现象，在“寻找校园中光的足迹”活动中，学生用绘画、摄影、文字等不同方式将校园中的光记录下来。在分享交流时发现光在给我们带来美好的同时也造成了一些危害，比如教室一体机反光，早晨的阳光通过门窗直射同学的眼睛，下午体育课的阳光很刺眼等等。



（2）访察调研明方向，问卷汇智定难题
为进一步了解光污染对学生的影响，同学们化身“光环境侦察兵”，学生与老师一起设计了《校园光污染调查问卷》，采取分层抽样发放的形式，对 3 - 6 年级的师生进行调查。我们发现教室一体机反光问题最为突出。

二：光环境实验室——探究影响反光原因
（1）定显屏反光难题，研光污知识全貌
      同学们设计实验探究材料对反光程度的影响，对比了平面镜、棉布、木头、亮面纸、A4纸、白色瓷砖、铝箔纸、塑料片这8种材料的反光程度，根据亮度分为1-5级。为了更加精确的比较不同材料的反光程度，同学们借助互联网资源检索专业测量光强度大仪器，最终选用光照度计作为光强度是测量工具，通过该仪器将反光程度进行量化分析，同学们发现物体表面的光滑平整度与反光程度有显著关系，表面越光滑平整，反光程度越强。通过查找资料，同学了解到希沃一体机的屏幕是液晶显示器（LCD），材料特性与玻璃更为相似，因此在光线较亮的地方容易反光。

    我们还借助 “太阳测量师” APP，测量太阳位置和一体机反光强度，发现上午 10：00 - 11：00 和下午 2：00 - 3：00 反光最严重。

（2）筑立体教室模型，解反光成因谜题

在探究教室反光区域时，同学之间产生了分歧，于是分成两组进行探究，一组同学利用教室平面图，通过画反射光线，确定了教室反光重灾区。另一组同学利用教室模型进行模拟实验，用手电筒模拟阳光，平面镜模拟一体机，在模型上可以清晰的看到反光区域，重叠的区域就是教室反光重灾区，两小组确定的区域基本重合。

三：光环境设计师——方案设计与迭代
（1）探生活减光妙策，寻屏幕反光良方
    根据问卷调查中受访者的建议，结合实地勘测，同学们发现目前教室采用窗帘遮光的方式减少反光，优点是成本低、安装方便，能灵活调节光线，通过拉上窗帘阻挡阳光直射一体机屏幕，有效减少反光。但缺点也很显著，遮光效果不足，即使拉上帘子，边缘仍有光线从缝隙进入教室，风会吹起窗帘影响遮光效果，分散学生注意力等。

（2）雏策存瑕寻路困思维绘网破局明

    随着研讨的深入，思维的碰撞不仅绽放出智慧火花，也暴露出方案的局限。这些初具雏形的解决方案，虽各自闪耀着独特的亮点，却也存在诸多不足。这些方案在不断接受打磨与完善。大家从合理性、可行性、经济性、耐用性等多个维度进行综合考量，让每一个方案都逐渐褪去青涩，变得更加成熟与完备，向着切实可行的反光优化方案稳步迈进。

在对教室一体机反光解决方案1.0版本的复盘与优化中，同学们系统梳理实践经验，精准锚定两大改进方向：其一聚焦一体机设备本身，通过防反光贴膜技术应用与多角度调节装置优化，从源头上削弱光线反射；其二着眼于环境光调控，针对传统窗帘遮光效能不足的痛点，创新设计智能遮光系统，实现光照强度精准调节。两大改进路径相辅相成，既关注设备本体的技术升级，又重视环境适配的协同优化，为解决教室反光问题指明了更科学、更系统的改进方向。

（3）众智筛光凝良策齐心磨案破反光

在交流汇报环节，同学们首先通过自评，深度剖析其中的优势与不足，

为完善方案奠定自我认知的基础。接着，互评环节成为了知识共享的平台，

大家从不同视角出发，提出宝贵建议，让思维的多元性在交流中充分彰显。

最后，同学们特别邀请了信息技术、美术、语文、数学、科学等学科的老

师组成多元评审团队。各位老师凭借专业视角，对方案进行多维度评价，

从技术实现、数据测算、科学原理、艺术呈现、文本表述等方面提出建设

性改进建议，为方案优化注入跨学科智慧。

（4）四维测评显优劣，三膜比对定磨砂
研究团队查阅资料，基于光学原理选择AR膜、磨砂膜、纳米涂层膜进
行系统比较。从反光率、透光率、指纹沾染、操作难度四个方面进行可行
性测试，估其综合性能以确定最适合优化一体机的膜材料。
①反光率测试
固定手电筒照射角度，模拟阳光照射一体机，用光照度计精确测量不
同膜层平面镜的反射光强度。结果显示，纳米涂层膜光照度最低，减少反
光效果最佳；其次是磨砂膜；AR膜的反光抑制效果相对较弱。


②透光率测试
为了探究贴膜对一体机清晰度的影响，将三种膜分别贴于同一台一体
机，对比观察贴膜对一体机清晰度的影响。发现AR膜完全不影响一体机
清晰度，磨砂膜基本不影响，而纳米涂层膜对一体机清晰度影响较大。



③指纹沾染测试
通过实际使用对比，AR膜最容易留下指纹，纳米涂层膜次之，磨砂膜
基本不会沾染指纹，在抗指纹性能上表现出色。


④操作难度测试
AR膜和磨砂膜在贴膜过程中操作难度中等，需耐心细致操作，尤其要
注意避免产生气泡；而纳米涂层膜操作相对简单便捷。



综合四项测试结果，纳米涂层膜对一体机清晰度影响较大，AR膜反光
抑制效果较差，且指纹问题突出，固不考虑使用。磨砂膜在减少反光方面
表现良好，仅次纳米涂层膜，同时对一体机清晰度基本无影响，还具备出
色的抗指纹性能。考虑到优化一体机反光问题的核心需求，同时兼顾透光
率、指纹沾染及操作可行性等综合因素，同学们一致选用磨砂膜来优化一
体机的反光问题。

（5）借生活装置得妙思，造旋屏支架引反光
当一体机角度调节难题摆在眼前，同学们化身敏锐的观察者，将探索的目光投向生活的角落。手机支架灵活的折叠支撑、电视支架稳固的多角度转向、柜子与门合页的自如开合，还有空调挡风装置对气流方向的巧妙引导，这些看似平常的生活装置，都成为激发创意的灵感源泉。受这些生活智慧的启发，同学们充分发挥想象力与创造力，通过学习观摩各种支架的设计图，将不同装置的调节原理融会贯通，着手设计一款通过角度调节改变反光区域的装置。经过反复构思与优化，“光导旋屏支架”应运而生。

（6）卡槽合璧光驱力，智感随心幕卷舒
      针对教室窗帘缝隙漏光、易被风吹起的问题，同学们打破常规安装方
式，将两扇窗户的窗帘合二为一，无缝衔接杜绝漏光隐患；同时，在窗帘
四周加装卡槽轨道，使窗帘能垂直顺滑下落，即使窗外大风呼啸，窗帘也
能稳如泰山，不再被轻易掀起。​
      在动力系统的选择上，团队达成共识，采用太阳能驱动这一绿色环保
方案。将太阳能板巧妙安置于窗檐，既为窗帘运行提供清洁能源，又额外
增添一道遮光屏障，实现能源利用与遮光效果的双赢。​
      更值得一提的是，一位擅长编程的同学提出精妙构想：引入光敏电阻
作为“光感卫士”。它能精准感知外界光照强度，当阳光强烈、光照数值
达标时，即刻下达指令，让窗帘自动缓缓降下；而当暮色渐浓、光线转弱，
又能迅速响应，控制窗帘徐徐升起，实现窗帘升降的智能化、自动化，为
教室营造舒适稳定的光线环境。
       综合装置结构、动力来源与智能控制的核心特点，同学们将这一创新
装置取名为“卡轨光驱智控窗帘”，简洁而精准地概括了它的独特之处。

四：光环境推广者——成果迁移与传播
（1）创意海报设计，打造视觉传播利器
学生团队围绕教室一体机反光问题，设计创意海报，联系广告公司对海报进行美化。海报以“告别反光，清晰学习”为主题，融合校园学习场景插画，用明亮活泼的色彩和简洁易懂的图标，将反光危害、解决方案内容直观呈现，同时通过学校微信公众号进行推广，成为校园内解决反光问题的可视化指南。


（2）新媒体多元传播，扩大科普影响力
后期同学们打算制作科普短视频，以趣味情景剧开篇，模拟反光导致
看不清屏幕的课堂场景，引发观众共鸣。随后，由学生化身“科普小达人”，
在实验室和教室场景中，分步演示三种解决反光问题的方法，并通过前后
对比画面，直观展示解决方案的显著效果。
（3）剖反光近视奥秘构智能调光闭环
基于前期研究成果，下一阶段光环境研究将聚焦两个方向，一是深入
开展反光与近视成因之间的关联探究。分析不同反光条件下，人眼视觉疲
劳的变化规律，挖掘反光对近视发生、发展的潜在影响机制，为近视防控
提供新的理论依据与科学支撑。​二是开发一套反光检测系统。融合图像
识别、光线传感器等技术，构建智能化的反光检测平台。当识别环境中的
反光现象，通过智能算法分析检测数据，自动调节教室照明设备，实现最
佳光环境教室的智能化动态调节，为师生营造健康、舒适的学习与工作环
境。

扎扎实实地开展项目化学习，学生的收获是巨大的。

这项成果出来，在材料更新、房屋设计等方面说不定都会有专利成果。

这个太高大上了，初中也可以开展

好有意义的探究活动

比较深化的项目化学习,zan !

这个项目化活动，解决教室一体机反光问题，基于学生真实发现的问题，非常有意义的项目。

高大上的跨学科学习

这个项目对于学生来说是有一定的挑战的，能这样扎实开展对学生的成长发展很有帮助

这个项目真的解决学生生活中的实际问题~

有意义有深度。

关注日常碰到的问题，很强的现实意义

这个项目化学习有点高大上了，这个需要老师丰富的知识做基石，活动很有意义。

回复 10楼翁昌舟的帖子

举例专利成果可能还有一定距离，需要专业人员的指导和改良

回复 11楼周王庙师的帖子

当时做这个项目的时候也没想到能做成这样，最后所有老师和孩子们一起讨论、改进，越做越好

回复 20楼付出永远美丽的帖子

智能窗帘老师帮助多一些，其他方法都是孩子们借鉴生活中的方法想到的