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《人工湖湿地探究》 ——梅沙小学跨学科合作STEM项目案例
新闻来源:宁夏科普作家协会     作者:姚毅锋、吴婷婷     发表时间:2022-12-08     阅读次数:    


摘要

20172月,深圳市盐田区梅沙小学以学校门口一块一不起眼的烂泥地为对象,开发课程“人工湖湿地”。本项目由科学为首,以语文、英语、信息技术、美术、音乐等多学科参与,学生以科学记录表、观察日记、素描、漫画、舞蹈等多种形式表达对人工湖湿地的认识、理解与保护。20179月项目成果《人工湖湿地》一书出版,引起业内外人士的广大关注,

关键词

项目开发 跨学科 多表达 湿地保护

一、项目背景

教育部在2016年发布了《中国学生发展核心素养》总体框架,提出要培养在未来社会具有核心竞争力的人才。总体框架提出了中国学生的“六大核心素养”——人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新及其包括理性思维、批判质疑、勇于探究、勤于反思、劳动意识、问题解决、技术运用等在内的十八项指标。

梅沙小学自2012年以来开展的“先学后教、问题导学”的课改实验,旨在培养学生使用互联网等工具发现问题和解决问题、探究质疑、合作共享的学习能力和品质,取得了比较好的效果。在新的条件和发展学生六大核心素养的新要求下,学校主动适应形势,选择跨学科合作STEM项目作为深化课程改革的切入点。《人工湖湿地探究》是学校跨学科合作STEM项目的最初尝试。目的是培养学生团队合作、解决问题、理性思维、批判质疑、勇于探究和运用技术的学习素养。

二、项目准备

(一)确定项目、成立项目组

“人工湖湿地”——校门前一块“奇怪”的地,杂草丛生、植物聚集、百鸟嬉戏,学生兴趣浓厚。学校于20172月初选定《人工湖湿地探究》为探究项目。

2017224日,学校组建项目团队,学校校长为项目主持人。团队成员以有共同的兴趣、爱好、研究点为原则,致力于共同承担任务、共同解决问题、共享知识和经验为目标而选择,由科学、语文、英语、美术、音乐、信息技术教师共6人组成。并确定科学教师为项目研究执行负责人。

(二)确定湿地研究目标

由项目组共同探讨湿地研究目标,分为总目标和分目标,力求孩子们在项目学习过程中,能提升学科素养,工具使用素养,综合素养!

1.总目标:认识湿地、爱护湿地、保护环境;能根据不同学科特点自由表达对湿地的认识与理解。

2.分目标:(1)综合素养:关注、关心、关爱身边的自然,有社会责任感。(2)学科素养:养成精细的观察能力,善于发现问题,并有意识运用多学科知识解决问题。(3)工具使用素养:能熟练运用指南针、望远镜、放大镜等工具,能绘制思维导图、写自然观察笔记等。

(三)确定研究方法和途径

研究方法和途径以项目组的总教案和各学科组的分教案体现。

总教案:借用广东省特级教师的鸢尾花模式,把开发研究项目用“引言、阅读、探究、分享”四部分承载,以拟人化的人物故事这种生动活泼的形式呈现。包括“深圳八大湿地”——人工湖湿地(人造湿地)之动植物、构造——人造湿地与社区等内容。总教案由项目执行负责人负责整合。

分教案:各个学科根据总教案的要求,根据学科特点,提出一至两个具体任务,学生用自己喜欢的方式具体探究湿地。如科学学科分教案,观察人工湖动物或植物;信息技术分教案,用3D打印建模技术绘制观察到的动物或植物;美术学科的任务是用喜欢的表现形式绘制动植物;语文学科则提倡孩子用图文的形式展示自己的学习成果,表达自己的观点。

三、项目开展

(一)推进步骤

1.根据“先学后教”的原则,学生在校园网上下载总教案,明确研究方法和步骤。并在有家长陪同等保证安全前提下,选定深圳八大湿地之一进行考察。

2.由项目研究执行负责人向学生解读总教案。

3.集体实地考察人工湖湿地(人造湿地)。请工程师讲解人造湿地的构造及其作用。观察湿地动植物。

4.课堂研讨,成果分享。

5.分科探究、自由表达。

6.总结、成果呈现。

()生成性问题的出现与解决

孩子们进行湿地研究,他们学会熟练使用望远镜观察鸟类,用放大镜观察植物和小动物。除了实地观察,孩子们还阅读大量书籍,浏览多种网站,多途径了解湿地。在跨学科项目学习的过程中,遇到了各种问题,他们独立思考,合作探讨;他们大胆质疑,勇于探究,解决问题。下面是几个典型性的事例。

1.辨认鸟类。

学生很喜欢鸟类,拿着望远镜一动不动蹲在湿地观察鸟类。他们通过网络查找、书籍查阅等方法认识鸟类,但总是有些是是而非,不能确认,最后他们求助于盐田外国语中学的陈霄翔老师和深圳市游云工作室,在他们的大力支持下,无私共享了梅沙片区常见的23种鸟。对照照片与图谱,学生基本能说出鸟的名字,这样,更激发起他们学习观鸟的欲望!

2.为什么有牛背鹭?

发现:学生在湿地发现了牛背鹭!牛背鹭是腐食动物,本不应出现在大梅沙人工湖湿地。

假设:牛背鹭的出现,说明人工湖湿地环境恶化。

验证:学生抽取水样,用ph试纸检测水的酸碱度;用显微镜观察水中微生物。将检验结果与保护较好的湿地进行对比观察,发现人工湖湿地水质确实不如其他保护较好的湿地。

调查:学生在社区调查,才得知负责湿地的公司由于运行维护成本高而倒闭了,公司倒闭后,湿地由小区负责,小区只是进行简单的维护。

结论:孩子们的假设是正确的,牛背鹭的出现,说明大梅沙人工湖湿地环境恶化了。学生自发撰写保护人工湖湿地的倡议书,并将倡议书交由梅沙街道办。

这样一个发现问题-假设-验证-调查-最终解决问题的全过程,充分体现学生的公民责任感,体现学生的责任担当。

3.如何知道植物的名称。

了解植物是一件棘手的事情,团队教师没有植物专家。孩子们尝试在《植物观察指南》一书中查找,在百度搜索,但出现查找效率低,准确率低的问题,孩子们都迷茫了。

最终还是一个孩子找到一种手机app:形色!只要拍照,对比,即可知道是什么植物。孩子们有了“形色”,认识植物方便多了!有趣的是,现在五年级的学生家长基本都下载了“形色”app,他们多了一个共同的爱好——认识身边的植物。

纵观整个项目,师生以生成性问题为抓手,出现问题,直面问题,逐一击破。生成性教学的魅力,不在于问题解决本身,而在于学生表现出的探究精神和解决问题的创造性。

四、项目作品与成果

1.2017427-28日,刘敏佳、吴婷婷两位老师参加广东省第二届创客教育论坛,分享《人工湖湿地探究》教师编写故事和学生学习故事。

2.2017526日,南方教育时报整版报道我校《项目学习,师生探索共同成长》。

3.梅沙小学与武汉大学出版社合作,将于20179月正式出版《人工湖湿地故事》一书,共7万余字,由中国教科院课程研究中心的杨宝山研究员做序。

4.我们认为,更可贵的是孩子们一起分享的他们的一系列的感悟和成长记录:

科学报告单:格式规范,图文并茂,有观察时间、地点、合作人、内容、结论或建议。

英语周记:语法正确,时态正确,使用专业术语。

美术作品:绘画形式多样,大胆想象,构图饱满,抓住动植物的特征,通过画面传达自己对湿地的情感。

语文周记:用语言记录下思维过程,多文体、多媒介表达自己的观点。

音乐学科:音乐欣赏后,记录自己的真情实感。

学生撰写多篇项目学习感受:《最爱这片湿地》、《人工湖湿地的美》、《难忘的一次湿地活动》、《不!白鹭你别走》、《湿地研究给我的启发》、《湿地活动随感》、《湿地项目之我见》、《湿地里的红树林》、《湿地见闻》、《我爱湿地》、《多姿多彩的湿地》……

五、小结与展望

这次跨学科合作STEM项目的顺利开展,多学科的老师共同参与,源于老师们对“课改”信念的执着,不畏艰难,善于学习,敢于创新。课改的核心是创新,开发项目的核心同样是创新。“人工湖湿地”,学校边上的资源,孩子身边的资源。“站在离孩子最近的地方开发项目”,除了增进孩子们的知识,促进孩子们实践、探究精神的养成,更会促使孩子们爱环境、爱家乡、爱国家的家国情怀的养成。

《人工湖湿地》项目的成功开发,开了梅沙小学多学科深入合作学习的先河,迈出了STEM教育可贵的一步。更为可贵的是,为学校多学科深度融合的课程改革,自主探索适合学校实际发展的STEM教育,锻炼了一批理论联系实际的开拓者,为全面落实提高学生六大核心素养,在学校人力资源和课程资源上,做了弥足珍贵的初步准备。资料来源于2017年12月1日第一届“科普教育与创作论坛”。作者系姚毅锋吴婷婷


 
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