一枝黃花知多少
——基于跨學科項目式學習的實踐研究案例

文｜郭晶晶

一、項目依據(jù)

“雙減”背景下，我校因地制宜地大膽進行校本課程的開發(fā)和建設(shè)，形成“一枝黃花知多少”STEM 項目式學習的校本課程，利用課后延時服務(wù)時間進行生活、學習、勞動實踐。“一枝黃花知多少”項目是一個體驗式、實踐式以及學生主導(dǎo)式的項目，該項目融合了科學、數(shù)學、技術(shù)、工程、美術(shù)等學科，引導(dǎo)學生用各個領(lǐng)域的知識來解決生態(tài)系統(tǒng)中真實的問題。學生團隊協(xié)助、解決問題、自主學習等綜合能力得到很大發(fā)展。

二、項目架構(gòu)

▲項目初期

學生發(fā)現(xiàn)加拿大一枝黃花，并意識到該物種對生態(tài)環(huán)境的破壞性。在實地調(diào)查中，學生發(fā)現(xiàn)人工拔草效率低、效果差，便產(chǎn)生了設(shè)計制作除草機的想法，但經(jīng)測試后又發(fā)現(xiàn)除草機不能根除其地下根系。

▲項目中期

學生想到限制加拿大一枝黃花生長的條件以限制其生長，從而進入了植物生理實驗探究階段。

▲項目后期

學生設(shè)計制作了模擬沙漠化環(huán)境生態(tài)微景觀，以測試將加拿大一枝黃花用于防風固沙的可行性。在項目過程中，學生采用多種途徑向?qū)W校師生和周邊社區(qū)進行倡議、宣傳。

整個項目包括認識調(diào)查加拿大一枝黃花、設(shè)計制作除草機、植物生理研究、生態(tài)微景觀、環(huán)保倡議五個子項目。

三、項目核心素養(yǎng)

項目實施過程中，我們將科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等多學科核心概念有機融入項目案例學習中。跨學科的大單元學習歷程，對標了四到六年級多學科的核心概念，有助于學生更全面地掌握知識，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。（如表1）

表1 跨學科概念、學科核心概念及學習內(nèi)容

四、項目實施過程（教、學、評一體化）

（一）入項

在學生發(fā)現(xiàn)校園周圍有大片的加拿大一枝黃花后，教師在科學課上進行了“植物生長變化”的大單元教學，幫助學生徹底了解加拿大一枝黃花的根、莖、葉、花、果實、種子的特點，并指導(dǎo)學生制作了“一枝黃花思維導(dǎo)圖”。

（二）除草大作戰(zhàn)

徒手拔草的過程中，我們發(fā)現(xiàn)一枝黃花的根系特別發(fā)達，拔除了根上部分，還有很長的根系在地下，而只要有根系殘留在土壤中，這些根系就會繼續(xù)進行無性繁殖，繁殖出幼苗。為快速鏟除這種惡性雜草，我們想到了用除草機機械除草。

學生在科學老師的幫助下學習電學、簡單機械、力學等知識，在信息老師的指導(dǎo)下學習用電腦設(shè)計除草機圖紙。設(shè)計交流會上，學生思維碰撞，確定工具的外形、材料、大小與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在經(jīng)歷了頭腦風暴、設(shè)計制作、模型物化、測試改進的過程后，學生小組合作創(chuàng)造出了自己的除草機，并進行了實地測試和成品展示交流。

（三）植物生理研究

學生學習植物生長需要的必要生長條件，包括水、陽光、溫度、土壤等，嘗試從生長條件上脅迫幼苗的繼續(xù)生長。為了進一步了解加拿大一枝黃花的耐受性，并提供有效的鏟除方法，我們開始了植物生理學研究項目。

學生對加拿大一枝黃花進行了水分脅迫、干旱脅迫、溫度脅迫、光照脅迫、鹽性土壤等實驗探究。我們邀請感興趣的學生選擇一個可能影響加拿大一枝黃花幼苗生長的影響因素，并形成5 個探究小組，設(shè)計對比實驗方案。在交流、匯報、優(yōu)化實驗方案設(shè)計后，我們選擇材料開始進行實驗探究。

（四）模擬治風沙

1.生態(tài)微景觀

在除草機的測試中，學生發(fā)現(xiàn)使用除草機可以有效地切除加拿大一枝黃花的地上部分，但對其地下莖的處理非常困難。如果加拿大一枝黃花的地下莖被留在土壤中，它會再次生長并重新長出幼苗。因此，需要尋找其他方法來抑制其生長。

在植物生理研究中，學生發(fā)現(xiàn)加拿大一枝黃花需要水、陽光、溫度、土壤等必要條件才能健康生長。因此想到可以從這些必要條件入手，對其進行脅迫，以抑制其生長，即可以利用水、陽光、溫度、土壤等必要條件，對加拿大一枝黃花進行脅迫，以抑制其生長。同時，學生使用微景觀的設(shè)計來模擬沙漠化環(huán)境，以觀察加拿大一枝黃花在相應(yīng)環(huán)境中的生長情況，并用不同等級的風力測試其防風固沙效果。

2.超級辯論賽

在構(gòu)建模型和實際應(yīng)用之間，學生產(chǎn)生了不同觀點———加拿大一枝黃花如果用于防風治沙是否會引起新的環(huán)境問題。這引發(fā)了一場由“一枝黃花”引起的真實辯論。

正方認為，通過植物生理探究發(fā)現(xiàn)，加拿大一枝黃花對防風固沙具有很好的適應(yīng)性，因為它具有耐蔭、耐旱以及耐瘠薄的習性，同時也有很強的適應(yīng)能力；反方則認為，如果在沒有加拿大一枝黃花的地方引進這個物種，可能會導(dǎo)致更大面積的物種入侵，破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。在模擬治風沙的子項目中，學生體會到人與自然之間的和諧要建立在合理利用的準則上，增強了防止外來物種入侵、保護生態(tài)系統(tǒng)的理念。

（五）環(huán)保倡議行

為遏制加拿大一枝黃花的肆虐生長，讓所有人認識到它的危害，為了倡議所有人行動起來，隨時發(fā)現(xiàn)隨時上報，學生通過自編自演科普劇、書寫倡議書等方式打了一場鏟除外來物種，保護生態(tài)系統(tǒng)的保衛(wèi)戰(zhàn)。

評價量規(guī)：

在項目開始之前，根據(jù)項目過程與核心素養(yǎng)要求，師生共同制訂評價量規(guī)表，用評價量規(guī)表對學生個體和團隊所達到的期望進行分級，進行過程性評價和總結(jié)性評價。在針對各項目開展評價時，引導(dǎo)學生不斷發(fā)現(xiàn)自我，建立自信，展示自我，通過自我提高和理解建構(gòu)有自驅(qū)力的學習策略和高階思維。教與學的過程中，部分評價量規(guī)表如下。（見表2～表4）

表2 除草機設(shè)計圖評估量表

表2 “尋找在逃犯”自評和互評表

表3 “鏟除工具”作品自評和互評表

表4 模擬治風沙評估量表

五、小結(jié)

“一枝黃花知多少”跨學科項目在真實情境中驅(qū)動真實學習，尊重學生興趣愛好，實現(xiàn)學習方式轉(zhuǎn)變——教師成為學生的導(dǎo)師，學生是項目學習的主人，教與學融為一體。整個過程，我們以評價促進學生素養(yǎng)提升，利用精細的過程性評價和總結(jié)性評價關(guān)注學生的個人素養(yǎng)提升和合作能力的培養(yǎng)。學生在努力鏟除外來物種、保護生態(tài)環(huán)境的同時樹立了人與自然和諧共處的環(huán)保理念。STEM 項目式學習是新時代學習的變革，在這個過程中，學生身心得到健康發(fā)展，實現(xiàn)了指向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的改革目標，培養(yǎng)了有社會責任感的綜合性人才。