

科學課程標準提出,應充分利用學校、家庭、社區的各種資源,創設良好的學習情境,設計適宜的探究問題;倡導以探究和實踐為主的多樣化學習方式,讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗,經歷科學探究以及技術與工程實踐的過程。校園作為學生學習和生活的重要場所,不僅承載著傳授知識的重要使命,更是一個充滿活力和創造力的實踐平臺。校園內擁有豐富的自然資源和良好的人文環境,教師合理利用校園資源,為學生創設真實的學習情境,設計并實施一系列具有實踐性和創新性的學習活動,不僅能夠提升他們的學習興趣和參與度,還能夠培養他們的實踐能力和創新精神。[1]
一、項目背景與目標
在學校期間,學生總能看見小鳥飛翔的身影、聽見各種小鳥的叫聲,可是從來沒有在校園的樹杈上發現過鳥巢。為什么校園的樹杈上沒有鳥巢?是否可以自己動手為小鳥制作一些鳥巢,放到校園的樹杈上去呢?[2]
基于真實的校園環境,我們開發了“校園鳥巢”項目,并制訂了對應的學習目標。
科學觀念:近距離觀察校園周圍的鳥類,初步了解它們的生態習性和生存需求,從而增強對自然生態的認知和尊重。
科學思維:能比較全面地分析影響鳥類筑巢的各種因素,能針對校園里沒有發現鳥巢的原因作出假設,并基于觀察和學習搜集證據,建立證據與假設之間的聯系。
探究實踐:查閱資料,團隊合作設計校園鳥巢的建造方案,在設計過程中能考慮到鳥巢的穩定性、舒適性和美觀性等;能嘗試運用多學科知識及原理制作鳥巢模型,掌握基本的制作技能,如切割、粘貼、組裝、搭建等,并根據鳥巢模型的實際效果進行修改與迭代。
態度責任:對校園環境保持好奇心和探究熱情,在日常生活中更加關注和保護校園環境、珍愛校園生命;善于團隊合作、樂于分享、勤于與其他團隊相互交流學習。
二、項目任務與實施
立足學習目標,我們設計了學習任務,并開展相關學習活動。
任務一:調查鳥巢的相關信息
基于“校園內經??匆娦▲B在飛翔、聽見小鳥在鳴叫”的真實情境,學生利用科技社團課時間,到信息技術教室利用網絡查閱資料(如圖1),到校園實地觀察小鳥,采訪教師,對校園內出現的小鳥種類、名稱、特征等展開初步的調查、統計、梳理、分析等。
學生通過多途徑探究發現,鳥類筑巢的主要目的并不是給自己建一個溫暖的家,而是繁殖后代;不同的鳥搭建鳥巢的習性有很大的差異,有的鳥在樹上筑巢,有的在地面上筑巢,有的在蘆葦叢中筑巢,還有的在草叢里筑巢。
在對校園及周邊進行實地調查后,學生做出了鳥兒不在校園筑巢的幾點推測:一是校園兩側隔墻有很多棟高達33層的小區居民樓,人口密集;二是校園一邊隔墻外是城市內環快速公路,環境比較嘈雜;三是校園內鳥兒的食物較少,沒有野果,也沒有農作物;四是校園周邊的小鳥種類及數量本來就不多。
任務二:根據需求和條件設計校園鳥巢
圍繞“為小鳥搭建鳥巢”這個看似簡單而實際復雜的任務,學生展開討論并制訂計劃:應該做哪些準備?先做什么再做什么?每一步工作的內容包括哪些?首先,學生梳理了需要解決的問題:通常鳥巢都是用哪些材料做成的?材料之間的黏合劑是什么?鳥巢常見的結構樣式有哪些?做好的鳥巢應該放在多高的樹上?等等。然后,學生圍繞問題列出計劃,并通過查閱資料、尋找并觀察大自然中的鳥巢等方法,了解到鳥巢的結構樣式、制作材料等多方面的信息:鳥常用樹枝、枯葉、雜草、藤蔓、羽毛、泥土等材料筑巢,鳥會用到植物纖維、唾液固定材料,有的鳥甚至用到了人類使用的塑料口袋撕成的“細繩”來固定;鳥巢的形狀千奇百怪,有長的有短的,有口朝上的也有口朝下的,還有從側面開口的。
至此,學生已經基本明確制作校園鳥巢的關鍵問題,即:做成什么樣?用什么做?做多大?
任務三:設計并制作鳥巢
這是本項目的核心活動。在設計鳥巢環節,學生分組圍繞新的問題設計鳥巢:設計制作哪種鳥巢?準備用哪些材料制作?每種材料大概要準備多少?之后,他們嘗試多途徑完成設計,如利用紙筆和電腦軟件設計(如圖2)。
在制作鳥巢環節,學生到校園尋找材料,如樹枝、枯葉、棕毛等,開始制作鳥巢模型,并針對發現的問題展開研討,及時調整設計方案,再次動手改進鳥巢。實踐中,學生學習修剪樹枝并使用小草與潮濕的泥土這些常見的材料,學習絲帶與棉線的使用(如圖3),學習使用塑膠槍等工具,發現搭建鳥巢比想象中復雜。
鳥巢制作好了,應該把它放在校園的哪棵大樹上?放在大樹多高的位置?放置的方位有沒有講究?要完成安置鳥巢這個任務,還需要學校提供哪些幫助?圍繞這些問題,學生討論安置方案,并進行實踐(如圖4)。
任務四:項目總結與拓展
學生圍繞設計創意、制作方法、材料選擇、作品效果等方面展開討論,對作品進行評價,開展成果發布會,同時圍繞自己的感受和收獲進行活動總結與拓展。
三、項目成效
“校園鳥巢”這一項目的實施,其效果遠超預期,不僅在探究實踐層面上為學生帶來了深刻的學習體驗,更在態度責任層面上產生了積極的影響。
從探究實踐層面來看,項目為學生提供了一個跨學科整合知識的實踐平臺。學生在活動中不僅學習了鳥類生態學和生物學知識,還涉及了工程設計與制作、數學計算和藝術審美等多個領域。他們需要將這些看似不相關的知識融合在一起,并通過合作與創新,設計、制作出實用又美觀的鳥巢。這一過程不僅鍛煉了學生的跨學科思維,也提升了他們的問題解決能力和實踐操作能力。
從態度責任層面來看,項目對學生產生了積極的影響。在制作鳥巢的過程中,學生投入了大量的精力,對自己的作品充滿了自豪感和成就感。當看到自己親手制作的鳥巢被安放在校園中,為鳥類提供了一個安全的家園時,他們的內心充滿了喜悅和滿足。這種情感的體驗,增強了學生對學習的熱情,讓他們更加珍視與大自然的和諧關系,也更明白了保護生態環境的重要性。
四、項目反思
教師要尊重學生的學習需求。項目從問題的提出、計劃的制訂、鳥巢的設計、資料的查閱、材料的收集、動手制作與改進到鳥巢的安置,整個過程都是學生在主導,他們非常積極主動,效果也很顯著。鳥巢的形狀迭代了多次,經歷了三角形、多邊形、桶型、房屋型等;鳥巢的固定材料也迭代了多次,從用校園的吉祥草,到用泥土再用彩帶,最后用熱熔膠槍。這些“選擇—淘汰—再選擇—再淘汰”的過程,都是基于學生學習的需要自然發生的。
教師要提供高效的學習支持。校園鳥巢的完成先后使用了學校的科學實驗室、信息教室和勞技室等學習場地,學習時間上保證了每周兩次的頻率、每次1小時的時長,制作工具使到了美工刀、剪刀、老虎鉗、熱熔膠槍、鋼尺、鑷子等。教師提供的這些學習支持,是項目得以順利完成的重要保障。
[課題:重慶市教育科學“十三五”規劃2020年度重點無經費課題“基于小學科學教材的STEAM課程資源建設研究”,批準號:2020-05-196]
(作者單位:陳靜,重慶市大渡口區實驗小學;徐梅,重慶市大渡口區教師進修學院)
參考文獻
[1]周東岱,樊雅琴,于穎,等.基于STEAM教育理念的小學課程體系重構研究[J].電化教育研究,2017(08).
[2]楊遍.校園鳥類行為科普作品的設計與創作[D].武漢:華中師范大學,2016.