依托本土資源開發特色植物拓印STEAM課程

〔摘" "要〕" 以STEAM教育理念為指導，依托昌邑市本土植物資源（如渤海的堿蓬草、雙臺的蘆葦草、濰河的蒲葦草、“珠穆朗瑪”海棠、昌邑檉柳、柳疃桑等），開發以植物拓印為核心的小學科學課程。通過跨學科整合科學、技術、工程、藝術與數學，滲透歷史、經濟、農業，并融合昌邑的生態文化、草編技藝、中醫中藥、絲綢產業、特色農業、牧漁耕海等，創新設計“科學素養－技術能力－工程制作－藝術表達－數學思維”五維融合的教學模式，為將鄉土資源融入STEAM教育提供可復制的案例參考。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEAM課程；植物拓印；本土資源

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）22" " 0085-03

一、研究背景與意義

（一）STEAM教育理念與小學科學課程改革

教育部制定的《義務教育科學課程標準（2022年版）》中提到，小學科學課程是一門綜合性課程。理解自然現象和解決實際問題需要綜合運用不同領域的知識和方法。STEAM教育理念強調跨學科融合與問題解決導向，與我國小學科學課程標準的要求高度契合。STEAM教育理念跨學科融合科學、技術、工程、藝術、數學，能有效提升學生的科學素養、技術素養、工程素養、藝術素養、數學素養，提高學生的綜合能力，促進學生的全面發展。植物拓印作為融合科學探究、技術應用、工程設計、藝術審美、數學思維及生態保護的活動，可有效體現課程改革要求，促進學生提高核心素養。

（二）昌邑市特色植物的教育價值

昌邑市擁有豐富的濱海濕地與內陸植被資源，如渤海的堿蓬草（鹽堿地修復先鋒）、雙臺的蘆葦草（濕地生態系統的重要組成部分）、濰河的蒲葦草（凈化水質防止水土流失）、“珠穆朗瑪”海棠（昌邑市自主培育的海棠新品種）、昌邑檉柳（濱海鹽堿地綠化的優良樹種）、柳疃桑（絲綢文化載體）、昌邑大姜（國家地理標志產品）、野生中草藥（黃元御國醫濟世）等。這些植物不僅具有獨特的形態特征、生態功能與經濟價值，更承載著地方文化記憶，是開展鄉土教育的優質素材。

二、課程開發設計

（一）課程目標體系（表1）

（二）課程內容架構

結合昌邑地理標志植物，設計小學科學校本教材《植物拓印基礎技術手冊》。

模塊一：植物科學探秘

1.特色植物圖譜

渤海堿蓬草（鹽堿灘涂的“先鋒”）

雙臺蘆葦草（濕地“哨兵”）

濰河蒲葦草（水土“衛士”）

“珠穆朗瑪”海棠（昌邑市自主培育的海棠新品種）

昌邑檉柳（鹽堿地“守護神”）

柳疃桑（絲綢之鄉的桑樹名片）

2.植物科學小任務

（1）堿蓬草色彩實驗

任務：用棉布分別拓印夏/秋季葉片，觀察色素沉積差異。

記錄：用色卡標注“翠綠→磚紅”變化，分析葉綠素、甜菜紅素和鹽分與太陽光的關系。

（2）蘆葦莖稈結構探秘

步驟：橫切莖稈拓印節痕，豎切拓印縱向溝槽，拼接成“蘆葦管道圖”。

思考：中空結構對植物生長的意義？

拓展：蘆葦草對維護生態的重要作用？（形成生態價值觀）

（3）蒲葦力量挑戰

實驗：嘗試撕扯葉鞘纖維，測試其承重力（安全范圍內）。

鏈接：古人用蒲葦編織蓑衣的歷史（勞動教育結合）。

（4）“珠穆朗瑪”海棠虬枝嬌花的鐵骨柔情

感受：樹皮和花瓣觸感對比，樹皮裂紋和花瓣拓印效果對比。體會反差和互補之美。

動手：繪制葉片鋸齒細節。

（5）檉柳生態聯系思考

問題：檉柳的鱗片狀葉子為什么能適應鹽堿地？拓印時如何保護脆弱的枝條？

鏈接：中國北方最大檉柳林——昌邑國家級海洋生態特別保護區（生態保護教育結合）。

（6）桑葉拓印對比實驗

任務：分別用新鮮桑葉和干燥桑葉在棉布上拓印，觀察葉脈清晰度差異（植物纖維的含水量、柔韌性、顏色、質地對拓印效果的影響）。填寫實驗表（見表2）。

拓展：柳疃桑葉脈網絡與絲綢紋理的類比分析（跨學科鏈接紡織技術）。

模塊二：拓印技術實驗室

1.工具變量實驗

對比6種錘具（橡膠錘/塑料錘/木槌/銅錘/鐵錘/鐵麻面錘）與12種承印材料（宣紙/素描紙/復印紙/牛皮紙/瓦楞紙/麻布/棉布/絲綢/化纖/松木/楊木/石膏板）組合效果，建立“材質—力度—效果”數據庫。

（1）拓印技術工具（錘具）變量實驗，填寫實驗表（見表3）。

結果分析：

推薦：木槌（用力均勻，紋理清晰，不易損傷植物）、橡膠錘（適合1～2年級學生安全操作）。

慎用：鐵錘（易壓碎薄葉）、鐵麻面錘（紋理干擾）。

（2）拓印技術工具（承印材料）變量實驗，填寫實驗表（見表4）。

結果分析：

紙張類：宣紙（水墨暈染效果）、素描紙（細節保留最佳）、復印紙（效果一般）、牛皮紙（不易吸色）、瓦楞紙（紙張變形）。

布料類：麻布（紋理美觀）、棉布（吸色均勻）、絲綢（色彩鮮艷但易滑動）、化纖（質感不佳）。

木板類：松木（紋理自然）、楊木（表面光滑）。

石膏板：立體浮雕效果。

2.標準化流程

總結“六步拓印法”（采集—固定—敲擊—揭取—固色—干燥）

采集與處理：選擇新鮮或干燥植物，用濕布清潔表面。

固定與保護：用膠帶將植物固定在承印材料上。蓋一層薄棉紙防止錘具直接接觸植物。

均勻敲擊：沿葉脈從中心向外輕敲，控制力度（口訣：先輕后重，慢工出細紋）。

揭取檢查：小心移除植物殘片，觀察細節完整性。

固色定型：宣紙用噴霧定畫液，布料用熨斗低溫熨燙固色。

干燥防霉：置于通風、陰涼處，避免陽光直射脫水干燥。

3.安全保障

《植物拓印實驗安全指南》，如安全操作口訣：“圍裙手套護目鏡，小小衛士裝備齊”；“錘頭不對人，輕敲慢移動”。

模塊三：STEAM綜合實踐

工程挑戰：設計可調節壓力的拓印支架（融入簡單機械原理）。

數學統計：記錄不同植物的拓印成功率，繪制統計圖表分析影響因素。

藝術策展：舉辦“昌邑植物印記”展覽，結合數字技術生成拓印紋樣AR互動。

三、教學實施與成效

（一）實施策略

分階教學：1～2年級以“安全橡膠錘+棉布”組合進行基礎拓印（操作安全，成功率高）；5～6年級挑戰“木槌+素描紙”（挑戰細節與藝術性）。

創意拓展：石膏板+“珠穆朗瑪”海棠（立體拓印模擬雪山紋理）。

家校協同：開展“家庭植物圖譜”項目，鼓勵學生與家長共同采集社區植物并制作拓印手冊。

（二）成效分析

學生發展：提高學生的綜合素養，培養創新精神和實踐能力，增加對家鄉文化的熱愛，為未來發展奠定良好基礎。

教育改革：推動地方小學 STEAM 教育發展，為課程改革提供參考案例，促進科學教育與地方特色文化融合。

文化傳承：激發社會對昌邑特色植物文化的關注，促進地方文化在教育領域的傳承與創新，提升文化軟實力。

四、結論與展望

本研究驗證了本土植物資源在STEAM課程中的獨特價值，其核心創新點如下。

文化融合：將昌邑鹽堿地生態修復提供動物棲息地（堿蓬草、檉柳），凈化水質、涵養水源、修復濕地生態（蘆葦草、蒲葦草），苗木培育技術創新（“珠穆朗瑪”海棠），絲綢文化（柳疃桑），經濟收益改善民生（昌邑大姜、山陽大梨），中醫中藥濟世救人（傳承中醫保護中藥）等地方元素融入課程設計。

技術標準化：通過對比實驗確立最優工具組合，降低操作門檻。

評價多元化：引入“科學素養—技術能力—工程制作—藝術表達—數學思維”五維融合的教學評價體系。

未來可進一步探索植物拓印與數字技術的結合（如3D掃描建模），并擴大課程在鄉村學校的應用范圍，助力教育均衡發展。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022