“校园鸟巢”项目设计与实施

作者: 陈静 徐梅

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科学课程标准提出,应充分利用学校、家庭、社区的各种资源,创设良好的学习情境,设计适宜的探究问题;倡导以探究和实践为主的多样化学习方式,让学生主动参与、动手动脑、积极体验,经历科学探究以及技术与工程实践的过程。校园作为学生学习和生活的重要场所,不仅承载着传授知识的重要使命,更是一个充满活力和创造力的实践平台。校园内拥有丰富的自然资源和良好的人文环境,教师合理利用校园资源,为学生创设真实的学习情境,设计并实施一系列具有实践性和创新性的学习活动,不仅能够提升他们的学习兴趣和参与度,还能够培养他们的实践能力和创新精神。[1]

一、项目背景与目标

在学校期间,学生总能看见小鸟飞翔的身影、听见各种小鸟的叫声,可是从来没有在校园的树杈上发现过鸟巢。为什么校园的树杈上没有鸟巢?是否可以自己动手为小鸟制作一些鸟巢,放到校园的树杈上去呢?[2]

基于真实的校园环境,我们开发了“校园鸟巢”项目,并制订了对应的学习目标。

科学观念:近距离观察校园周围的鸟类,初步了解它们的生态习性和生存需求,从而增强对自然生态的认知和尊重。

科学思维:能比较全面地分析影响鸟类筑巢的各种因素,能针对校园里没有发现鸟巢的原因作出假设,并基于观察和学习搜集证据,建立证据与假设之间的联系。

探究实践:查阅资料,团队合作设计校园鸟巢的建造方案,在设计过程中能考虑到鸟巢的稳定性、舒适性和美观性等;能尝试运用多学科知识及原理制作鸟巢模型,掌握基本的制作技能,如切割、粘贴、组装、搭建等,并根据鸟巢模型的实际效果进行修改与迭代。

态度责任:对校园环境保持好奇心和探究热情,在日常生活中更加关注和保护校园环境、珍爱校园生命;善于团队合作、乐于分享、勤于与其他团队相互交流学习。

二、项目任务与实施

立足学习目标,我们设计了学习任务,并开展相关学习活动。

任务一:调查鸟巢的相关信息

基于“校园内经常看见小鸟在飞翔、听见小鸟在鸣叫”的真实情境,学生利用科技社团课时间,到信息技术教室利用网络查阅资料(如图1),到校园实地观察小鸟,采访教师,对校园内出现的小鸟种类、名称、特征等展开初步的调查、统计、梳理、分析等。

学生通过多途径探究发现,鸟类筑巢的主要目的并不是给自己建一个温暖的家,而是繁殖后代;不同的鸟搭建鸟巢的习性有很大的差异,有的鸟在树上筑巢,有的在地面上筑巢,有的在芦苇丛中筑巢,还有的在草丛里筑巢。

在对校园及周边进行实地调查后,学生做出了鸟儿不在校园筑巢的几点推测:一是校园两侧隔墙有很多栋高达33层的小区居民楼,人口密集;二是校园一边隔墙外是城市内环快速公路,环境比较嘈杂;三是校园内鸟儿的食物较少,没有野果,也没有农作物;四是校园周边的小鸟种类及数量本来就不多。

任务二:根据需求和条件设计校园鸟巢

围绕“为小鸟搭建鸟巢”这个看似简单而实际复杂的任务,学生展开讨论并制订计划:应该做哪些准备?先做什么再做什么?每一步工作的内容包括哪些?首先,学生梳理了需要解决的问题:通常鸟巢都是用哪些材料做成的?材料之间的黏合剂是什么?鸟巢常见的结构样式有哪些?做好的鸟巢应该放在多高的树上?等等。然后,学生围绕问题列出计划,并通过查阅资料、寻找并观察大自然中的鸟巢等方法,了解到鸟巢的结构样式、制作材料等多方面的信息:鸟常用树枝、枯叶、杂草、藤蔓、羽毛、泥土等材料筑巢,鸟会用到植物纤维、唾液固定材料,有的鸟甚至用到了人类使用的塑料口袋撕成的“细绳”来固定;鸟巢的形状千奇百怪,有长的有短的,有口朝上的也有口朝下的,还有从侧面开口的。

至此,学生已经基本明确制作校园鸟巢的关键问题,即:做成什么样?用什么做?做多大?

任务三:设计并制作鸟巢

这是本项目的核心活动。在设计鸟巢环节,学生分组围绕新的问题设计鸟巢:设计制作哪种鸟巢?准备用哪些材料制作?每种材料大概要准备多少?之后,他们尝试多途径完成设计,如利用纸笔和电脑软件设计(如图2)。

在制作鸟巢环节,学生到校园寻找材料,如树枝、枯叶、棕毛等,开始制作鸟巢模型,并针对发现的问题展开研讨,及时调整设计方案,再次动手改进鸟巢。实践中,学生学习修剪树枝并使用小草与潮湿的泥土这些常见的材料,学习丝带与棉线的使用(如图3),学习使用塑胶枪等工具,发现搭建鸟巢比想象中复杂。

鸟巢制作好了,应该把它放在校园的哪棵大树上?放在大树多高的位置?放置的方位有没有讲究?要完成安置鸟巢这个任务,还需要学校提供哪些帮助?围绕这些问题,学生讨论安置方案,并进行实践(如图4)。

任务四:项目总结与拓展

学生围绕设计创意、制作方法、材料选择、作品效果等方面展开讨论,对作品进行评价,开展成果发布会,同时围绕自己的感受和收获进行活动总结与拓展。

三、项目成效

“校园鸟巢”这一项目的实施,其效果远超预期,不仅在探究实践层面上为学生带来了深刻的学习体验,更在态度责任层面上产生了积极的影响。

从探究实践层面来看,项目为学生提供了一个跨学科整合知识的实践平台。学生在活动中不仅学习了鸟类生态学和生物学知识,还涉及了工程设计与制作、数学计算和艺术审美等多个领域。他们需要将这些看似不相关的知识融合在一起,并通过合作与创新,设计、制作出实用又美观的鸟巢。这一过程不仅锻炼了学生的跨学科思维,也提升了他们的问题解决能力和实践操作能力。

从态度责任层面来看,项目对学生产生了积极的影响。在制作鸟巢的过程中,学生投入了大量的精力,对自己的作品充满了自豪感和成就感。当看到自己亲手制作的鸟巢被安放在校园中,为鸟类提供了一个安全的家园时,他们的内心充满了喜悦和满足。这种情感的体验,增强了学生对学习的热情,让他们更加珍视与大自然的和谐关系,也更明白了保护生态环境的重要性。

四、项目反思

教师要尊重学生的学习需求。项目从问题的提出、计划的制订、鸟巢的设计、资料的查阅、材料的收集、动手制作与改进到鸟巢的安置,整个过程都是学生在主导,他们非常积极主动,效果也很显著。鸟巢的形状迭代了多次,经历了三角形、多边形、桶型、房屋型等;鸟巢的固定材料也迭代了多次,从用校园的吉祥草,到用泥土再用彩带,最后用热熔胶枪。这些“选择—淘汰—再选择—再淘汰”的过程,都是基于学生学习的需要自然发生的。

教师要提供高效的学习支持。校园鸟巢的完成先后使用了学校的科学实验室、信息教室和劳技室等学习场地,学习时间上保证了每周两次的频率、每次1小时的时长,制作工具使到了美工刀、剪刀、老虎钳、热熔胶枪、钢尺、镊子等。教师提供的这些学习支持,是项目得以顺利完成的重要保障。

[课题:重庆市教育科学“十三五”规划2020年度重点无经费课题“基于小学科学教材的STEAM课程资源建设研究”,批准号:2020-05-196]

(作者单位:陈静,重庆市大渡口区实验小学;徐梅,重庆市大渡口区教师进修学院)

参考文献

[1]周东岱,樊雅琴,于颖,等.基于STEAM教育理念的小学课程体系重构研究[J].电化教育研究,2017(08).

[2]杨遍.校园鸟类行为科普作品的设计与创作[D].武汉:华中师范大学,2016.

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