觀鳥和STEM融合項目式教育

陳哲

千秋基業(yè)，人才為先?！笆奈濉币?guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出：“深化新時代教育評價改革，建立健全教育評價制度和機(jī)制，發(fā)展素質(zhì)教育，更加注重學(xué)生愛國情懷、創(chuàng)新精神和健康人格培養(yǎng)?！敝μ岣呷瞬排囵B(yǎng)質(zhì)量，不斷引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)精神、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、挖掘創(chuàng)新潛能、提高創(chuàng)新能力，為奮進(jìn)全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程積蓄力量。

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)要求人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新。通過實施項目式學(xué)習(xí)、基于學(xué)生生活和學(xué)習(xí)中的問題，用多學(xué)科融合的方式，打開學(xué)科界限對學(xué)生解決問題能力提升的限制，整體提升核心素養(yǎng)。

鳥類自古以來就與人類生活密不可分，觀鳥和鳥類知識項目，可以涵蓋到核心素養(yǎng)中的所有要素：詩畫花鳥的人文審美、鳥類知識的科學(xué)研究、觀察思考求實的科學(xué)精神、走進(jìn)大自然的健康生活方式，思考人與鳥類關(guān)系中的責(zé)任擔(dān)當(dāng)、鳥類在仿生學(xué)的貢獻(xiàn)引發(fā)的實踐創(chuàng)新?；谟^鳥活動而開展的多學(xué)科融合項目式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新思維及能力。觀鳥活動并不簡單為用望遠(yuǎn)鏡觀察鳥類，可以延伸開展多種項目式學(xué)習(xí)，用學(xué)生喜愛的學(xué)習(xí)方式實現(xiàn)核心素養(yǎng)特別是創(chuàng)新能力的提升。

一、基于觀鳥活動，從問題出發(fā)，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)之道

問題意識是創(chuàng)新型人才的特質(zhì)，問題來自觀察和思考。目前教育的詬病是幼小的孩子充滿好奇心，總是有十萬個為什么，但隨著年齡增長卻越來越不會提問題了。深度學(xué)習(xí)、高品質(zhì)思維從會提問開始，要教會學(xué)生提問題，需要策略，需要從項目式學(xué)習(xí)中，走學(xué)科融合途徑，從不同學(xué)科的角度分解和提出問題、解決問題。觀鳥活動正是適合問題情景的跨學(xué)科項目式活動。

（一）問題的來源

1.對自然事物的觀察，從不同學(xué)科角度找問題

鳥的種類、形態(tài)、習(xí)性、繁殖充滿趣味，是激發(fā)學(xué)生觀察興趣的最佳媒介。在對鳥類的觀察中，找到問題。

2.對自然事件的觀察

鳥類生活也是有趣的自然事件，鳥類與其他生物的關(guān)系、與自然環(huán)境的適應(yīng)性，正是研究問題的好出處。如鳥兒洗澡和搭建五星級浴場項目，科學(xué)角度：鳥為何洗澡、怎樣洗澡;技術(shù)角度：如何進(jìn)行浴場的設(shè)計;工程角度：如何選材和制作;藝術(shù)角度：如何根據(jù)鳥類習(xí)性美化浴場

3.對自然變化的觀察

鳥類世界充滿規(guī)律但也在變化，這些變化也是激發(fā)學(xué)生問題意識的絕佳途徑。

（二）如何提出問題

1.給學(xué)生機(jī)會，從現(xiàn)象的觀察中提問

“你觀察到了什么？想知道什么？”如對鳥膝蓋的觀察，以鳥膝蓋的秘密和鳥腿運(yùn)輸機(jī)器人的創(chuàng)作為例，科學(xué)角度：鳥的身體結(jié)構(gòu)知識;技術(shù)角度：鳥膝蓋建模;工程：鳥腿機(jī)器人之制作;藝術(shù)角度：美化作品;數(shù)學(xué)：角度、幾何、計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計。提問：“請觀察鳥膝蓋，看到什么？”“目測似乎鳥膝蓋是像后彎，和其他動物不一樣，想知道為什么嗎？”“我們看到的鳥膝蓋是鳥膝蓋嗎？”“研究鳥類骨骼，觀察雞大腿，有什么發(fā)現(xiàn)？”

2.給學(xué)生示范，如何從觀察中提出問題

觀察鳥兒洗澡和搭建五星級浴場，科學(xué)角度：鳥為何洗澡、怎樣洗澡;技術(shù)角度：如何進(jìn)行浴場的設(shè)計;工程角度：如何選材和制作;藝術(shù)角度：如何根據(jù)鳥類習(xí)性美化浴場。

3.讓學(xué)生看到問題從現(xiàn)象中來，是提煉問題的來源

“我們以為的鳥膝蓋是鳥的腳后跟，那為什么鳥腿的結(jié)構(gòu)是這樣的呢？為什么跟其他動物不一樣？有沒有仿生學(xué)價值？“又例如鳥鳴叫，如何發(fā)聲，為什么要叫、不同的鳥發(fā)出的聲音為什么不一樣、聲音的產(chǎn)生原理、如何做一支鳥哨子如何畫一只貓頭鷹，美化鳥哨子。數(shù)學(xué)角度：如何測量。

（三）觀鳥活動中的多學(xué)科問題

通過觀察10種鳥類的行為和特征，在真實的問題中形成探究性、自主性的學(xué)習(xí)任務(wù)，從不同學(xué)科角度提出問題，進(jìn)行項目式學(xué)習(xí)。所有問題的解決都需要學(xué)生運(yùn)用不同學(xué)科知識：科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、美術(shù)和語言表達(dá)，文字撰寫。在項目式探究活動中學(xué)生感受到學(xué)科間的聯(lián)系，自覺運(yùn)用相關(guān)知識，從而提高綜合學(xué)習(xí)能力和核心素養(yǎng)，尤其是高階思維能力。學(xué)生在項目研究中提出假設(shè)、查找資料、反復(fù)驗證、得出結(jié)論、設(shè)計和制作作品以及進(jìn)一步思考，提升創(chuàng)新能力?；顒又屑纫毩⑺伎加忠獔F(tuán)隊合作，在對環(huán)境問題的探究中提升社會責(zé)任，形成正確的價值觀和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二、探索從STEAM模式發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)路徑

學(xué)生在自然中觀察鳥類，掌握鳥類外形、行為知識、思考環(huán)境及人類活動對其的影響，查找資料并進(jìn)行實驗和動手制作。

以學(xué)生對鳥巢的項目式研究為例：春天，學(xué)生小毛對樹上的鳥巢進(jìn)行了持續(xù)的觀察，發(fā)現(xiàn)親鳥在鳥巢中產(chǎn)卵育雛，幼鳥學(xué)飛離巢;也發(fā)現(xiàn)鳥巢有涂改帶等人類廢棄垃圾，其中一只雛鳥被涂改帶勒死。

S科學(xué)概念學(xué)習(xí)——鳥巢的功能。很多人認(rèn)為鳥類晚上都是在鳥巢休息的，實際絕大多數(shù)的鳥僅在產(chǎn)卵育雛時用鳥巢。帶著這個問題通過查閱資料和觀察，了解鳥巢的作用，進(jìn)行鳥巢的分類整理。從材料分類、鳥類體型與鳥巢大小分類，列表和分析。提升學(xué)生科學(xué)知識儲備以及資料收集、對比分析能力。

TE工程技術(shù)學(xué)習(xí)——為什么有的鳥巢如此精細(xì)、結(jié)實，鳥類是如何筑巢的？通過觀察廢棄的鳥巢，了解其結(jié)構(gòu)、材料。動手制作鳥巢，編織、搭建或木藝。

A藝術(shù)學(xué)習(xí)——如何通過色彩裝飾木藝鳥巢。通過鳥巢觀察和制作項目式學(xué)習(xí)提升學(xué)生對工程技術(shù)的掌握，并通過有結(jié)構(gòu)的思考和滲透環(huán)境美學(xué)，付諸實用。

A人文社會學(xué)科學(xué)習(xí)——人類垃圾如何成為了鳥類筑巢的材料？產(chǎn)生了哪些影響？動手制作了有垃圾材料的鳥巢，跟原始鳥巢進(jìn)行了抗風(fēng)、透水、牢固性的對比實驗。進(jìn)行資料檢索，查找到鳥用人工材料筑巢而引發(fā)事故的案例。此項目式學(xué)習(xí)對學(xué)生觸動很大，環(huán)境保護(hù)責(zé)任感得到提升。

在鳥巢項目式研究與各學(xué)科素養(yǎng)掛鉤，學(xué)生進(jìn)行了項目式閱讀，收集數(shù)據(jù)資料、整理觀察和實驗結(jié)論撰寫科學(xué)論文，并進(jìn)行答辯，得到閱讀、寫作、語言表達(dá)、邏輯思維、動手能力的全方位訓(xùn)練。

三、探索培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)新型人才的項目學(xué)習(xí)評價設(shè)計，過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合，積極使用過程性評價

過程性評價的“過程”是相對于“結(jié)果”而言的，具有導(dǎo)向性，過程性評價不是只關(guān)注過程而不關(guān)注結(jié)果的評價，更不是單純地觀察學(xué)生的表現(xiàn)。相反，關(guān)注教學(xué)過程中學(xué)生智能發(fā)展的過程性結(jié)果，如解決現(xiàn)實問題的能力等，及時地對學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量水平做出判斷，肯定成績，找出問題，是過程性評價的一個重要內(nèi)容。

1.長效機(jī)制的晉級獎勵

在本項目式學(xué)習(xí)案例中，給予每個學(xué)生表達(dá)的機(jī)會，用晉級勛章給與獎勵。學(xué)生從事觀察、研究、整理形成匯報材料，上臺分享表達(dá)。從對數(shù)量到質(zhì)量的評判設(shè)立晉級勛章，從一星到五星。

2.創(chuàng)造舞臺，精彩多元的評價

從觀鳥社的分享，晉級到學(xué)校外事活動分享、繼續(xù)晉級到參加國家省市級比賽和經(jīng)驗分享。好的文章和項目可以入選《協(xié)和鳥語》叢書和發(fā)表到報刊雜志，參加各級各類競賽。聚焦和吸引到了各類媒體的報道，來自榮譽(yù)和外界肯定的評價。

3.學(xué)生成長檔案，校本課程的創(chuàng)設(shè)、以及對學(xué)生成長的研究，促進(jìn)本項目的科學(xué)性，提升社會公認(rèn)度

老師收集學(xué)生作品、幫助提升研究項目水平、設(shè)立成長檔案進(jìn)行過程性評價，集結(jié)出《協(xié)和鳥語》3輯。進(jìn)行《環(huán)境教育對學(xué)生綜合素養(yǎng)提升的研究》，有三年的數(shù)據(jù)跟蹤分析。

四、實踐證明“觀鳥和STEM融合項目式教育實踐”培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)新人才確實可行

項目自2013年啟動，堅持了8年的實踐。參加項目的學(xué)生來自一年級到六年級，最大的現(xiàn)在已經(jīng)讀大學(xué)。他們從觀鳥STEM活動中獲得善于觀察的優(yōu)秀品質(zhì)，促進(jìn)思維的發(fā)展，具有思考能力和解決問題能力，創(chuàng)新意識和動手能力強(qiáng)，獲得多項科技競賽優(yōu)秀成績，品學(xué)兼優(yōu)。有的初三畢業(yè)被省實南山科技創(chuàng)新人才班錄取，大學(xué)多選擇理工科專業(yè)。家長反饋，因為小學(xué)階段的觀鳥科技活動，讓孩子愛上生物、物理等學(xué)科，創(chuàng)新能力明顯更強(qiáng)。

學(xué)生碩果累累：全國青少年科幻小說創(chuàng)作一等獎，廣州市科技小達(dá)人電視大賽一二三等獎、全國第33屆青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎，省市一等獎、創(chuàng)新獎、校長獎、廣州市青少年科技創(chuàng)新大賽一二三等獎……

以觀鳥為起點，一大批具有創(chuàng)新型人才特質(zhì)的孩子在國省市自然觀察大賽、自然筆記大賽、觀鳥大賽、科技創(chuàng)新大賽、發(fā)明大賽、模型大賽、家庭創(chuàng)新電視大賽、環(huán)境地圖大賽等表現(xiàn)突出，成人成才。實踐證明“觀鳥和STEM融合項目式教育”是培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)新人才的有效路徑。

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