利用網(wǎng)絡(luò)資源組織海綿城市項目式學(xué)習(xí)

◇唐 菲（江蘇：蘇州高新區(qū)實驗小學(xué)校珠江路校區(qū)）

教育學(xué)指出教學(xué)方法要直觀、具體、有趣，這些方法容易將抽象的事物轉(zhuǎn)化為學(xué)生能夠理解的、易于掌握的知識，這樣能夠在提高課堂效率的同時加深學(xué)生的印象。信息技術(shù)憑借其豐富的資源庫、方便易獲取的感官體驗、節(jié)約課堂時間等特點逐漸取得了廣大教師的認(rèn)可。在以項目為中心的小學(xué)科學(xué)課堂，信息技術(shù)為學(xué)生的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造提供了更加寬闊的舞臺。

一、引言

2000年以來,我國大力推動信息技術(shù)發(fā)展，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，這也極大地促進(jìn)了教育信息化的發(fā)展，目前，中國已成為信息技術(shù)教育應(yīng)用的全球前沿陣地?！读x務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017 版）指出，科學(xué)教師應(yīng)能開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)資源，彌補(bǔ)現(xiàn)實教學(xué)的不足，促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)。由此可見，國家對教育信息化提出了更高的要求，對科學(xué)教師也寄予了更多的期許。教師在利用信息技術(shù)教學(xué)時，應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)模式、優(yōu)化科學(xué)教學(xué)手段、解決科學(xué)教學(xué)上較難解決的問題、拓寬學(xué)生的科學(xué)知識面，以提高教師的教學(xué)效率。同時，信息技術(shù)一旦為學(xué)生搭建好平臺，學(xué)生在課外也能順理成章自己主動去探索。

二、項目式學(xué)習(xí)與海綿城市項目的界定

1995年《科學(xué)課》雜志先后刊登了德國安內(nèi)莉澤·波拉克女士在中德自然常識研討會上，通過“德國家鄉(xiāng)常識課項目設(shè)計教學(xué)實例”的兩篇翻譯稿，介紹了項目教學(xué)法的價值及其在德國基礎(chǔ)教育教學(xué)中的應(yīng)用，項目式學(xué)習(xí)開始被引進(jìn)我國。目前，項目式學(xué)習(xí)的研究在我國方興未艾，呈上升趨勢，成為教育界關(guān)注的熱點問題。筆者在此采用巴克教育研究所的定義方法，即項目式學(xué)習(xí)是一套系統(tǒng)的教學(xué)方法，是對復(fù)雜、真實問題的探索，也是精心設(shè)計項目作品、規(guī)劃和實施項目任務(wù)的過程，在這個過程中，學(xué)生能夠掌握所需的知識和技能。

海綿城市是將自然途徑與人工措施結(jié)合在一起，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透以及凈化。例如德國某商業(yè)區(qū)的工程選擇將收集全部屋頂雨水用于沖刷馬桶，隨后將剩余雨水儲藏在滲水池內(nèi)；市政道路與停車場雨水則用于土地截留與下滲到坑洼地段與溝渠。

筆者以海綿城市這個主題作為切入點，恰逢九月初，學(xué)生在新聞上目睹了“鄭州暴雨”事件。2021年7月18日18 時至21日0 時，鄭州普降大暴雨、特大暴雨，累積平均降水量449 毫米，引發(fā)城市內(nèi)澇、數(shù)百萬群眾房屋被淹，給當(dāng)?shù)厝罕娫斐闪酥卮筘敭a(chǎn)損失。這一話題引發(fā)了國內(nèi)社會廣泛的熱議，加之開學(xué)期間蘇州地區(qū)某日突降大雨，蘇州媒體都對此進(jìn)行了報道，有部分地勢低洼的地區(qū)遭遇了小范圍洪澇災(zāi)害，學(xué)生所在小區(qū)部分遭遇了此次汛情。這些發(fā)生在身邊的事件容易引起學(xué)生的共鳴與疑問，借此機(jī)會開展項目式學(xué)習(xí)能夠快速吸引學(xué)生注意力。

三、海綿城市項目式學(xué)習(xí)的實施

海綿城市課程實施整體思路分為四個部分：展現(xiàn)一座海綿城市；雨水的旅程；描繪一座海綿城市的構(gòu)想圖；搭建一座海綿城市。核心目標(biāo)是使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中逐步構(gòu)建起屬于自己的有關(guān)城市給排水、生態(tài)建設(shè)的畫卷，發(fā)現(xiàn)并解決一些在實踐中遇到的實際問題。

（一）展現(xiàn)一座海綿城市

起始課程需要充分調(diào)動學(xué)生的興趣以及探究的欲望，需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境，以啟發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、感悟，以便讓課堂有一個良好的開端。本課程是以社團(tuán)的形式開展的，面向四五年級的學(xué)生，這部分學(xué)生在科學(xué)課以及在生活中積累了一些片段化的知識，對于綜合的課題有著極強(qiáng)的探究興趣。

筆者在課前導(dǎo)入時，在互聯(lián)網(wǎng)上尋找了關(guān)于“鄭州暴雨”以及災(zāi)難片中關(guān)于洪水的微視頻，利用剪映App對視頻進(jìn)行整理與編輯，讓學(xué)生感受到洪水災(zāi)害的可怕。學(xué)生被事件中地鐵里竭力呼喊求救的人們所觸動，向筆者提出了許多問題，諸如“為什么突然下這么大的雨”“為什么地鐵的門打不開”等。這些問題與學(xué)生的生活實際有所聯(lián)系，筆者鼓勵學(xué)生進(jìn)行討論，并適時利用網(wǎng)絡(luò)圖片進(jìn)行講解。這些活動，激發(fā)了學(xué)生探究一座海綿城市的心理，為下一環(huán)節(jié)做好了鋪墊。隨后的課堂，筆者以Power Point 作為講解的載體，對現(xiàn)有的海綿城市的案例進(jìn)行了介紹，如德國、瑞士、新加坡等國家的成功案例。為了讓學(xué)生有更加真切的感受，我們以Google Earth如圖1。

圖1 Google Earth操作界面

軟件為教學(xué)載體，其界面可以以圖片的形式展現(xiàn)城市建設(shè)的全貌。筆者首先教給學(xué)生如何操作，再讓學(xué)生自由觀察案例的不同部分，探究設(shè)計建設(shè)的原理，學(xué)生的積極性較高。

（二）雨水的旅程

學(xué)生已在生活中積累了大量關(guān)于水的認(rèn)知經(jīng)驗，比如水可以溶解物質(zhì)、加熱水時可以看見氣泡等，這些知識是碎片化的。教科版科學(xué)三年級上冊對水這部分內(nèi)容進(jìn)行了科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化，學(xué)生在課堂上已經(jīng)逐步建立起了物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的概念。在本課程中，我們致力于探索水的變化給人類帶來的影響。

在科學(xué)課程中，有一些知識比較深奧難懂，學(xué)生如果未親身動手實驗，就會很難理解。在本課程中，如果機(jī)械地重復(fù)科學(xué)課上的小實驗，無疑激發(fā)不起學(xué)生繼續(xù)探索的興趣；再者，探究活動需要學(xué)生進(jìn)行長時間、連續(xù)性的觀察，而課程時間有限。為此，筆者試圖探尋教育信息化與課程的結(jié)合。小學(xué)生對于交互性的游戲有極大興趣，筆者在Ipad 的應(yīng)用中找到了這一款游戲《天氣》如圖2。

圖2 Ipad游戲《天氣》界面

這是一款探究水的游戲，學(xué)生在這款游戲中學(xué)習(xí)并玩耍天氣，與陽光、空氣、水、溫度、風(fēng)和降雨一起玩，可以讓天下雨、下雪，也可以制造一場大雷雨。在制造雨水、雪的過程中，學(xué)生完成了對舊知識的鞏固，也由原來的課堂引發(fā)出了一系列新問題比如“為什么雨一會停，一會又下”“遇到暴雨的時候，古代的建筑是怎么抵御的”這些問題都反映著學(xué)生對新知的渴求。

（三）描繪一幅海綿城市假想圖

小學(xué)階段的孩子喜歡涂涂畫畫，筆者就此詢問幾位學(xué)生原因，他們的答案是“喜歡畫畫，因為可以陶冶性情”“畫畫會讓我們的生活變得五顏六色、色彩斑斕，還會讓生活變得更加美妙”……可見繪畫對于學(xué)生是一項正向的喜愛的刺激。

學(xué)生在美術(shù)課堂選用的是馬克筆、水彩等顏料，傳統(tǒng)的繪畫方式使得學(xué)生對于顏色的把控更加真實，紙張帶來的輕微摩擦、暈染等觸感能夠培養(yǎng)學(xué)生手部感覺，而弊端是一旦畫作形成，較難改正。為了突破這一短板，充分釋放學(xué)生的想象力，筆者給每個小組提供了Ipad 以及電容筆，利用Notability App 進(jìn)行繪畫。這個應(yīng)用中，學(xué)生能夠縱情揮發(fā)色彩，提供的顏色種類豐富，粗細(xì)可調(diào)，畫筆工具種類齊全，學(xué)生即使畫錯了還可擦拭，小組的創(chuàng)作熱情高漲。

（四）搭建一座海綿城市

通過前面的課程，學(xué)生已經(jīng)對海綿城市有了充分的理解，此時開展搭建海綿城市的環(huán)節(jié)，可以綜合鍛煉學(xué)生知識整合的能力。在海綿城市的幻想畫課程中，學(xué)生已經(jīng)可以列出城市的一些具體設(shè)備、構(gòu)造，在搭建環(huán)節(jié)，能讓學(xué)生將想象轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，并認(rèn)識想象與現(xiàn)實之間的差異。

筆者在此采用了市售的一套輔助性質(zhì)的STEAM 材料包，指導(dǎo)學(xué)生利用亞克力板、中控板、電機(jī)等材料搭建一個實體模型。在此過程中，學(xué)生需要完成搭建以及編程，使得搭建的模型智慧化，實現(xiàn)預(yù)期的功能。圖形化編程軟件drpai，利用了scratch 的基本原理，使得編程簡單，符合學(xué)生的年齡段特征。在編程過程中，學(xué)生不斷遇到問題，但他們會通過尋求網(wǎng)絡(luò)以及外界幫助來解決問題。學(xué)生在這一過程中，不僅提高了解決問題的能力，還極大地增強(qiáng)了自信心。在編程中與搭建模型時，不少學(xué)生提出了異議，比如“海綿城市的樣品的最下層蓄水層，可以改動”“我可以改造房子，使房子自身能發(fā)電”“水層層過濾，能不能利用這一點安裝一個發(fā)電機(jī)”這些奇思妙想突破了課堂，筆者鼓勵學(xué)生去網(wǎng)上商城購買相應(yīng)的材料來改裝海綿城市。（圖3 為初步搭建完成的模型）

圖3 學(xué)生搭建的海綿城市模型

四、海綿城市項目式學(xué)習(xí)總結(jié)

本項目試圖以海綿城市這個大概念為學(xué)生學(xué)習(xí)的錨點，提供必要的學(xué)習(xí)要素給學(xué)生，讓學(xué)生在真實環(huán)境中自主探究、合作探索。在項目式學(xué)習(xí)中，我們結(jié)合最新的教育信息化技術(shù)，力求極大地激發(fā)學(xué)生主動探索的精神，將想象力轉(zhuǎn)化為一定的成果。在這一過程中，學(xué)生的積極性被充分調(diào)動，并在實踐中構(gòu)建起了自己的知識網(wǎng)絡(luò)。

在我國現(xiàn)代信息技術(shù)和各科課程教學(xué)相互結(jié)合的大環(huán)境下，廣大師生擁有了更加廣闊的平臺與發(fā)展機(jī)會。在課程教學(xué)中，我們要熟練掌握不同的教育信息化術(shù)，合理地利用網(wǎng)絡(luò)資源輔助我們進(jìn)行教學(xué)。在信息化的浪潮中，我們要調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，促進(jìn)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)；要引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的想象力，讓他們在掌握科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的同時，借助科學(xué)知識來解決日常生活中遇到的問題，不斷提升科學(xué)素養(yǎng)?！?/p>