2022年,教育部印發(fā)了《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》,明確要求“各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”[1]。2020年,教育部印發(fā)的《大中小學(xué)勞動教育指導(dǎo)綱要(試行)》中指出“勞動教育是新時代黨對教育的新要求”,強(qiáng)調(diào)“豐富、拓展勞動教育實(shí)施途徑”“在學(xué)科專業(yè)中有機(jī)滲透勞動教育”“數(shù)學(xué)、科學(xué)、地理、技術(shù)、體育與健康等學(xué)科要注重培養(yǎng)學(xué)生勞動的科學(xué)態(tài)度、規(guī)范意識、效率觀念和創(chuàng)新精神”[2]??鐚W(xué)科項目式學(xué)習(xí)是以不同學(xué)科的關(guān)鍵概念或能力為載體,指向真實(shí)世界中的問題解決,它通常需要整合不同學(xué)科的知識和能力,共同指向真實(shí)情景中的問題探索與解決,體現(xiàn)對不同學(xué)科領(lǐng)域知識的整體理解[3]。
確定項目式學(xué)習(xí)內(nèi)容
植物是小學(xué)生身邊最常接觸到的生物種類之一,了解植物對于學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)領(lǐng)域知識有重要的意義,種植植物則屬于生產(chǎn)勞動范疇。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》課程理念中“倡導(dǎo)以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生主動參與、動手動腦、積極體驗(yàn),經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐的過程”,其中3—4年級學(xué)生的必做實(shí)踐探究活動就涉及到種植物[4]?!读x務(wù)教育勞動課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》3—4年級學(xué)段目標(biāo)中指出:“初步體驗(yàn)簡單的種植、養(yǎng)殖、手工制作等生產(chǎn)勞動,能規(guī)范地使用常用的勞動工具,了解常用材料的作用與特征,對勞動過程中遇到的問題具有好奇心和探究欲望?!盵5]學(xué)科之間存在交叉。
教科版小學(xué)《科學(xué)》4年級下冊“植物的生長變化”單元,教材以種植鳳仙花為活動主線認(rèn)識植物的一生。以往的教學(xué)中,學(xué)生通常只種植鳳仙花,植物種類單一,而且一個單元結(jié)束之后如果教師沒有持續(xù)的引導(dǎo)、鼓勵的話,關(guān)于種植話題學(xué)生就鮮有人再提及,班級中能夠完整、深入地觀察記錄植物生長變化過程的學(xué)生更屈指可數(shù)。
基于以上分析,我以“植物的生長變化”單元為主,通過“我與航天員一起種植物”項目,有機(jī)融合勞動、語文、美術(shù)、信息技術(shù)等多學(xué)科內(nèi)容,進(jìn)行跨學(xué)科的項目設(shè)計[6],引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識和技能,親自種植植物,在種植中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,深入開展種植實(shí)踐,全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和勞動素養(yǎng),以期解決常規(guī)教學(xué)中存在的不足,同時實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科育人的目的。
項目式學(xué)習(xí)設(shè)計
學(xué)情分析
學(xué)校有種子博物館、陽光小屋、植物生長箱等勞動場所,學(xué)生在科學(xué)、勞動課上就對植物的種子、蔬菜、花卉等進(jìn)行過觀察和學(xué)習(xí),在班級小菜園中也有過簡單的勞動體驗(yàn)。學(xué)生對于種植植物非常感興趣,樂于探究植物的生長奧秘。3年級時,學(xué)生有過連續(xù)觀察天氣(1個月)、飼養(yǎng)蠶寶寶(2個月)等長周期的觀察實(shí)踐活動,已經(jīng)初步掌握了觀察記錄方法。學(xué)生在語文課練習(xí)寫觀察日記,在美術(shù)課學(xué)習(xí)過植物的繪畫技巧,具有一定的信息搜索和圖文整理、邏輯思維能力,能夠在熟悉的場景或事物中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、形成概念[7]。基于學(xué)生的知識經(jīng)驗(yàn)、興趣水平、思維能力等分析,設(shè)定本跨學(xué)科項目的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
本項目的學(xué)習(xí)目標(biāo)依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中的4個核心素養(yǎng)——科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度責(zé)任制訂(見表1),涉及生命科學(xué)領(lǐng)域“生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次”“生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”“生物與環(huán)境的相互關(guān)系”“生命的延續(xù)與進(jìn)化”4個核心概念,在“探究實(shí)踐”中融入《義務(wù)教育勞動課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中的勞動能力;“態(tài)度責(zé)任”中融入勞動觀念、勞動精神、勞動習(xí)慣和品質(zhì)等勞動核心素養(yǎng),以期達(dá)到跨學(xué)科育人的目標(biāo)。本項目涉及的跨學(xué)科概念主要有結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)定與變化、系統(tǒng)與模型。
項目設(shè)計流程
項目按照啟動種植項目、種植技能科學(xué)知識儲備、展示交流、反思評價4個環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(見圖1)。
項目實(shí)施過程
本項目式學(xué)習(xí)的驅(qū)動問題是“綠色開花植物是如何由種子發(fā)育成一株完整植物的?”此驅(qū)動問題可拆解為7個核心問題推進(jìn)項目開展[8]。根據(jù)植物的生長階段和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在項目啟動后的項目開展階段,將劃分為2次“知識與技能儲備”和2次“展示交流”活動,從種植技能和科學(xué)觀念2條主線進(jìn)行設(shè)計,幫助學(xué)生掌握種植技術(shù)、學(xué)習(xí)植物學(xué)知識,達(dá)成對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、勞動素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)(見圖2);最后引導(dǎo)學(xué)生對項目進(jìn)行反思與評價。
啟動種植項目
情境導(dǎo)入 我國“問天”實(shí)驗(yàn)艙已成功與“天和”核心艙對接,將在軌主要開展空間生命科學(xué)研究,航天員正在空間站種植物。進(jìn)入空間站的植物被稱為模式植物,它們具有成活易、周期短、地面研究基礎(chǔ)好等特點(diǎn)。同學(xué)們,你們是否也想和航天員一起栽培植物,研究綠色開花植物是如何由種子發(fā)育成一株完整的植物的?
項目任務(wù) 你們可以從鳳仙花、雞蛋茄、向日葵、五彩椒等植物中任意選擇1種植物,也可以自主選擇其他植物,只要易于成活、生長周期短,春季播種,9月能結(jié)果即可。我們要從種子開始種植并養(yǎng)護(hù)植物,請你用照片、文字、圖畫等多種方式記錄播種、發(fā)芽、長葉、開花、結(jié)果的情況,最終通過觀察日記等方式展示你們的勞動成果,優(yōu)秀的記錄將推薦參加相關(guān)科技比賽。
評價標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)生明確任務(wù)后,出示項目評價表(見表2),重點(diǎn)從種植實(shí)踐、植物生長、觀察記錄、展示交流4個維度評價學(xué)生種植植物的勞動過程,以及基于觀察記錄的展示交流情況。
學(xué)生自主選擇種植的植物,根據(jù)選擇種類組建種植興趣小組,自主查閱所種植物的資料,制訂種植計劃,開啟種植項目(見圖3)。
知識與技能儲備1
在植物播種、發(fā)芽、長葉階段,學(xué)習(xí)如何觀察描述植物營養(yǎng)器官,認(rèn)識營養(yǎng)器官的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生思考植物生長、生存的需求,通過設(shè)計對比實(shí)驗(yàn),研究水分、光照、溫度、土壤、空氣等對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響(見圖4)。
技能方面,根據(jù)所種植物的生長習(xí)性,選擇合適的花盆、營養(yǎng)土、肥料等種植材料,利用鏟子、澆水壺等種植工具,完成選種、播種、移栽等工作[9]。這個階段重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生種植植物的成活情況及觀察記錄情況,及時補(bǔ)苗,保證學(xué)生的參與度。長葉期植物的需水量增大,提醒學(xué)生每天澆水、少量多次施肥,并注意防蟲。
展示交流1
在植物長葉期組織學(xué)生進(jìn)行階段展示交流(見圖5),提出問題:“航天員在天宮課堂展示了他們的植物生長情況,你們的植物長勢如何呢?”引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)交流植物從播種到萌發(fā)、長葉的生長變化,并展示學(xué)生的優(yōu)秀觀察日記(見圖6)。接下來,植物又會發(fā)生什么變化呢?引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生繼續(xù)養(yǎng)護(hù)好植物、堅持進(jìn)行觀察記錄。
知識與技能儲備2
在植物開花結(jié)果階段,通過解剖觀察花與果實(shí)的結(jié)構(gòu),認(rèn)識開花結(jié)果的過程,推測種子傳播的方式,形成對繁殖器官結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的認(rèn)識。
技能方面重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)人工授粉、打頂、除蟲等種植技術(shù),保證植物的坐果率和成活率(見圖7)。
展示與交流2
種植過程并不是一帆風(fēng)順的,并不是所有的同學(xué)都能一次成功,最終的展示交流非常重要。
教師引導(dǎo):“秋天是收獲的季節(jié),我們該向航天員匯報我們地面的種植情況了。”
學(xué)生先在小組內(nèi)互相交流展示開花、結(jié)果的變化過程,推選組員基于觀察日記、研究報告、標(biāo)本等實(shí)證展示一種植物的成長之旅。展示交流后,引導(dǎo)全班同學(xué)整理和分析不同植物的生長變化規(guī)律,概括植物的共同特征。
教師:“你們在種植植物的過程中遇到過什么問題?如何解決的?解決效果如何?”
讓成功的同學(xué)分享種植經(jīng)驗(yàn),失敗的同學(xué)總結(jié)其中的原因,迭代優(yōu)化為下一次項目啟動作準(zhǔn)備(見圖8)。
學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識與技能,例如科學(xué)學(xué)科的植物知識、勞動學(xué)科的栽培技術(shù)、語文學(xué)科觀察日記的寫作、美術(shù)學(xué)科的繪畫技巧,以及信息技術(shù)學(xué)科的資料搜索、整理等,多種方式展示學(xué)習(xí)成果。
反思與評價
植物種植階段結(jié)束后,要及時引導(dǎo)學(xué)生反思種植活動的收獲,并根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)完成自我評價。通過學(xué)生的反饋(見圖9)不難發(fā)現(xiàn),種植過程中,學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到了植物結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,了解了植物的生長需求,還習(xí)得了種植方法。學(xué)生在種植過程中會遇到不少問題,有的由于種子問題始終不發(fā)芽,有的由于養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)或者種植環(huán)境所限植物長勢不佳,還有的由于天氣緣故、人為因素導(dǎo)致植物不幸夭折……正是這一次次的失敗,才讓同學(xué)們懂得珍愛生命的道理。正是一次次的發(fā)現(xiàn)問題重新再來,學(xué)生才能體會到種植成功的喜悅和艱辛,并深刻感受果實(shí)的來之不易,懂得珍惜糧食、尊重勞動的觀念,以及持之以恒、百折不撓的勞動品質(zhì)和精神。
項目實(shí)施策略
扎實(shí)開展課堂教學(xué),在觀察探究的過程中儲備必備的科學(xué)知識
本項目的實(shí)施是在充足豐富的教具學(xué)具,以及校園多樣的植物資源的支持下完成的。豐富的材料為學(xué)生搭建了腳手架,通過一系列探究學(xué)習(xí),學(xué)生習(xí)得了植物方面的科學(xué)知識和種植技能,多樣化的植物種類幫助學(xué)生歸納概括了植物多樣性和共同性的特征。
依托專家技術(shù)指導(dǎo),在種植實(shí)踐過程中提升必備的勞動能力
本項目涉及的種植技術(shù)主要由北京教學(xué)植物園的專家、教師指導(dǎo)完成。從浸種、育苗,到間苗、移栽、定植等,引導(dǎo)學(xué)生針對不同種類的植物選擇合適的栽種方法,進(jìn)行科學(xué)種植、科學(xué)養(yǎng)護(hù)、科學(xué)施策,提高了植物的成活率和學(xué)生的實(shí)際獲得感,在實(shí)踐中提升了生產(chǎn)勞動能力。
家校協(xié)同共育,保障項目順利完成
本項目通過科學(xué)課、科學(xué)探究社團(tuán)等多種途徑開展,而種植場所則主要在學(xué)生家中,因此項目的開展離不開家長的配合[10]。教師持續(xù)鼓勵引領(lǐng),家長也及時反饋孩子的種植情況,督促學(xué)生持續(xù)觀察記錄,家校協(xié)同共育保障了項目的順利完成。
通過多種渠道平臺,展示交流學(xué)生的勞動成果
項目展示階段,我們引導(dǎo)種植成效顯著的同學(xué)進(jìn)班展示,分享經(jīng)驗(yàn)。同時加大了對種植項目的宣傳,如利用學(xué)校微信公眾號推送優(yōu)秀觀察日記。我們還引導(dǎo)學(xué)生將觀察日記進(jìn)行整理,撰寫成科技小論文、自然筆記等,并鼓勵學(xué)生積極參加各級各類比賽,如北京市中小學(xué)生植物栽培大賽、金蕊自然筆記、金鵬科技論壇、科技創(chuàng)新大賽等。有學(xué)生出于植物因缺水而死遂發(fā)明了微型自動澆花設(shè)備;有學(xué)生整理了自己的觀察日記,撰寫了不同種植環(huán)境對百日草生長影響的小論文;還有學(xué)生研究植物用水、容器大小等對植物生長的影響,相關(guān)研究都在市、區(qū)級比賽中獲獎,培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維。多種平臺、多種方式的展示交流,極大提升了學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)驅(qū)動力,滿足了學(xué)生個性化發(fā)展的需求。
項目的育人價值
“我與航天員一起種植物”項目歷時半年,通過近3年的實(shí)踐,共有391名學(xué)生參與。教學(xué)中我們把科學(xué)教育與勞動教育進(jìn)行跨學(xué)科整合,將課堂上科學(xué)知識、種植技能的學(xué)習(xí)與課下種植勞動實(shí)踐相結(jié)合,幫助學(xué)生建構(gòu)生命科學(xué)的核心概念和跨學(xué)科概念,習(xí)得科學(xué)栽培的方法和技能,在項目中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和勞動素養(yǎng)。
“我與航天員一起種植物”項目蘊(yùn)含豐富的育人價值,很好地體現(xiàn)了核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的跨學(xué)科育人目標(biāo),取得了一定的教學(xué)成效。項目活動廣受學(xué)生歡迎,學(xué)生即便升入高年級仍樂此不疲。他們自主選擇栽種植物的種類、自主查閱資料、制訂種植計劃、開展種植實(shí)踐,他們經(jīng)常向教師、家人求助,詢問遇到的問題或是分享最新發(fā)現(xiàn)。正是在一次次的種植中,學(xué)生學(xué)習(xí)、感受、體驗(yàn)、領(lǐng)悟,實(shí)現(xiàn)種有所得、學(xué)有所獲、勞有所樂。項目結(jié)束后,我們的學(xué)習(xí)并未止步,學(xué)生進(jìn)一步開展研究性學(xué)習(xí),在多種渠道、平臺展示交流學(xué)生的勞動成果,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。