觀鳥和STEM 融合項(xiàng)目式教育
——小學(xué)生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)實(shí)踐

文/廣州市協(xié)和小學(xué) 陳 哲

千秋基業(yè)，人才為先。“十四五”規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出：“深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革，建立健全教育評(píng)價(jià)制度和機(jī)制，發(fā)展素質(zhì)教育，更加注重學(xué)生愛(ài)國(guó)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(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)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(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新。通過(guò)實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、基于學(xué)生生活和學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，用多學(xué)科融合的方式，打開學(xué)科界限對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題能力提升的限制，整體提升核心素養(yǎng)。

鳥類自古以來(lái)就與人類生活密不可分，觀鳥和鳥類知識(shí)項(xiàng)目，可以涵蓋到核心素養(yǎng)中的所有要素：詩(shī)畫花鳥的人文審美、鳥類知識(shí)的科學(xué)研究、觀察思考求實(shí)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(shí)踐創(chuàng)新?；谟^鳥活動(dòng)而開展的多學(xué)科融合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新思維及能力。觀鳥活動(dòng)并不簡(jiǎn)單為用望遠(yuǎn)鏡觀察鳥類，可以延伸開展多種項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，用學(xué)生喜愛(ài)的學(xué)習(xí)方式實(shí)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(dòng)， 從問(wèn)題出發(fā)，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)之道

問(wèn)題意識(shí)是創(chuàng)新型人才的特質(zhì)，問(wèn)題來(lái)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(wàn)個(gè)為什么，但隨著年齡增長(zhǎng)卻越來(lái)越不會(huì)提問(wèn)題了。深度學(xué)習(xí)、高品質(zhì)思維從會(huì)提問(wèn)開始，要教會(huì)學(xué)生提問(wèn)題，需要策略，需要從項(xiàng)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(wèn)題、解決問(wèn)題。觀鳥活動(dòng)正是適合問(wèn)題情景的跨學(xué)科項(xiàng)目式活動(dòng)。

（一）問(wèn)題的來(lái)源

1.對(duì)自然事物的觀察，從不同學(xué)科角度找問(wèn)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(duì)鳥類的觀察中，找到問(wèn)題。

2.對(duì)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(wèn)題的好出處。如鳥兒洗澡和搭建五星級(jí)浴場(chǎng)項(xiàng)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(chǎng)的設(shè)計(jì)；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(chǎng)

3.對(duì)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(wèn)題意識(shí)的絕佳途徑。

（二）如何提出問(wèn)題

1.給學(xué)生機(jī)會(huì)，從現(xiàn)象的觀察中提問(wèn)

“你觀察到了什么？想知道什么？”如對(duì)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(shí)；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(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。提問(wèn)：“請(qǐng)觀察鳥膝蓋，看到什么？”“目測(cè)似乎鳥膝蓋是像后彎，和其他動(dòng)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(wèn)題

觀察鳥兒洗澡和搭建五星級(jí)浴場(chǎng)，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(chǎng)的設(shè)計(jì)；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(chǎng)。

3.讓學(xué)生看到問(wèn)題從現(xiàn)象中來(lái)，是提煉問(wèn)題的來(lái)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(dòng)物不一樣？有沒(méi)有仿生學(xué)價(jià)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(cè)量。

（三）觀鳥活動(dòng)中的多學(xué)科問(wèn)題

通過(guò)觀察10 種鳥類的行為和特征，在真實(shí)的問(wèn)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(wèn)題，進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。所有問(wèn)題的解決都需要學(xué)生運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)：科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、美術(shù)和語(yǔ)言表達(dá)，文字撰寫。在項(xiàng)目式探究活動(dòng)中學(xué)生感受到學(xué)科間的聯(lián)系，自覺(jué)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，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(xiàng)目研究中提出假設(shè)、查找資料、反復(fù)驗(yàn)證、得出結(jié)論、設(shè)計(jì)和制作作品以及進(jìn)一步思考，提升創(chuàng)新能力?；顒?dòng)中既要獨(dú)立思考又要團(tuán)隊(duì)合作，在對(duì)環(huán)境問(wèn)題的探究中提升社會(huì)責(zé)任，形成正確的價(jià)值觀和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二、 探索從STEAM 模式發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)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(shí)、思考環(huán)境及人類活動(dòng)對(duì)其的影響，查找資料并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手制作。

以學(xué)生對(duì)鳥巢的項(xiàng)目式研究為例：春天，學(xué)生小毛對(duì)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(shí)際絕大多數(shù)的鳥僅在產(chǎn)卵育雛時(shí)用鳥巢。帶著這個(gè)問(wèn)題通過(guò)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(shí)儲(chǔ)備以及資料收集、對(duì)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(shí)，鳥類是如何筑巢的？通過(guò)觀察廢棄的鳥巢，了解其結(jié)構(gòu)、材料。動(dòng)手制作鳥巢，編織、搭建或木藝。

A 藝術(shù)學(xué)習(xí)——如何通過(guò)色彩裝飾木藝?guó)B巢。通過(guò)鳥巢觀察和制作項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提升學(xué)生對(duì)工程技術(shù)的掌握，并通過(guò)有結(jié)構(gòu)的思考和滲透環(huán)境美學(xué)，付諸實(shí)用。

A 人文社會(huì)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(dòng)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(duì)比實(shí)驗(yàn)。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(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生觸動(dòng)很大，環(huán)境保護(hù)責(zé)任感得到提升。

在鳥巢項(xiàng)目式研究與各學(xué)科素養(yǎng)掛鉤，學(xué)生進(jìn)行了項(xiàng)目式閱讀，收集數(shù)據(jù)資料、整理觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)論撰寫科學(xué)論文，并進(jìn)行答辯，得到閱讀、寫作、語(yǔ)言表達(dá)、邏輯思維、動(dòng)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(xiàng)目學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)， 過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合， 積極使用過(guò)程性評(píng)價(jià)

過(guò)程性評(píng)價(jià)的“過(guò)程”是相對(duì)于“結(jié)果”而言的，具有導(dǎo)向性，過(guò)程性評(píng)價(jià)不是只關(guān)注過(guò)程而不關(guān)注結(jié)果的評(píng)價(jià)，更不是單純地觀察學(xué)生的表現(xiàn)。相反，關(guān)注教學(xué)過(guò)程中學(xué)生智能發(fā)展的過(guò)程性結(jié)果，如解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力等，及時(shí)地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量水平做出判斷，肯定成績(jī)，找出問(wèn)題，是過(guò)程性評(píng)價(jià)的一個(gè)重要內(nèi)容。

1.長(zhǎng)效機(jī)制的晉級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)

在本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例中，給予每個(gè)學(xué)生表達(dá)的機(jī)會(huì)，用晉級(jí)勛章給與獎(jiǎng)勵(lì)。學(xué)生從事觀察、研究、整理形成匯報(bào)材料，上臺(tái)分享表達(dá)。從對(duì)數(shù)量到質(zhì)量的評(píng)判設(shè)立晉級(jí)勛章，從一星到五星。

2.創(chuàng)造舞臺(tái)，精彩多元的評(píng)價(jià)

從觀鳥社的分享，晉級(jí)到學(xué)校外事活動(dòng)分享、繼續(xù)晉級(jí)到參加國(guó)家省市級(jí)比賽和經(jīng)驗(yàn)分享。好的文章和項(xiàng)目可以入選《協(xié)和鳥語(yǔ)》叢書和發(fā)表到報(bào)刊雜志，參加各級(jí)各類競(jìng)賽。聚焦和吸引到了各類媒體的報(bào)道，來(lái)自榮譽(yù)和外界肯定的評(píng)價(jià)。

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

老師收集學(xué)生作品、幫助提升研究項(xiàng)目水平、設(shè)立成長(zhǎng)檔案進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)，集結(jié)出《協(xié)和鳥語(yǔ)》3輯。進(jìn)行《環(huán)境教育對(duì)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(shí)踐證明 “觀鳥和STEM融合項(xiàng)目式教育實(shí)踐” 培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)新人才確實(shí)可行

項(xiàng)目自2013 年啟動(dòng)，堅(jiān)持了8年的實(shí)踐。參加項(xiàng)目的學(xué)生來(lái)自一年級(jí)到六年級(jí)，最大的現(xiàn)在已經(jīng)讀大學(xué)。他們從觀鳥STEM 活動(dòng)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(wèn)題能力，創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力強(qiáng)，獲得多項(xiàng)科技競(jìng)賽優(yōu)秀成績(jī)，品學(xué)兼優(yōu)。有的初三畢業(yè)被省實(shí)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(zhǎng)反饋，因?yàn)樾W(xué)階段的觀鳥科技活動(dòng)，讓孩子愛(ài)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(guó)青少年科幻小說(shuō)創(chuàng)作一等獎(jiǎng)，廣州市科技小達(dá)人電視大賽一二三等獎(jiǎng)、全國(guó)第33 屆青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)，省市一等獎(jiǎng)、創(chuàng)新獎(jiǎng)、校長(zhǎng)獎(jiǎng)、廣州市青少年科技創(chuàng)新大賽一二三等獎(jiǎng)……

以觀鳥為起點(diǎn)，一大批具有創(chuàng)新型人才特質(zhì)的孩子在國(guó)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(shí)踐證明“觀鳥和STEM 融合項(xiàng)目式教育”是培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)新人才的有效路徑。