跨学科融合视阈下“科技+劳动”项目式学习课例探析 ——以“移动菜园”教学为例

来源:中小学教育 作者:陆斌 韦仕强 杨达莉

陆斌¹ 韦仕强¹ 杨达莉² 

（1桂林理工大学附属小学，广西桂林，541004

2 桂林航天工业学院，广西桂林，541004）

摘要：为了扎实推进劳动教育的改革，我校尝试将科学教育融入劳动教育当中，形成“科技⁺劳动”为特色的教育活动，由此树立学生正确的劳动观，让学生掌握劳动技术，学习科学知识和方法，培养科学兴趣与精神。我校研发了可以在校园内移动的菜园子，利用手摇发电的无土栽培模式，让学生在新奇与愉悦的劳动环境里劳作，并通过阳光照射和营养液多少的对照实验，了解蔬菜种植的影响因素。经过深入的理论知识学习与实践研究，使学生提高劳动兴趣，掌握种植技术，全面提升学生科学素养和劳动素质。

关键词：移动菜园 科技⁺劳动 跨学科融合 项目式学习

近年来，我校在积极探索劳动教育与科学教育相结合的新途径，通过跨学科融合的项目式教学活动，让学生在科学兴趣和科学精神的培养过程中爱上劳动，培养学生崇尚劳动的精神、劳动创造的能力，让脑力劳动和体力劳动相结合，实现“课程育人”的目标，推动劳动教育深入发展。

一、研究背景

教育部、共青团中央、全国少工委于 2015 年 8 月 3 日联合印发了《关于加强中小学劳动教育的意见》，指出当前中小学生劳动教育中存在缺乏劳动机会、劳动意识欠缺以及劳动教育在社会、学校和家庭中被忽视的情况，并提出要建立完善的劳动教育课程体系，形成一种重视劳动教育的良好社会氛围。2020年3月，中共中央、国务院发布《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》，要求把劳动教育纳入人才培养全过程，贯穿大中小学各阶段，贯穿家庭、学校和社会各方面，与德育、智育、体育、美育相结合，实现五育并举的格局。^[1]

新形势下的劳动教育，要求学生树立正确的积极的劳动观念，懂得劳动的伟大意义，培养热爱劳动、尊重劳动的感情，具备基本的劳动能力，形成良好的劳动习惯。然而在教学实践中，我们发现很多孩子劳动意识、劳动能力和劳动态度都很欠缺。许多学生书桌杂乱，垃圾乱扔，在学校里打扫卫生不干净，在家里不会洗碗，不会折被子，连穿在身上的衣服都不会整理……当前我国中小学生劳动教育形势不容乐观，劳动教育改革势在必行。

二、跨学科融合理念

跨学科概念是国际科学教育研究中的一个重要领域，它体现了科学概念的相通性和交融性。^[2]教育部科技司在《关于做好2019年度教育信息化教学应用实践共同体项目推荐遴选工作的通知》中指出：“构建跨学科学习（ STEAM 教育）实践共同体，以探索推进信息化教学应用的长效机制。”^[3]

“跨学科学习”是基于跨学科意识，运用两种或两种以上的学科观念以及跨学科观念，解决真实问题的课程与学习取向。^[4]跨学科融合的学习，打破了单一学科的壁垒，强调不同学科知识之间的整合和应用，要求学生运用多学科融合的知识，针对问题进行合作与交流，形成创新方案，促使问题的解决。在传统的个人单一学科学习中，同伴互动与知识交叉薄弱，难以支持学生的综合发展。^[5]跨学科学习，有利于培养学生敏锐的洞察力、辩证的逻辑思维和睿智的创造力，对学习科学知识、观察周围环境以及认识世界起着重要的作用。^[6]

将科学教育与劳动教育相融合，将科技与劳动相结合，正是多学科融合理念的体现，科教育学与劳动教育的碰撞将会激发出闪亮的火花。丰富多彩的教学活动将学生置于学习的中心地位，有利于提高教育的有效性。

三、项目式学习方式 

项目式学习是一种以学生为中心的教学方法,它构建一个真实世界的情境，学生在此情境中通过小组合作解决一个开放式问题或完成一项综合性任务。在此过程中，学生与开放的、真实的情境持续互动，不断解决问题，不断创新，学科观念、思维模式和探究能力逐渐形成，跨学科知识和技能不断系统化。^[7] 

“科技⁺劳动”项目式学习为学生提供有意义的、真实的劳动学习环境，学生参与到真正的情境任务当中，对现实世界的主题或问题进行探究，激发学生的学习兴趣，促进学生探究、协作、批判性思考、解决问题和创新创造能力的培养，从而提升科学教育和劳动教育的质量。

四、“科技⁺劳动”教育案例

经过不断地创新探索，我校开发了“移动菜园子”教学案例，从无土栽培入手来开展劳动教育。我们认为，在劳动教育中老师和学生也需要与时俱进，除了了解传统的劳动技术，还要积极学习先进的种养技术。通过接触先进的种养技术，更新教师和学生的理念，开阔视野，学习更多、更先进的科学知识。无土栽培技术使用人工配置的培养液种植植物，培养液含有植物生长发育必需元素，使植物正常能够完成整个生命周期。无土栽培具有占地小、种植灵活、干净卫生等优点，它相对传统的土栽更能激发学生的好奇心。

（一）“移动菜园子”的研发过程

“移动菜园子”在研发初期也遇到了问题和瓶颈，我们在实践探索过程中不断改进，同时也使其教育功能不断完善。学生共同经历这样的探索过程，培养了他们勇于面对困难、想办法解决难题的态度和能力，也极大地激励了“我能行”的信心，激发了创新创造的精神。

1.无土栽培设备

学校由于办学场地十分有限，无法进行传统种植，特意为劳动教育课程的实践，购买了两套无土栽培设备，首先由科学学社的成员参加无土栽培实验。但学校的场地需要给学生做操、课间活动，无土栽培设备只能放在靠近围墙等相对角落的地方。但往往角落的地方或多或少有树遮挡，或者被墙壁遮挡，缺少阳光照射的无土栽培效果并不理想。植物生长缓慢，种植效果不佳，打击了学生的信心。

2.可移动的无土栽培小车

因为无法照射太阳光，导致植物不能良好生长，怎么办呢？学生想到了挪动设备让植物晒太阳的办法。为了能晒到太阳，学生对这些设备进行搬动，让植物尽量可以晒到太阳。通过这种方式，栽培的效果比原来好多了，蔬菜的生长速度明显加快，长势较为良好。但是，尽管无土栽培设备比较小巧，每次搬动不是很方便，大家想到了把无土栽培设备放置在移动小推车上面，于是“可以在校园中移动的无土栽培小车”出现了。

3.手摇发电模式的可移动无土栽培小车

可是，问题又来了，无土栽培需要使用水泵把培养液抽上来，供给植物生长。那就必须要用到电，这对无土栽培设备挪动增加了困难，毕竟供电是个大难题，电线要插在固定插座上不好移动。不过水泵使用的电量并不大，经过讨论，我们在拖车上安装了手摇发电设备。摆脱了电线，学生可以把无土栽培设备随意拖动，哪里有太阳就拖到哪里。学生通过手摇发电给水泵供电，就可以把培养液提供给植物生长。“手摇发电模式的可移动无土栽培小车”出现在校园中，这种有趣好玩的操作方式，受到了学生的欢迎和喜爱。

（二）“移动菜园子”的教育实践

1. “菜园子”里的精神态度

“移动菜园子”的研发和改进，本身就是一个教育过程，教会学生勇于面对困难，带给学生解决问题和创新的成就感，也带给学生蔬菜种植的成就感，激发了学生对劳动的热爱。一到课间就有许多学生过来，把菜园子拖到能晒到太阳的地方，并且积极地手摇发电，把营养液抽上来，每天来观察青菜的生长情况。而当学生品尝到自己亲自种植的蔬菜，又何尝不是成就感满满的呢？

2. “菜园子”里的知识能力

在“菜园子”研发和使用的过程中，学生更是学习到很多有关劳动和科学的知识。这些知识是跨学科的融合，也融合了理论与实践，例如，蔬菜生长的规律、植物生长的条件、无土栽培的技术、手摇发电的原理、杠杆的使用、天气的变化……这些在书本中出现的道理和知识，不再是以教师生硬灌输的形式进行，而转变成了学生内心真正的需求和对知识渴望的探知。当学生真正地感受、体会、使用这些知识去解决这些鲜活的问题，他们学习的内驱力被极大地激发出来，他们动手实践、应用知识解决实际问题的能力也得到极大提升。

例如，通过长时间的实践，学生发现，学校四周都是高楼，原本能晒到太阳的地方，不一会儿就被高楼挡住，晒不到太阳了。因为学生只能利用课间的时间来观察植物，调整“移动菜园子”的位置。他们必须好好规划这个“移动菜园子”放在哪里，既不影响同学们上课和活动又能更长时间的晒到太阳。于是为了能种好菜，学生愉快地自主地去学习了有关太阳的知识。

同时，长时间的不断探索也使得学生获得了统筹规划的能力。例如“移动菜园子”放在这个地方能晒太阳，10分钟后就晒不到太阳了；而放在另一个地方，现在是晒不到太阳的，10分钟后就可以晒太阳并且可以持续很久。通过观察和比较，学生更愿意把菜园子放到暂时晒不到太阳的地方，因为他们知道在上课的这段时间内，太阳会晒到菜园子，并且持续的时间会很长。

3.“菜园子”里的研究方法

控制变量法是一种重要的科学研究方法。学生只有领会和掌握了控制变量的思想和方法,才能真正地踏入科学探究之门。控制变量法是指，在探究某研究对象与哪些因素有关时，控制其他各项因素都不变，只改变某一因素，从而得到研究对象与这一因素的关系。

为了让学生感受并掌握科学的研究方法，我们引导学生们制作了三个移动的菜园子，还有三个固定的菜园子来进行比较研究。三个固定的无土栽培设备固定放置在校园的一角，因为周边有遮挡物，只有部分时间受到太阳照射，其余时间太阳不能直接照射，太阳照射时间大约是一天的三分之一。移动的菜园子则分别由三组学生负责，尽可能地让植物晒太阳，尽量光照时间保持一致，基本上能达到一天的80%。移动组和固定组的三个菜园子培养液的供应量是有差异的，分别是充足供应、减半量供应和极少量供应，供应量由组长严格把关控制，尽量实现两组一致。通过比较实验，学生发现移动种植组的蔬菜长势普遍较好，固定组比较差；培养液充足的明显长势较好，培养液不足长势明显较差。通过实验研究，学生了解到阳光照射和植物所需营养对植物生长非常关键。

4.“菜园子”里的知识拓展

完成了无土栽培实验后，我们让学生在父母的指导下通过互联网搜索蔬菜种植影响因素等，完善和补充知识结构，并完成一篇科技小论文。在这个过程中，将学生的实践经验和理论知识相互结合，让学生建构起自己的认知体系，让学生感受到科学知识和劳动技能不再是冷冰冰的文字，而是真正与我们的生活联系在一起的。通过引导学生观察、思考、总结、写作,全面提升孩子的思辨能力、写作能力和创新素质。

5.“菜园子”里的表达展示

经过这一系列的研究学习，学生们俨然变成了一个个“小专家”。项目展示作为最终环节，为学生提供讲解所学知识、分享交流他们的收获和体会的平台。通过项目展示，学生提升了沟通技巧、协作技巧和创新技能，最终学生对项目中涉及的知识和概念有了更深入的理解，培养了各方面综合能力，并养成终生学习的习惯。并且在互联网环境下，学生在完成项目的同时，可以通过聊天软件、视频会议等进行交流互动，获得超越了同学和课堂的广大受众。很多孩子在分享时都表达了对“科技⁺劳动”项目的喜爱，并爱上科学，爱上劳动。

（三）“移动菜园子”的教育功能

“移动菜园子”在实践过程中，发挥了它的强大教育功能，将集合学生智慧的脑力劳动和出力流汗的体力劳动融于一体，这种寓教于乐的劳动方式和学习方式，深受学生喜爱。

1. “菜园子”里的思想价值

这种有趣好玩的、基于现实世界的、以学生为中心的“菜园子”，极大地提高了学生的劳动兴趣，让学生感受到知识就是力量，激发了学生的学习内驱力，让学生从心底里真正地热爱劳动，热爱学习。

2.“菜园子”里的科学知识

在“菜园子”研发和蔬菜种植的过程中，学生学习到了跨科学融合的劳动知识。学生必须整合自己对各个学科的知识和生活经验，与团队共同配合来解决各种问题,完成项目的任务。这些知识更多的是课本外的拓展，涉及各学科知识的综合应用。这对学生来说既是挑战又是机会。

3.“菜园子”里的能力提升

学生们在不断地解决一个又一个问题的过程中，所进行的探究、沟通、创新和协作等行为，是传统教学模式无法触及的。也正是通过这些行为，才使得学生们的综合素质有全方位的提升，也让他们有了创新创造的信心和勇气。

综上所述，以“移动菜园子”为主题的“科技⁺劳动”跨学科融合教学活动，真正地将劳动教育和科学教育融合在一起，培养学生的劳动意识、创造能力和科学素养，将多学科知识、各方面能力以及积极的情感、态度和价值观的三维目标落到实处。

项目基金：2020 年度广西高等教育本科教学改革工程项目《基于创新创业的大学物理课程教学改革与实践——基于雏形教具的应用》（项目编号2020JGB477）；广西教育科学“十四五”规划2021年度专项课题《“双减”背景下基于项目式学习的小学科技课程开发研究》（项目编号2021ZY1316）；广西教育科学“十四五”规划2021年度专项课题《“双减”背景下中小学校本课程的开发与评价——以科技活动为例》（项目编号2021ZY1337）；广西教育科学“十四五”规划2021年度专项课题《基于核心素养培育的小学课后“1+N”服务模式实践研究》（项目编号2021ZY1234）

参考文献

[1]中共中央、国务院印发《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》,中华人民共和国教育部官网

http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202003/t20200326_434970.html.

[2]廖婷婷.跨学科概念融入初中科学教育的初步研究[D].南京：南京师范大学，2015.

[3][5]赵慧臣.STEM教育跨学科学习共同体：促进学习方式变革[J].开发教育研究,2020（26）:91-98.

[4][6]方凌雁.高中跨学科实践学习视域下的项目设计与实施[J].教学与管理（中学版），2021（28）:32-35.

[7]张颖.STEAM理念下的小学科学课项目式学习研究[D].福建漳州：闽南师范大学，2019.