謝愛(ài)華 李必鑫

基層和農(nóng)村科技輔導(dǎo)員往往認(rèn)為農(nóng)村缺乏活動(dòng)條件與資源，開(kāi)展青少年STEM科技創(chuàng)新活動(dòng)的困難和阻力很大。其實(shí)，農(nóng)村有著豐富的自然資源，山、石、田、土、花、鳥(niǎo)、蟲(chóng)、魚(yú)、風(fēng)、云、雷、雨、草、樹(shù)木、房屋等都可以成為開(kāi)展青少年STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的資源與對(duì)象。

以隨處可見(jiàn)的植物葉為資源和載體即可進(jìn)行大量STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與實(shí)施。

以植物葉為主題的農(nóng)村STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的選題

“學(xué)成于思，起于疑”，對(duì)于STEM活動(dòng)來(lái)說(shuō)，問(wèn)題是最為必要和重要的載體和因素。引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)及社會(huì)生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、篩選問(wèn)題，選擇出有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，并將其轉(zhuǎn)化為研究小課題，再用科學(xué)的方法進(jìn)行表述，進(jìn)而科學(xué)合理地確立活動(dòng)主題，是STEM項(xiàng)目實(shí)施的第一步，也是進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)與研究的前提條件。

各種各樣的植物較容易被開(kāi)發(fā)為STEM科技創(chuàng)新活動(dòng)的載體。如植物的葉，無(wú)論在樹(shù)林、學(xué)校、院落里都隨處可見(jiàn)，學(xué)生對(duì)它們很熟悉，也很容易引起學(xué)生的興趣。比如學(xué)校生活中一個(gè)最常見(jiàn)的煩惱：校園里栽種有許多品類的樹(shù)，當(dāng)落葉時(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)剛剛打掃完沒(méi)多久，校園里就又落滿了大大小小、五顏六色的樹(shù)葉，打掃校園里的落葉變成了值日的“老大難”問(wèn)題。圍繞這個(gè)現(xiàn)象，學(xué)生會(huì)有許多問(wèn)題，如“樹(shù)葉為什么會(huì)落下來(lái)？”“這兩棵樹(shù)的樹(shù)葉形狀為什么不一樣？”“這是花還是葉，為什么長(zhǎng)得像猴面鷹的腦袋？”“楓樹(shù)的葉到了秋天就變紅了，樟樹(shù)的葉卻是在春天變紅，銀杏樹(shù)的葉也是在秋天變色，但卻是變黃了呢！”“春天怎么也有紅色的楓葉？”“樹(shù)葉有什么用啊？”等。

教師組織學(xué)生以小組為單位把有關(guān)葉子的問(wèn)題列出清單，然后篩選問(wèn)題，確定大的活動(dòng)主題和小組研究主題，“葉趣”的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)主題隨即被確定下來(lái)。

以植物葉為主題的農(nóng)村STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)

教師引導(dǎo)學(xué)生小組展開(kāi)頭腦風(fēng)暴，和教師、同學(xué)、家人一起討論，把家中長(zhǎng)輩曾經(jīng)玩過(guò)的“葉的項(xiàng)目”和自己想玩的項(xiàng)目列出清單，再根據(jù)清單歸納出活動(dòng)目標(biāo)，確定活動(dòng)內(nèi)容、活動(dòng)地點(diǎn)和活動(dòng)實(shí)施方案。

這一活動(dòng)目標(biāo)和內(nèi)容涵蓋了STEM教育的5個(gè)方面。

科學(xué)知識(shí)方面包括葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)和葉的生理功能、食用價(jià)值、藥用價(jià)值，以及美化環(huán)境和保護(hù)環(huán)境的生態(tài)功能等。STEM創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的技術(shù)運(yùn)用則體現(xiàn)在顯微鏡的使用，植物標(biāo)本的制作方法，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)查找資料、收集資料、分析資料的方法，葉編、葉雕的方法等。創(chuàng)意工程物化包括把自己的想法付諸實(shí)踐，比如做全葉拓印、臘葉標(biāo)本、葉脈標(biāo)本、創(chuàng)制仿形葉畫(huà)、葉編、葉雕、葉哨等。數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析包括學(xué)習(xí)樣本統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，如對(duì)葉的蒸騰作用、葉片生長(zhǎng)速度、不同部位葉片的形態(tài)對(duì)比等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析等。藝術(shù)審美則表現(xiàn)在通過(guò)創(chuàng)作葉畫(huà)、葉編、葉雕、葉哨等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)審美能力。

圍繞植物葉的農(nóng)村STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施

思維引路，技能配合，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)與技能

活動(dòng)實(shí)施的第一步是指導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)校園、社區(qū)、街道、公園、田野等，采集或拍攝各種各樣的葉。

接下來(lái)，可以在向?qū)W生講述“植物學(xué)葉形和葉脈是按其形態(tài)特征進(jìn)行命名”這一原則之后，就學(xué)生收集的葉子，引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮形象思維對(duì)其進(jìn)行自主命名。再結(jié)合自主評(píng)價(jià)與互相評(píng)議，并與課件中公認(rèn)的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行對(duì)照，認(rèn)識(shí)各種各樣的葉的特點(diǎn)、形態(tài)結(jié)構(gòu)，以此充分激勵(lì)和發(fā)揮學(xué)生的主體作用，習(xí)得科學(xué)知識(shí)。

當(dāng)關(guān)注過(guò)葉形和葉脈這些外形結(jié)構(gòu)特征之后，學(xué)生自然會(huì)想要了解葉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。接下來(lái)可以引導(dǎo)學(xué)生采用解剖實(shí)驗(yàn)的方法，將鮮葉切片、制成裝片，用顯微鏡觀察葉的微觀組織結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)了解葉片在營(yíng)養(yǎng)的制造和傳輸?shù)确矫鎸?duì)植物生長(zhǎng)的作用。從而引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、比較等方法，運(yùn)用多種感覺(jué)器官和儀器設(shè)備觀察葉子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、氣味、顏色等特征。

自主觀察，自主發(fā)現(xiàn)，在實(shí)踐探討中了解葉的奇聞趣事

在體驗(yàn)了STEM科技實(shí)踐活動(dòng)的樂(lè)趣，且掌握了一定的科學(xué)知識(shí)和方法之后，學(xué)生的積極性被調(diào)動(dòng)，好奇心和探究思維也隨之活躍起來(lái)。此時(shí)，科技輔導(dǎo)員可以放手讓學(xué)生自主觀察、自主發(fā)現(xiàn)、動(dòng)手實(shí)踐、自主探討，培養(yǎng)他們自主查閱資料、尋求答案、主動(dòng)獲知的能力。

比如學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中，常常會(huì)采集和發(fā)現(xiàn)若干與眾不同的葉子標(biāo)本和照片，似花非花的“苞葉”、似莖非莖的“鱗葉”、

似刺非刺的“刺葉”、似藤非藤的“卷須葉”等，在爭(zhēng)論異常激烈且無(wú)果的情況下，紛紛找到指導(dǎo)教師充當(dāng)裁判。此時(shí)，科技輔導(dǎo)員要引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)自己利用關(guān)鍵詞通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或書(shū)本查閱資料、尋求答案。這樣，學(xué)生很快就會(huì)認(rèn)識(shí)到玉米棒、玉蘭花、蓮花、白鶴芋、鵝掌楸等植物的“苞葉”，洋蔥、百合等植物的“鱗葉”，仙人掌、仙人球、仙人柱等植物的“刺葉”，劍蘭、大薊、枸骨樹(shù)等植物的“葉刺”，落地生根、多肉植物等的“無(wú)性繁殖葉”，以及須葉藤的“卷須葉”、豬籠草的“捕蟲(chóng)葉”等功能各異的若干變態(tài)葉。還認(rèn)知了這些變態(tài)葉是植物適應(yīng)生態(tài)環(huán)境進(jìn)化演變的結(jié)果。

學(xué)生還可能會(huì)在觀察實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和了解形態(tài)各異的葉上花果——蟲(chóng)癭;在實(shí)驗(yàn)探討中了解葉子神奇的光合作用、蒸騰作用等;通過(guò)落葉是正面朝上還是背面朝上的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，了解等面葉與異面葉的區(qū)別;學(xué)習(xí)并歸納葉子具有內(nèi)在微觀的生理功能和外在宏觀的美化環(huán)境、保護(hù)環(huán)境等功能。

充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的好吃、好奇心理，引導(dǎo)學(xué)生了解傳統(tǒng)文化

孩子們好吃、好奇、好玩、好動(dòng)，他們自然會(huì)提出與葉的用途有關(guān)的實(shí)踐課題。此時(shí)，科技輔導(dǎo)員應(yīng)該充分利用學(xué)生的這些心理，引導(dǎo)學(xué)生感悟和傳承趣味無(wú)窮的葉文化，感受中華民族傳統(tǒng)文化的博大精深。比如，充分引導(dǎo)他們搜索與葉有關(guān)的飲食醫(yī)藥文化，進(jìn)而引導(dǎo)他們收集整理與葉有關(guān)的民間習(xí)俗文化、成語(yǔ)文化、詩(shī)詞文化等。

充分利用學(xué)生好動(dòng)、好玩的心理，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新制作、體驗(yàn)葉趣

好玩、好動(dòng)是孩子們的天性，他們的創(chuàng)意是無(wú)窮的，創(chuàng)新也無(wú)處不在。如在制作葉貼畫(huà)和拓印畫(huà)時(shí)，孩子們巧妙利用葉、枝、果實(shí)和種子，制作了上百幅優(yōu)秀作品;在制作葉的標(biāo)本的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，原來(lái)的葉片壓制標(biāo)本元素單一、難以辨認(rèn)，便在原來(lái)的標(biāo)本制作基礎(chǔ)上，增加了新的元素，加上了植物的彩圖和葉形的描述、葉的用途和葉文化知識(shí)，使葉片標(biāo)本添加了一分生機(jī)和活力;在民間藝人手把手地教導(dǎo)下，孩子們用棕葉、蘭草葉等編織蛇、蝗蟲(chóng)等小動(dòng)物，編出來(lái)的作品栩栩如生，家長(zhǎng)們對(duì)孩子們的作品贊不絕口;更有孩子根據(jù)葉能分泌殺菌素、清新空氣的功能提出了創(chuàng)意病房的建議，給病人給予心理和環(huán)境上的關(guān)懷;提出了設(shè)計(jì)葉水杯、葉燈具、葉裝飾等創(chuàng)意，讓自己的生活充滿自然的味道。

STEM教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生在科技實(shí)踐活動(dòng)中利用多學(xué)科知識(shí)并通過(guò)動(dòng)手操作解決實(shí)際問(wèn)題，而實(shí)際的操作方法和科學(xué)思維也在這一過(guò)程中獲得?？萍驾o導(dǎo)員在整個(gè)活動(dòng)指導(dǎo)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生形成了科學(xué)方法、實(shí)踐技能、創(chuàng)新意識(shí)和思維。比如在實(shí)踐技能方面，培養(yǎng)了學(xué)生葉片標(biāo)本、葉脈書(shū)簽、葉貼畫(huà)和葉片拓印畫(huà)的設(shè)計(jì)與制作技能等;在科學(xué)方法方面，傳授了觀察法、調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)探究法等科技創(chuàng)新的技能和方法等。此外，對(duì)戶外活動(dòng)的安全、救護(hù)常識(shí)等相關(guān)技能也有所涉及。

最后，學(xué)生在校園內(nèi)展示自己的葉畫(huà)、葉脈書(shū)簽、葉編，向教師、同學(xué)、朋友贈(zèng)送自己制作的葉賀卡，開(kāi)展葉文化朗誦交流會(huì)和葉片展，展示自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)和調(diào)查報(bào)告，孩子們的臉上洋溢著收獲的喜悅和滿滿的成就感。

以葉為主題的STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)可以持續(xù)1年之久，學(xué)生會(huì)感悟：“大自然真神奇！”“植物的葉真有趣！”“我原來(lái)挺有藝術(shù)家的天賦！”“我知道了三葉節(jié)的來(lái)歷，祖國(guó)的文化真了不起！”“原來(lái)樹(shù)葉中有這么多有趣的學(xué)問(wèn)！”“在這次活動(dòng)中，我們不僅學(xué)到了許多植物學(xué)知識(shí)，還學(xué)會(huì)了制作葉片標(biāo)本，設(shè)計(jì)制作葉貼畫(huà)、拓印畫(huà)和葉編，還學(xué)會(huì)了查找資料、收集和整理信息等科學(xué)研究的方法，掌握了一些創(chuàng)造技能技法，收獲真的是太大了！”“葉片還可以做口哨！”“保護(hù)自然環(huán)境就是保護(hù)人類自己，我們要多栽種植物，不隨便摘花摘葉，讓我們的環(huán)境更美一些！”“我還懂得了合作很重要，正所謂‘紅花須得綠葉襯，只有欣賞他人，集合眾人的力量，我們才能創(chuàng)造更多的美！”“我還發(fā)現(xiàn)了蟲(chóng)癭，以后我要好好研究研究！”。

關(guān)于農(nóng)村STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展實(shí)施的反思與感悟

從葉引發(fā)的“葉趣”STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，涵蓋了科學(xué)、語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、生物、物理、化學(xué)、地理、美術(shù)、音樂(lè)等多個(gè)學(xué)科，活動(dòng)內(nèi)容豐富多彩、妙趣橫生。更重要的是學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查和自主探究中學(xué)習(xí)了科學(xué)課堂上無(wú)法學(xué)到的知識(shí)，形成了探究思維和創(chuàng)新能力，體驗(yàn)了發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的快樂(lè)，這是大自然給農(nóng)村科技輔導(dǎo)員和孩子們最豐厚的資源饋贈(zèng)。

農(nóng)村STEM科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展，對(duì)于農(nóng)村青少年科技輔導(dǎo)員及學(xué)生來(lái)說(shuō)，身邊并不缺少科技活動(dòng)資源，只是缺少善于發(fā)現(xiàn)的眼睛和深入指導(dǎo)的能力。只要農(nóng)村青少年科技輔導(dǎo)員善于引導(dǎo)、發(fā)現(xiàn)，大自然就是孩子們最好的STEM科技創(chuàng)新活動(dòng)場(chǎng)所。