唐瓏暢 崔妍 郭曉麗 魏銳 薄婧

黨的十九大報告明確提出“倡導(dǎo)簡約適度、綠色低碳的生活方式，反對奢侈浪費和不合理消費，開展創(chuàng)建節(jié)約型機關(guān)、綠色家庭、綠色學(xué)校、綠色社區(qū)和綠色出行等行動。”黨的二十大報告指出，要“站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展”?！熬G色學(xué)?！睆娬{(diào)將環(huán)境意識和行動貫穿于學(xué)校的管理、教育、教學(xué)和建設(shè)的整體性活動中，是貫徹黨的十九大、二十大精神的重要途徑。校園綠化景觀是學(xué)校人文環(huán)境的重要組成部分，其中蘊含的情緒色彩和文化因素對于學(xué)生的心靈具有潛移默化的影響。優(yōu)秀的校園綠化能夠為學(xué)生提供眾多不同的感受，幫助學(xué)生不斷反饋、調(diào)整自我系統(tǒng)，是培養(yǎng)社會情感和集體精神的重要抓手。對校園綠化的關(guān)注能夠引導(dǎo)教師、學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題、掌握基本的環(huán)境科學(xué)知識，懂得人與自然要和諧相處的基本理念，孕育可持續(xù)發(fā)展思想萌芽。此外，校園綠化的復(fù)雜微環(huán)境為學(xué)生提供了教室外的探究和實踐的機會，既符合科技創(chuàng)新項目式學(xué)習(xí)“做中學(xué)”的理念，同時與學(xué)生的校園生活息息相關(guān)，具有強大的驅(qū)動性。本項目以校園綠化景觀改造為切入點，提供給學(xué)生真實的具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，讓學(xué)生以改造為驅(qū)動進(jìn)行調(diào)查和創(chuàng)造，在實踐過程中提高學(xué)生的信息分析與技術(shù)工程素養(yǎng)。同時希望以本項目為例為“開展調(diào)查，改造設(shè)計”類科技創(chuàng)新項目式學(xué)習(xí)設(shè)計提供借鑒。

項目簡介

在本項目中，學(xué)習(xí)者需要通過調(diào)查校園綠化環(huán)境，從與校園生活的緊密聯(lián)系提出校園綠化改造的需求，依據(jù)自己的理念提出現(xiàn)有校園綠化的改造方案。本項目將引領(lǐng)學(xué)生以一位園林工程師的視角感知、探索、學(xué)習(xí)和改造校園的綠化景觀，使學(xué)生在項目學(xué)習(xí)過程中樹立人與自然和諧相處的基本理念。項目中滲透了植物學(xué)、氣候?qū)W、園林學(xué)等相關(guān)知識與概念；利用各種學(xué)習(xí)支架引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行各種調(diào)查獲取信息，例如通過實地調(diào)研獲取校園綠植狀態(tài)，通過問卷了解師生需求，通過官方網(wǎng)站獲得切實可信的氣候數(shù)據(jù)，通過多種分類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行植物的探究學(xué)習(xí)。項目的最終成果是開展改造方案的展覽。同時，項目注重外顯學(xué)生的階段學(xué)習(xí)成果，以期實現(xiàn)對學(xué)生工程表達(dá)能力的進(jìn)階培養(yǎng)。階段性的成果記錄和產(chǎn)出，旨在幫助學(xué)生將調(diào)研、思考項目過程深度呈現(xiàn)在最終成果中，并在一定程度上提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

總體而言，本項目一方面培養(yǎng)學(xué)生積極探索的精神、動手實踐的能力和信息檢索的技能，另一方面也豐富學(xué)生關(guān)于地圖、綠植、園林等方面的學(xué)科知識，進(jìn)而在扎實的知識基礎(chǔ)上實施設(shè)計，實現(xiàn)更多復(fù)雜思維的參與和更高水平的想象創(chuàng)造。在凸顯“生物與環(huán)境的相互關(guān)系”的大主題下，發(fā)展學(xué)生關(guān)于生物與環(huán)境的適應(yīng)、相互作用、相互協(xié)調(diào)的認(rèn)識，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)定與變化的跨學(xué)科概念。同時通過“實施改造”任務(wù)，讓學(xué)生在尊重自然規(guī)律、努力達(dá)成生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上，發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性，進(jìn)而解決生活中的需求，營造更加舒適的人文環(huán)境，培養(yǎng)面向未來、創(chuàng)造未來的學(xué)生。

項目規(guī)劃

核心驅(qū)動性問題的提出

圍繞校園綠化我們提出了許多可探究的問題，例如校園綠化由哪些部分構(gòu)成？如何在綠化區(qū)域構(gòu)建可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)？如何因地制宜地構(gòu)建校園綠化？如何設(shè)計師生滿意的綠化？如何設(shè)計具有學(xué)校風(fēng)格的綠化等。但是綜觀以校園綠化景觀為主題的衍生問題，實施校園綠化的改造是最具有兼容性和靈活性的驅(qū)動性問題，能力發(fā)展點豐富，活動設(shè)計可塑性強?！案脑臁笔蔷驮械氖挛锛右孕薷幕蜃兏?，使之適合需要。“舊的基礎(chǔ)”是改變的對象，也是學(xué)生學(xué)習(xí)景觀知識的原型。因此，本項目能夠同時兼顧項目實施場景的因地制宜和不同基礎(chǔ)學(xué)生的難度調(diào)整。在核心驅(qū)動性問題的基礎(chǔ)上進(jìn)而提出本項目的核心任務(wù)及最終產(chǎn)品的形態(tài)（圖1）。

問題拆解與項目框架的提出

在諸多問題中，確定以改造作為核心主題后，就明確了課程設(shè)計的目標(biāo)。因此，我們尋求了改造類任務(wù)的一般思路和方法。圍繞“如何進(jìn)行校園綠化景觀改造”的問題，通過文獻(xiàn)論證、專家咨詢及跨學(xué)科教師研討，尋找到真實世界中進(jìn)行綠化景觀改造的主要思路與方法。這些一般（跨領(lǐng)域）任務(wù)的思路方法和領(lǐng)域具體的思路方法能夠幫助項目課程適用于更多的場景，有更大的靈活性與可推廣性。同時也能夠避免項目實施過程中掉入對某一具體問題的窮追猛打，而“只見樹木不見森林”。

結(jié)合一般思路和領(lǐng)域問題解決思路對項目整體規(guī)劃的指導(dǎo)，我們對項目作了更加精細(xì)化的設(shè)計。將核心驅(qū)動問題拆解為2 個分解驅(qū)動問題，分別承載了進(jìn)行改造設(shè)計的3 類主要環(huán)節(jié)要素，分別是：①調(diào)研并分析使用者的需求，確認(rèn)改造方向。學(xué)習(xí)者需要詢問校園使用者如學(xué)生、教師等對綠化的需求，調(diào)研校園的綠化現(xiàn)狀并分析哪些需求在現(xiàn)有方案中沒有得到滿足，以聚焦需要進(jìn)行改造的區(qū)域。②通過調(diào)研或者勘測評估改造的條件。這一過程是了解改造場地和場地所處環(huán)境的必需過程。學(xué)生需要通過調(diào)研收集當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件數(shù)據(jù)，如地表特征、地質(zhì)、土壤、氣候、生物資料等，為改造方案的確定提供基礎(chǔ)。③確定改造方案的設(shè)計風(fēng)格和設(shè)計細(xì)節(jié)。真正的方案設(shè)計是在了解限制條件的基礎(chǔ)上依據(jù)設(shè)計者的理念展開的。這種理念體現(xiàn)在設(shè)計風(fēng)格和設(shè)計細(xì)節(jié)上。

在核心問題拆解的基礎(chǔ)上，項目設(shè)計了分解任務(wù)和子任務(wù)，每一個子任務(wù)有產(chǎn)出相應(yīng)的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品是學(xué)生在項目式學(xué)習(xí)中進(jìn)行“知識技能輸出”的重要學(xué)習(xí)成果，同時也是進(jìn)行記錄和評價的重要教學(xué)成果。例如在進(jìn)行區(qū)域勘察之后，學(xué)生需要提交改造區(qū)域的分析表，對實踐結(jié)果進(jìn)行記錄、分析、反思。通過這樣的項目拆解，我們將最初的核心問題、核心任務(wù)變?yōu)橐粋€個可以設(shè)計、可以操作的部分，進(jìn)而將問題解決的具體環(huán)節(jié)落實到項目任務(wù)活動的設(shè)計中（圖3）。項目過程中的子任務(wù)產(chǎn)品群逐步導(dǎo)向最終核心產(chǎn)品的設(shè)計（圖4）。

活動設(shè)計

項目導(dǎo)引：開啟綠化景觀改造行動

在“項目導(dǎo)引”中主要讓學(xué)生了解整個項目的意義、基本流程和預(yù)期成果?？紤]到學(xué)生的設(shè)計基礎(chǔ)，我們調(diào)整了具體欄目展開的開放度，以形象思維、感知引導(dǎo)為主，學(xué)生活動設(shè)計以閱讀研討為主。在活動1 中，學(xué)生分析典型的校園綠化方案，了解綠化的生態(tài)功能、美學(xué)功能和空間功能，以及綠化對人情感精神的正面作用。在活動2 中，在學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上設(shè)計了討論和思考欄目，讓學(xué)生通過自主思考后合作討論，提出對綠化改造原則的思考。在項目導(dǎo)引的最后，項目設(shè)計了方法導(dǎo)引和外顯思路的欄目，歸納改造的程序和方法，促進(jìn)學(xué)生思考遷移，提升學(xué)生的問題解決能力。

任務(wù)1：明確校園綠化改造的方向與區(qū)域

在任務(wù)1 中，學(xué)生需要參與一系列實踐活動，最終明確校園綠化改造的方向和區(qū)域?；顒?，學(xué)生通過角色扮演的方式分析綠化景觀在“園中人”活動路線上的位置及景觀的內(nèi)容，體會綠化的作用，并設(shè)計調(diào)查問卷，最終在校園中展開調(diào)查，完成校園綠化需求調(diào)研報告及校園綠化區(qū)域地圖?；顒?，學(xué)生需要對校園綠化現(xiàn)狀進(jìn)行更詳盡的調(diào)查。根據(jù)校園植物特點，找到合理的植物分類方法，統(tǒng)計校園植物的分布、數(shù)量、生長狀況等信息，討論校園綠化中存在的問題。因為這部分內(nèi)容對于學(xué)生來說難度較大，因此在欄目設(shè)計上，教師提供了思考的角度和方法，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行實踐活動。在任務(wù)1 的最后，總結(jié)調(diào)研的一般方法，并指導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行證據(jù)的記錄、固定，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為科學(xué)記錄的報告。

任務(wù)2：了解綠化改造的限制條件

在任務(wù)2 中，學(xué)生通過擴(kuò)充自己對園林植物的了解，建立適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的“植物庫”，這是進(jìn)行具體方案設(shè)計的必要條件。同時，在尋找植物與氣候之間適應(yīng)關(guān)系的任務(wù)中，學(xué)生也會增長關(guān)于植物生長習(xí)性與培育方法等相關(guān)園林知識?；顒? 引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)據(jù)分析當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件?；顒? 則要求學(xué)生通過各種途徑了解本土適應(yīng)的植物。相較于活動1 中單一的數(shù)據(jù)分析任務(wù)，活動2 則要求學(xué)生具備多維度數(shù)據(jù)收集和綜合分析的能力。因此活動2 提供了一定的方法導(dǎo)引：給出“擴(kuò)展植物庫”的一種方法，讓學(xué)生進(jìn)行模仿和分析，在此基礎(chǔ)上啟示其根據(jù)自己的目標(biāo)探索合適的調(diào)查方法。

任務(wù)3：提出學(xué)校景觀綠化的改造方案

在任務(wù)3 中，學(xué)生借鑒園林學(xué)的設(shè)計方法，并整合之前活動中取得的成果，形成最終的綠化改造方案。在設(shè)計階段，我們認(rèn)為所有的靈感都是有基礎(chǔ)的、基于框架的引導(dǎo)，因此列出了很多資源的鏈接幫助學(xué)生形成認(rèn)識、激發(fā)創(chuàng)造力。同時通過歸納的引導(dǎo)讓學(xué)生收斂思維，從而有框架地對植物作出理性的選擇。至此學(xué)生完成了多方面的調(diào)研，通過整合手中資料，最終形成綠化改造方案。

成果交流

在項目最后的成果交流活動中，我們期待項目的學(xué)習(xí)者能夠從邏輯、科學(xué)、藝術(shù)的角度闡述項目成果。因此在活動設(shè)計上，引導(dǎo)學(xué)生從“項目導(dǎo)引”提出的設(shè)計原則出發(fā)，分析自己設(shè)計方案的亮點，產(chǎn)出最終的展覽作品。整個項目以始為終，形成一個核心驅(qū)動問題串聯(lián)下的項目閉環(huán)。

項目特色

本項目生態(tài)文明理念貫穿始終，幫助學(xué)生樹立了人與自然和諧相處的觀念。項目以“園中人”和“園中植物”為雙線索，學(xué)生在項目開展過程中既要探索人的訴求，又要了解植物的“需求”。因而，隨著項目活動的進(jìn)行，學(xué)生能夠逐步發(fā)展“生物與環(huán)境的相互關(guān)系”“人與自然和諧共處的關(guān)系”。同時，本項目設(shè)計為“開展調(diào)查，改造設(shè)計”類的項目學(xué)習(xí)，學(xué)生需要設(shè)計調(diào)查計劃，測量、收集和分析數(shù)據(jù)或信息，建構(gòu)模型和建立解釋，與他人交流觀點和結(jié)論，并提出新的問題，提升了學(xué)生科學(xué)與工程實踐素養(yǎng)。在項目具體設(shè)計上，本項目突出了一般問題的解決思路和調(diào)查改造類領(lǐng)域問題的解決思路，關(guān)注學(xué)生思維的深度參與，擴(kuò)展了學(xué)生解決這類問題的能力，而且學(xué)生能夠在真實的校園場景中進(jìn)行設(shè)計和探究，發(fā)展學(xué)生的社會責(zé)任感及科學(xué)探索精神。在活動細(xì)節(jié)設(shè)計上，項目提供了豐富的支架輔助，具有相當(dāng)?shù)撵`活性和層次性，教師可以根據(jù)學(xué)生的情況，以及實地實施條件設(shè)計符合學(xué)生發(fā)展的問題。

項目使用建議

本項目教學(xué)希望凸顯“ 開展調(diào)查， 改造設(shè)計” 類的項目學(xué)習(xí)的教學(xué)功能， 讓學(xué)生能夠完整地體驗此類任務(wù)的解決過程，發(fā)展解決此類問題的一般思路。教師可以充分利用和改造本項目提供的學(xué)習(xí)支架，幫助學(xué)生落實知識技能和思路方法的發(fā)展需求。本項目涉及到數(shù)量較多的地圖繪制，對學(xué)生的測繪能力和使用各種測繪工具的能力提出了一定的要求，教師可以充分利用不同階段的測繪任務(wù)，實現(xiàn)學(xué)生測繪能力的進(jìn)階。另外，我國各地區(qū)在氣候、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平與民俗文化等方面都存在較大差異，因此在實施過程中，教師可以基于項目文本進(jìn)一步擴(kuò)展，以人為本，因地制宜，也可以積極聯(lián)系校外資源，例如可以聯(lián)合科普場所、科研院所、城市綠地等開展本項目，提供更真實的平臺使得學(xué)生改造的方案產(chǎn)生更為真實的影響。

（本案例為北京師范大學(xué)科學(xué)教育研究院、中國科協(xié)青少年科技中心聯(lián)合開展的“科創(chuàng)項目式學(xué)習(xí)示范課程開發(fā)”課題研究成果，課題主持人為魏銳、鄭永和，魏銳系本文通訊作者；同時為中國教育科學(xué)研究院中國STEM 教育2029 行動計劃課題“基于小學(xué)科學(xué)單元整合的STEM 課程建設(shè)研究”（2020STEM191）研究成果，課題負(fù)責(zé)人為郭曉麗；感謝魏銳、陳征、曾箏老師為本案例開發(fā)提供的指導(dǎo)和幫助）