從“百果園”到“智創園”，這所擁有300多棵果樹的百年老校，為學生打造多元探究場域

“今天天氣比較熱，橘子樹的濕度不夠，我們給它澆點水。”在閔行區莘莊鎮小學的“ai果農莊”里，幾位編程社團的學生人手一個平板電腦，在信息科技教師盧法燕的帶領下，監測植物的生長。

他們指了指每一株植物底部的傳感器，“我們可以實時檢測土壤濕度和溫度、測量氮磷鉀離子濃度等。”點擊平板上的“施肥”按鈕，“智能水肥”系統便立刻啟動，為大棚里的植物施肥，“我們還可以遠程完成澆水，再也不用擔心周末節假日沒人照料它們啦！”

讓盧法燕自豪的是，學生將編程社團和人工智能課上所學的知識運用到實際生活中。

2005年起，莘莊鎮小學陸續栽種了梨樹、桃樹、枇杷樹等20余種，300余株果樹，校園綠化面積達11000m2。

看到孩子們對這些果樹充滿好奇，學校圍繞“百果園”開設了豐富的校本課程，經歷了3次迭代升級，從最初的初識農耕，到與科學、數學、藝術等學科融合，再到如今，學校將其建成了“智創園”，為學生探究學習提供了更豐富的場域。

6月2日，莘莊鎮小學舉辦了“聚焦科技探究 培育工程素養”科技教育區級交流展示活動。

當校園里的幾百棵果樹成為“活教材”，學生收獲了什么？

工程思維、創新能力……

照料果樹也有“大學問”

學校里，每個班級都認養了一棵果樹。學生發現，每年寒暑假、國定假日期間，植物沒有人照料，很容易缺水，“如果有一個裝置，可以自動澆水就好了。”

教師任曉紅開展了果樹“喝”護工程跨學科主題活動，學生以小組為單位展開了一場長周期探究學習，在這過程中，他們不僅找到了答案，工程素養也得到了提升。

任曉紅在白板上列出了6個步驟，她的課程內容和課時安排也按照這一順序開展。學習過程將經歷明確問題、設計方案、制作實施、測試評估、迭代優化和發布成果，這節課的主要任務是“實施計劃與作品制作”。

第一課時，師生明確了“假期時間，植物因無人照料缺水”這一真實問題后，制訂了統一的“核查單”。這節課上，各小組先用15分鐘，根據設計草圖和方案組裝裝置，再對照“核查單”進行核查，“裝置不僅要完整，還要密封，靜置2分鐘左右，不能有水漏出來。”“還要檢查自動出水和停水的裝置，最后再看看電路是否存在安全隱患。”

有一組學生從庭院的竹制布景中獲取靈感，運用重力知識設計了自動澆水裝置，“我們對照‘核查單’進行檢查，沒有發現漏水和松脫的現象，而且裝置用到的基本都是小組成員從家中帶來的閑置材料，大大節約了成本。”交流環節，各小組將學習成果在一塊展板上呈現出來，并進行闡述。

隨后，任曉紅又給各小組分發了紅色和藍色的便利貼，紅色的是“亮點卡”，藍色的是“建議卡”，學生寫上具體的內容后，可自由張貼在其他小組的展板上，“我覺得你們設計的濕度傳感器很不錯，可以精準澆水。”“你們的裝置運行時候，噪聲有點大，可以改進一下。”

一堂課接近尾聲，師生還意猶未盡，“后續，學生還將經歷功能監測、反復測試等環節，通過不斷迭代升級，呈現出更完美的作品。”任曉紅說。

從“傳統農業”走向“智慧農業”

學習場景不斷升級

得天獨厚的校園環境為學生的探究學習提供了豐富、多元的場域。

莘莊鎮小學打造了“ai果農莊”跨學科實踐課程，融合科學、技術、工程、數學、人文藝術等多門學科，構建了“種植認知—養護探究—優化創新—成果延展”4大主題，引導學生從“認識果樹”到“探究果樹”，再到“創造表達”。

“我們希望打破課堂與生活、學科與學科之間的隔閡，將人工智能技術與果園實踐深度融合。”副校長徐懿介紹，“我校擁有一百多年歷史，基于校訓‘養正迪新’，我們打造了‘迪新’課堂，通過‘6d流程’，引導學生像科學家一樣思考、像工程師一樣設計，在‘百果園’里自由探究。”

校園里，常常可以看到孩子們組隊勘測場地、統計品類、觀測生長狀態，全程參與果樹養護工作，“他們在親身實踐中積累自然認知、收集數據，為后續科學探究打下基礎。”

為了讓學生的探究成果落地，學校在果園旁專門開辟出一間“創新實驗室”，師生圍繞果樹生長核心要素，開展澆水量、澆水頻次等控制變量的對比實驗，還試著檢測果實甜度、觀測果肉細胞、對比不同的果實品質。

如果遇到“難解的題”，隨時可以詢問一旁的“ai果農莊博士智能體”，也可以翻閱教師精心為他們挑選的農林、生態、工程類專業書籍。

如今，校園里還建設了氣象站、土壤濕度傳感器等智能設備，“我們從傳統農業走向了智慧農業。”師生發出感嘆。

“學校邀請了上海市史坦默國際科學教育研究中心、上海理工大學教授團隊、上海交通大學農學院專家等，為課程提供更專業的指導；借助閔行區‘小小啟明星’平臺和學校的‘跨學科 愛自然’app，打造線上線下融合的學習場景，讓科學探究不再局限于校內。”徐懿說。

在真實情境中開展深度學習

上海理工大學智能教育與信息研究院院長程抒一對學校的課程開展提出建議，“課堂中的6個學習步驟，對不同學段孩子應制訂相對應的目標評價方式，來驗證教師設計的目標序列是否科學、規范。”

上海市閔行區教育學院科學、勞動學科教研員朱楓談了3點體會，“一是進階的課程，給予了學生更大的思考空間，他們完整經歷了從認識果樹到設計自動化澆水裝置的過程；二是系統化的內容設計，有助于學生深入探究，幫助他們掌握重力、虹吸、毛細等原理；三是結構化的設計，讓學生在實踐中學習，教師運用了小組間互相檢驗的評價方式，培養學生的思維能力。”

上海市教師教育學院（上海市教育委員會教學研究室）stem教研員張宇表示：“學校應注重教學方式和育人方式的變革，充分利用校內外資源，培養學生綜合素養。同時，提倡學生在實踐中學習，從失敗中積累經驗，推動跨學科融合與創新人才培養。”

上海市閔行區教育學院原副院長龔耀昌提出：“教育是在真實情境中發生的深度學習，而非流于形式的研學打卡。”他闡釋了對stem教育內涵的理解，“科學并非絕對真理，而是一種需要通過技術實現、工程落地并產生社會效益的思想，最終通過反思與建模來提煉其關鍵要素。在這過程中，教師應遵循‘教-學-評’一致性、把握結構性要素、合理設計課堂活動。”

來源：第一教育

上觀號作者：閔行教育