卓刀泉中学自主研发STEAM教育课题——科幻生物原型塑造

马文净

STEAM教育是指融科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），艺术（Arts），数学 （Mathematics）学科为一体的多学科融合、创新的综合教育。

卓刀泉中学生物老师马文净组织学生开展“科幻生物原型塑造”活动。学生在生物学科基础上，运用生物学科观念，对科幻生物进行合理想象。

本课题融合生命科学、写作、数学和艺术教育，体现了学生丰富的想象力和创造力 ，意在培养学生深化“结构与功能相适应”的生命观念，优化写作和表达能力，激发学生的艺术潜能。

该课题由马文净老师分三个阶段完成。

第一阶段：实验教学

开展学生实验，组织学生学习无脊椎动物和脊椎动物主要类别的形态结构特征和它们的生活习性。

学生探究鱼尾鳍的作用

学生利用VR虚拟现实软件探究鸟的内部结构特征

利用数学原理模拟昆虫蜕皮前的翅膀

第二阶段：以图导学

在第一阶段学习的基础上，马文净老师组织学生以思维导图的形式，对众多繁杂知识点进行梳理、总结，比较生物的结构，理清相似生物的不同点，总结演化规律，培养学生的逻辑思维。

第三阶段：合理想象

对于具备生物学科基础的初中生来说，想象一种生物的形象时，不应该漫无边际，而要依据理论、合理想象。“科幻生物原型塑造”活动，正是引导学生将知识内化、融汇贯通的良好契机。

学生作品——美人鱼

左图为美人鱼玩偶的普通形象，右图为学生合理想象后的改造形象

学生作品——物理折光雕

简铭作品“物理折光雕”

马文净老师评语：

简铭同学能将物理学原理融入生物学科的幻想作品中，作品本身就已经体现了STEAM教育的最高境界。

学生作品——雾霾蜥

彭天赐作品“雾霾蜥”

马文净老师评语：

彭天赐同学对“雾霾蜥”的想象既合理又有趣。它是一种适应空气污染环境的生物，因此肺部尤为发达。难能可贵的是，彭天赐同学对“雾霾蜥”的内部结构进行了合理想象并画出内部结构图。“雾霾蜥”的每个肺泡还连接有“副肺泡”，以增强“雾霾蜥”的呼吸效率。想出这个结构的灵感来源于鸟类的双重呼吸结构中的气囊。彭天赐同学已将所学知识融会贯通，难能可贵。

学生作品——来世极乐鸟

李天露作品“来世极乐鸟”

马文净老师评语：

这是一篇优秀的想象作文。李天露同学对教师平时所讲的环境污染印象深刻。该作品的灵感来源于教师讲鸟类时提到过的太平洋中途岛的塑料污染。信天翁成鸟反刍喂食雏鸟的时候，吐出来的是一包塑料垃圾。李天露同学看过照片后，对这些现象深感痛惜，并将情感在文章中表达出来，突显了环保意识。

陈亚丽老师（语文老师）评语：

（1）构思巧。日记的形式可让情节收放自如，将“发现鸟到鸟死亡”的过程穿插在“我”的科考途中，表达自然，情感真切。

（2）主题深。写鸟的命运何尝不是担忧人类未来的命运?表达出对“环境·生命”、“人类·动物”这类话题的关注。

（3）想象中有现实的痕迹，不脱离现实，不是天马行空的空想。

学生作品——黄苗狼

吴宇曦作品“黄苗狼”（节选）

马文净老师评语：

该作品表达了吴宇曦同学的美好愿望——找到一个适宜人类生存的新的星球。黄苗狼的体表颜色与这个星球的环境颜色一致，是一种保护色。同时，作品中体现出有些人仍然对其他生物的漠视。吴宇曦同学的想象基于现实、十分合理。

陈亚丽老师评语：

吴宇曦同学的文章语言流畅、生动。细节描写逼真，有很强的画面感。小作者把自己想象中的生灵写得既有“动物性”，又有人类的“情义”，使得塑造出来的这一形象饱满动人。不管在何时、在何处，人类都可以和动物和谐相处。这一立意使文章读来温情脉脉。

学生作品——夜行狐兔

张雨轩作品“夜行狐兔”

马文净老师评语：

张雨轩同学在作品中提到外星球的生态圈。新的星球，和地球一样的生活环境。这正是我们期待发现的。当我们真的发现这样的星球时，请善待它，别再重蹈覆辙。

学生作品——独角兽

徐艺菲作品“独角兽”

马文净老师评语：

独角兽在很多童话、电影、动画片中多有被提及。徐艺菲同学的想象力很丰富。在看到多种不同形象设计后，徐艺菲同学还能画出自己脑海中独角兽的形象，可见她的创造力强。

学生作品——石虫

易鹏杰塑造生物名：石虫

特点：全身十分坚硬；且外面有一层保护膜；不需要太多养分；一年只需进一次餐即可生存；不喝水；不能碰水。

生存时间：未来

生存地点：外太空

生成原因：原本它们的祖先如同地球上的昆虫，但由于人类向它所在的星球投放放射性物质，水分全部蒸发、 消散，因而变成这幅模样。

故事：它们想向人们复仇，便成群结队向地球进军，但结局却是被人用水射死，身体融化。

马文净老师评语：

易鹏杰同学的想象作品不仅体现了该同学的生物学素养，还体现了责任担当。作为目前地球上能力最强的生物，人类可以做很多事情让地球、让未来可能发现的星球变得更美好。

方静老师评价该课题：

本次活动将生物的结构与功能相适应的观念融入丰富的想象，用图片和文字表现出来，展现了孩子们建立在基础生物学知识之上的无限创意，同时表达了孩子们对现实环境问题的关注，也初步体现出孩子们的社会责任感。为马老师和孩子们点赞！

洪山区生物教研员陈莹评价该课题：

卓刀泉中学生物老师马文净老师组织学生开展的STEAM教育课题“科幻生物原型塑造”活动非常好，值得初中生物老师们学习和借鉴。

１.该课题立意高远，着力于学生发展核心素养的落实，融合生命科学、写作、数学和艺术教育思想，充分发挥了学生丰富的想象力和创造力 ，意在培养学生深化“结构与功能相适应”的生命观念，优化写作和表达能力，激发学生的艺术潜能。

２.该课题立足于“科幻生物原型塑造”活动，既能切合青春期的孩子的关注的兴趣点，又能借助各种模型显化学生的STEAM的雏形思想，有创新亮点。

３.学生的作品丰富多彩，无论是幻想的文字描述、实体模型还是学生的手绘图描，都给我们呈现了少年少女们的梦幻世界，教师的点评亲切、中肯，满怀教师的欣赏和期待，激发了学生的学习兴趣，也促进了师生真诚的理解和交流，有利于构建和谐共进的师生关系。

卓刀泉中学副校长梁川红评价该课题：

谁说我们的孩子没有创造力？看看这些孩子的作品，超乎我们教师的想象。长期以来，我们进行的是接受性教育，是寻找标答的教育，但我们要从制造大国转向创造大国，就必须培养大批创新型人才，按照“可以发生、发展的就是可以教育的”这一理念，创造力的核心要素是可以培养的。STEAM就是实施科学教育的有效方法之一，在STEAM项目课程化过程中，我们要在思考“学生能收获什么？培养学生怎样的素质？学生的创意体现在那里？”的基础上，进行教学设计。马文净老师做了很好的探索，是在用心地做教育，在她和孩子们靠想象力共同创造出来的世界里，她们的想象力有多丰富，她们的世界就有多高远！

不负韶华，未来可期！