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“智乐农园”:数智创新多维赋能二师附小

时间:2025/8/29 19:27:27

来源:东方网教育频道 上海市教委教育技术装备中心        选稿:东方网教育频道 陈乐 秦嘉莹

编者按:2022年8月,上海市教育委员会等七部门印发《关于进一步促进本市义务教育学校建设的实施意见》,要求以培养学生素养为导向,优化学生学习空间和资源环境配置,提出“推进跨学科综合学习空间和普通教室建设”的要求,作为助推义务教育学校育人方式变革的重要抓手。本市义务教育学校学习空间的改造实践形成了一批优秀的案例,本公众号将陆续连载,以更好地交流和推广本市学校跨学科综合学习空间等建设的实践经验。

“智乐农园”是上海市第二师范学校附属小学构建的跨学科综合学习空间,以数智技术赋能跨学科学习实践。该空间通过线下小智农舍、一米农园、智慧教室三大沉浸式学习空间,与线上二师附小“特色校本平台”及小智农舍“数据管理平台”深度融合,打造感知——探究——创造完整学习链,实现科学、劳动教育、信息科技等领域知识统整,推动核心素养在真实情境中培育,为学生全面发展提供多元实践平台。

当教室的边界延伸到农田,当数据成为学习的养分,学科知识会自然生长出联结的根系。在上海市第二师范学校附属小学的“智乐农园”,学生们活跃在线下小智农舍、一米农园、智慧教室三大沉浸式学习空间,以及线上的“特色校本平台”和“数据管理平台”,从测量营养液到吟诵田园诗,从操控灌溉系统到记录生长日记,他们在真实情境中不仅实现了知识统整,更培育了观察、思考、创造等学习品质。

空间特色:打造数智融合的多维生态体系

(一)线下协同空间:智能与自然的有机融合

“智乐农园”突破传统教室边界,打造线下沉浸式学习场景:智创农科馆(小智农舍),自然探索园(一米花园)和智慧交互坊(智慧教室)三个区域,每个区域既独立又相互依存,既便于学生开展多样化的跨学科学习活动,又能推动学科知识在真实场景中自然交融。

01 智创农科馆——小智农舍

小智农舍建筑面积约40平方米,是一间物联网赋能的跨学科实验室。这里划分出土培区、水培区与生态鱼缸,天花板下悬挂着温湿度传感器,土壤中埋藏着酸碱度监测设备,户外气象站则实时采集光照、风速等环境数据。这些物联设备如同一张张敏感的“神经网”,将各类信息实时上传至管理平台,为科学探究提供精准的一手资料。学生置身其中,能通过跨学科学习,深度理解知识间的联系,感受科技如何全方位赋能农业与学习,开拓多元思维。

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图1-2 小智农舍图

02 自然探索园——一米农园

一米农园建筑面积约400平方米,这里是节气农耕课堂。学校以“亲近自然、走入农耕”为理念,将传统农田搬进了校园。在这里,学生自主开展蔬菜、花卉、草药种植,他们通过播种、施肥等全过程操作,理解植物生长周期、土壤特性及节气与农事的关系,实现自然科学与劳动教育的深度结合。

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图3-4 一米农园图

03 智慧交互坊——智慧教室

智慧教室建筑面积约80平方米,是一间数智创客中心,整合了知识传授、实践操作与成果展示的多元功能。配置了多媒体设备及学生终端平板,支持校本平台师生互动、小智农舍数据实时查看。该空间作为知识传授、实践操作与成果展示的综合空间,学生可进行种植项目展示会、创意方案分享会等活动。在这里,技术不是冰冷的工具,而是连接知识与实践的桥梁,让学生在数据可视化、成果分享的过程中,自然实现学科知识的整合与核心素养的发展。

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图5 智慧教室图

(二)线上双平台:数据让学习无边界

为了实现线下场景的数字化延伸,学校构建了“特色校本平台”与“小智农舍数据管理平台”双平台体系。这两大平台如同连接现实与虚拟的桥梁,不仅将农园中的传感器数据、作物生长影像实时转化为学习资源,更通过课前预习、课中交互、课后拓展的全流程设计,打破传统课堂的时空限制,助力学生学习。

01 特色校本平台

作为学校自主研发的数字化平台,特色校本平台的核心功能是打通“课前——课中——课后”的学习链。课前教师可上传水培技术视频、节气农耕图谱等预习资料,学生登录即可获取资源;课中能用互评系统提交观察记录,并互相评价;课后可上传家庭种植视频,延伸学习成果。此外,平台整合德育评价功能,通过成长档案来量化记录学生劳动协作、创新思考等表现,实现五育融合的过程性评价。

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图6 特色校本平台图

02 小智农舍数据管理平台

小智农舍数据管理平台依托物联网技术,构建覆盖农舍的数字化管理系统。首页以数据驾驶舱呈现,包含实时温湿度、光照曲线,并显示土培及水培区传感器数据等,还能查看作物生长画面。学生在家还可通过平板操作为水培区补水、调整遮阳帘等,实现云种植,让学习无边界。

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图7 数据管理平台图

跨学科实践:探索知识融合的多元路径

(一)“智慧水培”双线空间,促跨学科探索实践

在校本“智慧水培”跨学科课程的设计中,学校创新性地构建起线上线下融合的学习空间,组织五年级学生开启沉浸式探索之旅。线上,学生通过校本课程平台系统学习水培技术的理论基础,从植物生长的基本条件到营养液配置的核心原理,逐步构建知识框架;线下,在小智农舍水培区,学生们化身小小农学家,亲手操作种植流程,将虚拟知识转化为真实实践。

在“如何让水培植物茁壮生长?”这一核心问题的引导下,教师巧妙搭建跨学科桥梁,引导学生调用数学思维解决实际问题:用直尺精确测量水培容器的长宽高,运用长方体体积公式计算容器容积,再结合植物生长阶段的需求计算出需要加多少营养液,让抽象的数学公式在种植场景中焕发生机。过程中,小智农舍数据管理平台成为重要的科学探究工具,实时采集并可视化呈现温湿度、光照强度、CO?浓度等环境数据,学生们每天用直尺测量生菜的株高、叶宽,通过网络数据表记录茎叶生长的细微变化,像科学家一样分析数据曲线——当发现光照时长过久导致生长放缓时,他们立刻上网搜索,了解到并非光照越久越好;当营养液pH偏离6.5-7.0的适宜范围时,又主动查阅化学资料,探究酸碱平衡对根系吸收的影响。

一个半月后,当学生们将亲手培育的鲜嫩生菜送往食堂,看着师生们品尝时的笑脸,不仅收获了劳动的甘甜,更完成了从数学建模到科学探究、从技术应用到工程设计的全过程,让跨学科学习真正落地生根。

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(二)“节气农耕”任务,融传统与科技劳动特色

“清明种瓜,立夏开花,那什么节气最适合种草莓呢?”这个生活化的问题,瞬间点燃了三年级学生的探究热情。在学校打造的“节气农耕”劳动教育课程中,学生在一米农园的一方天地里,开启一场融合传统智慧与现代科技的草莓种植之旅。

课程伊始,学生们先在课堂学习“清明前后,种瓜点豆”等农谚,了解二十四节气的起源,理解古人“顺天时,量地利”的种植智慧。划分种植地块时,数学知识派上了用场:小组协作用软尺测量垄沟间距,计算每块地的最佳种植株数,通过实地操作理解“合理密植”既能保证光照充足,又能提高土地利用率的科学原理。移栽幼苗环节,科技工具成为好帮手——学生们在“智慧教室”的PAD上查阅草莓移栽时机、方法及根系发育环境等,用土壤检测仪测定pH和有机质含量,根据数据精准控制有机肥的用量,通过观察记录APP上传照片与数据,对比分析不同施肥方案的效果差异。

社会实践环节更是打通了课堂与社会的壁垒,学生们带着精心设计的采访提纲,走进校外劳动基地向农业专家请教。当专家演示蔬果技术时,他们明白摘除过密小果是为了让养分集中供给留存果实。随着草莓从青涩到嫣红,学生们的观察日记里记录下无数发现:“惊蛰后气温回升,草莓茎蔓每天能长2厘米”,“摘除侧芽后,主茎上的果实成熟更快”,而“摘除过密小果后,剩下的草莓长得更大更甜”这一关键发现,更是让他们直观感受了作物品质优化的过程。

这场从播种到收获的全周期实践,让学生们在翻土、浇水、蔬果的农耕劳作中锤炼了劳动技能,在解读节气密码时触摸了传统文化的温度,在运用科技工具探究生长规律时培养了科学思维,最终实现了文化传承、劳动实践与学科知识的多维融合,让成长在泥土与智慧的碰撞中悄然发生。

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这或许就是数智时代教育的应有之义——让它成为滋养成长的土壤,让每一个学生在跨学科的学习实践和体验中,找到属于自己的生长节奏。