北京育才学校陈宏程——北京国庆花坛中的科学与技术探秘

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1、1 第29届全国青少年科技创新大赛 科技辅导员科技创新成果竞赛项目 项目名称：北京北京国庆花坛中的科学与技术探秘国庆花坛中的科学与技术探秘 申报者：陈宏程 所在学校（全称）：北京市育才学校 项目所属类别：科技教育活动类 2 1. 方案名称方案名称 北京国庆花坛中的科学与技术探秘北京国庆花坛中的科学与技术探秘 2活动背景活动背景 党的十八大把生态文明建设纳入“五位一体”总体布局，提出建设美丽中国战略任务。习近平总书记说既要绿水青山也要金山银山，宁要绿水青山不要金山银山，绿水青山就是金山银山，强调的就是建设生态文明、建设美丽中国。生态文明建设重在建设、贵在全民参与，要利用多种形式，结合人们生产生活

2、实际，大力宣传建设生态文明关系人民福祉、 关系民族未来， 引导全社会树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，养成绿色、低碳、环保的生产生活习惯。 随着近年来城市的飞速发展,城市品位日趋提升,许多城市在“五一”、“十一”、“春节”等大型节日都进行大规模花坛的布置,以增加节日的气氛。节日花坛已经成为节日期间市民游玩赏花不可缺少的一道靓丽风景。 特别是作为中国政治中心的象征，天安门广场上的每一处变化都时刻引人关注，国庆期间的花坛自然不例外。北京是祖国的首都，其节日花坛的布置，富有独特的风格与涵义。1986年，天安门广场入选“北京十六景”，景观名“天安丽日”。也是从这年开始，每年都会设计布置广

3、场中心主题花坛供人观赏。最开始，花坛的展示是由十万多株鲜花组成的简单造型，并用金黄色的菊花组成了十多米长的龙，屹立在广场东侧。之后每年的花坛逐渐引进了雕塑、喷泉、灯光等其他先进的技术。每一年国庆花坛的主题都会围绕中国经济、社会发展中的新特点和大事件，并结合中国的地理、历史和文化进行设计布置，并力求表现出中国各领域日新月异的新面貌，象征着国家的繁荣昌盛。纵观27年来天安门广场的花坛设计，我们不难梳理出其中的一套花坛社会文化。简约和循环利用，成为2010年以后广场花坛布置的重要理念，这与十八大提出“美丽中国”的概念密不可分。而今年年初习近平关于“厉行勤俭节约、反对铺张浪费”的讲话又会进一步具体化实

4、践的途径，花坛“瘦了”民心“胖了。 我国现阶段义务教育也已明确将加强生态环境教育写入课标， 成为我国素质教育的重要环节。 国家中长期教育改革和发展规划纲要和全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)指出，开展课外科技活动，引导未成年人增强创新意识3 和实践能力。普及保护生态环境、节约资源能源、心理生理健康、安全避险等知识。 达到未成年人对科学的兴趣明显提高， 创新意识和实践能力有较大增强。 2013年4月9日发布的美国新一代科学教育标准（Next Generation Science Standards）重视跨学科共通概念的学习，重视科学与工程实践，特别是提出建构(科学)解释和

5、设计(工程)解决方案， 强调科学与工程实践对于学生的学习具有重要意义。 本活动是在我指导育才学校桑雨菲、谭安生、刘子辰同学的北京长安街沿线国庆花坛所用植物标识的研究 （荣获第28届全国青少年科技创新大赛项目一等奖和星光创新思维奖）的基础上开展的，旨在通过资料查询、实地探究与互动讨论相结合的方法，探究身边花坛的奥秘，知道花坛中蕴含的科学、技术及社会知识，学会科学探究的方法，启发他们理解可持续发展观念，养成与环境和谐相处的生活习惯，唤起孩子们保护环境的热情和使命感。 3活动目标活动目标 （1）知识与技能目标：说出花坛所用植物的种类和特征，知道花坛采用的技术和养护知识，分析花坛象征的社会文化含义。

6、（2）过程与方法目标：培养学生用多种手段、多种途径来获取信息和整理、分析、处理信息的能力；鼓励学生大胆提出自己的新观点，新方法、新思路，激发他们探究和创新的欲望；引导学生走进社会、走进自然，学会解决实际问题的能力。 （3）情感态度和价值观：体验参与花坛调查的乐趣，关注花坛在美丽中国建设中的作用，养成亲身参与的环保理念，为“绿色北京”，“世界城市”建设做贡献。 4 4活动活动思路思路 阶段阶段 方法 任务 预期 一、准备阶一、准备阶 段段 三、三、实施阶实施阶 段段 四、四、展示阶展示阶 段段 五、五、 后续行动后续行动 阶段阶段 问 卷 调问 卷 调查查、头脑、头脑成立成立机构、机构、 摸清学

7、情、摸清学情、 拟定拟定方案方案 资料收集、资料收集、 实地探究实地探究 总结交总结交 流流，成果，成果 传播，展传播，展 示表彰示表彰 花坛搭建、花坛搭建、 社区社区参与参与 1 1 组织小组学组织小组学生进行总结，生进行总结，撰 写 活 动 报撰 写 活 动 报告告。 2 2 指导学生撰指导学生撰写科技创新论写科技创新论文。 撰写文章、文。 撰写文章、拍摄照片、拍摄照片、DVDV等等。 3 3 编写编写校本教校本教材进行使用，材进行使用，制作展板、制作展板、 PPTPPT等，在学校宣等，在学校宣传栏、传栏、LEDLED屏、屏、校园网、社区校园网、社区等进行宣传，等进行宣传，并利用微博、并利

8、用微博、微信等新媒体微信等新媒体扩大宣传。扩大宣传。 4 4 相关成果向 相关成果向园林绿化部门园林绿化部门提出建议、参提出建议、参加北京市中小加北京市中小二、二、 知识搭知识搭 建阶段建阶段 校 本 课校 本 课程、科普程、科普花坛知识花坛知识 探究方法探究方法 资 料 查资 料 查询、现场询、现场文章撰写、文章撰写、建议提交建议提交 参 与 实参 与 实 践践 5 5活动所涉及对象、人数活动所涉及对象、人数 学生为学校初中科技创新训练营的学生，人数32人。主要是初一年级“遨游计划” 23人， 初二生物兴趣小组19人组成。 初一 “遨游计划” 是由北京市教委2013年9月在初一年级推出的，北

9、京市41所学校参与的项目研究计划。学校每周五下午在校内外校本科技课程，每月有一天到科普场所进行实践探究。 初二生物兴趣小组实行课题研究模式，利用周末时间开展活动。训练营成员自愿报名，择优录取，他们具有探索新知识的能力和热情。家长也支持，有时间上的保证。 6 6活动主体部分活动主体部分 6 61 1 活动内容活动内容 611 准备阶段 （1）小组组建。按照学校要求，组建科技创新训练营，召开学生和家长会，取得各方对活动的知晓和支持。 （2）学情调查。组织学生进行调查问卷，摸清学生对科技活动和花坛的了解情况，同时让学生对此次实践活动有一个初步的了解。 （3）拟定方案。大致明确活动地点、所需设备等，收

10、集相关资料，准备相关展览，并与相关专家取得联系，安排知识讲座。 （4）场地踩点。重点对长安街、天安门广场、植物园、校园和社区等，在国庆节期间完成实地调查和研究活动。 612 知识搭建阶段 （1）利用遨游计划课程时间，讲解花坛相关知识，植物识别和养护知识。 （2）进行专家讲座，邀请植物和科技活动专家，指导学生学会科学探究方法，编写科学探究任务单，并进行校内预实验。 （3）利用遨游计划实践时间，在北京植物园请园艺师实地讲解花坛布置技术及相关知识。 613 实施阶段 （1）植物和花坛资料的收集 “工欲善其事，必先利其器”，在实践活动开展之前，指导学生到图书馆或者到网络上搜集有关节日花坛等相关资料，了

11、解花坛的含义、识别植物的种类，6 认识花坛在人们节日生活中的作用。特别重点搜集长安街、天安门广场、社区、学校和公园内的花坛，其目的是让学生对节日有一个整体的认识，同时激起学生们探究节日花坛的兴趣。 图1：京华时报2013年9月25日发布的北京国庆花坛设计稿 (2)校本课程开发，讲解植物和花坛知识 植物识别和栽培、花坛历史、设计及养护作为遨游计划和生物创新小组的校本课程，教师和学生一起开发相关校本课程材料，利用活动课时间讲解，积累植物和花坛的知识，知道花坛的发展历程、设计原则、配置原理、花坛材料、艺术手法以及北京节日花坛的特点等，为后续活动做好准备。 （3）进行科普讲座，开展节日花坛的预调查活动

12、 根据活动内容要求，邀请中科院植物所、北京市园林绿化局、北京教学植物园相关领域专家走进校园进行常见植物识别、科学调查方法、节日花坛等科普讲座，介绍植物识别和科学调查方法，了解花坛摆放前的栽培情况，并在学校及周边社区、公园进行预调查，充分调动学生的兴趣，并使学生对本次活动内容有整体把握和初步了解。 （4）实地探究节日花坛的奥秘 在节日前进行分组，发放花坛探究任务单，从科学、技术、文化等角度，对长安街、天安门广场和公园社区等进行实地探究。见附件1 7 a花坛中的科学 花坛是在一定范围的畦地上按照整形式或半整形式的图案栽植观赏植物以表现花卉群体美的园林设施。据史实记载起源于古罗马时代的文人园林，16

13、世纪在意大利园林中广泛应用。 在探究花坛中的科学部分，主要是了解花坛分类方法和设计，分类从表现主题、空间形式、运用方式、观赏季节、栽植材料区分，设计内容有设计原则、花坛植物用材、花坛位置。 b. 花坛中的技术 节日花坛在设计、施工与管养等方面需要技术保障系统，工艺保障、花材保障、造型保障、养护保障，是技术创新的展示。最开始，花坛的展示是由十万多株鲜花组成的简单造型，并用金黄色的菊花组成了十多米长的龙，屹立在广场东侧。之后每年的花坛逐渐引进了雕塑、喷泉、灯光等其他先进的技术。 据了解， 巨大的花坛要抵抗10级大风， 同时底部设有排水系统， 如遇到大雨，雨水可从底座排走。2011年开始，北京在国庆

14、花坛上，首先使用了中国自主发明的世界最先进的灌溉技术痕量灌溉技术，整个牌楼内部终日润而不湿，表面干燥，没有多余的水流出，植物生机勃勃、造型美丽壮观。2013年，国庆花坛首次引入3D裸眼技术，在广场花坛周围放置了4台3D的激光发射器，保证花篮四周360度都能看到立体夜景。 确保立体花坛有较长的观赏期,在肥水管理、 定期修剪、病虫害防治以及对花卉生长和花期的管理上都采取了新技术。 c.花坛中的文化 花坛除了满足人们的视觉感官效果外，还承载社会文化功能，国庆花坛成最热门留影地。特别是每一年北京国庆花坛的主题都会围绕中国经济、社会发展中的新特点和大事件，并结合中国的地理、历史和文化进行设计布置，并力求

15、表现出中国各领域日新月异的新面貌，象征着国家的繁荣昌盛。指导学生查询 27 年来天安门广场的花坛设计，梳理出其中的一套花坛社会文化内容。8 图 2：2012 年天安门广场中央的“祝福祖国”花坛 2012年的喜迎十八大和2013年的中国梦主题， 人们除了可以到天安门广场欣赏“祝福祖国”大型花坛之外，还可以在长安街沿线的建国门至复兴门沿途，观赏到“希望的田野”、“五谷丰登”、“美丽中国”等10处立体花坛，成为金秋十月十里长街上最喜庆靓丽的一道风景线。其中“幸福像花儿一样”花坛位于东单东方广场绿地前，整体造型如一束鲜花，配以飘动的红丝带，最引人注目的是三十四朵抽象的笑脸花， 寓意全国各省、 市、 自

16、治区人民像花儿一样的幸福生活。花坛顶高8.5米，笑脸花最大一朵直径2.8米，最小一朵直径也要1.1米。 也被称为最接地气的花坛。 9 图 3：2012 年西单路口东南角的“九天揽月”花坛 图4：2013年东单路口西北角的幸福像花儿一样花坛 10 614 活动汇报及展示阶段 （1）组织小组学生进行总结，撰写活动报告，在活动课上分小组进行交流，分享花坛给人们节日带来的欢乐以及我们的探究收获。 （2）指导学生撰写科技创新论文，召开论文答辩交流会，择优推荐参加区、市以及全国科技竞赛。撰写文章和拍摄照片，参加北京市我眼中的科技北京和我来拍、我来游科普竞赛活动。 （3）整理学生花坛探究的文章、图片、视频等相关资料，汇集成册作为校本教材进行使用，制作展板、PPT等，在学校宣传栏、LED屏、校园网、社区等进行宣传，并利用微博、微信等新媒体扩大宣传。 （4）相关成果向园林绿化部门提出建议、参加北京市中小学生科学建议奖的评比。 615 后续行动阶段 （1）开展学生设计花坛活动，结