《深圳市龙岗区生态文明建设规划(2017-2025年)》中提到:倡导低碳节约生活模式大力开展节能减排全民行动,引导居民绿色消费。加强宣传提高公众节水节能意识,引导公众优先采购再生产品、绿色产品、能效标示产品、节能节水认证产品和环境标志产品。
《深圳市中小学学科教育与创客教育融合指南》(试行)中提到“有结构的探究”这一概念,它强调教师为学生提供将要调查研究的问题以及解决问题所需的方法和材料,但不提供预期结果。学生需要根据自己收集到的数据进行概括,发现某种联系,找到问题的答案。这种方式在小学、初中的探究性学习过程中比较常见,教师在给出任务的同时为学生提供方法指导。
一、活动背景
我们都知道,每年的3月22日是“世界水日”,设立世界水日的目的是提高人们对世界许多人口面临的水危机的认识。
据联合国数据,约有6.63亿人的家附近没有安全的水源。他们无法使用自来水,而需要长时间排队或徒步寻找。而这种水源往往是受到污染的,会导致传染病和死亡。脏水和恶劣的卫生条件会导致孩子的疾病,据联合国估算,全世界每天会有900个五岁以下儿童死亡。世界卫生组织称,由于水源问题,全世界每分钟都有新生儿死亡。
那么,生活在深圳的我们又面临着哪些与“水”有关的问题呢?
二、活动目标
1.结合现实的问题情境,能够发现、提出问题,综合运用已有知识和经验分析问题和解决问题的策略,增强应用意识和实践能力,并渗透节约用水的意识。
2.针对“节水计划”任务,能够提出解决问题的思路,制定简单的解决问题方案;并能根据方案,经历有目的、有设计、有合作的用实验收集数据的过程,积累“从头到尾”思考问题的数学经验;在解决问题的过程中,发展学生独立思考、合作探究、反思质疑的学习意识和能力。
3.在综合运用所学知识解决问题的过程中,了解所学知识与方法之间的联系,加深对所学内容的理解。
三、活动年级
1.课程实施年级为麓城外国语小学五年级学生一个班的学生,48人。
2.被调查的对象包括学校四年级学生和六年级学生。
四、活动课时
本次活动共计使用5课时,但课后学生会围绕这一主题看展大量的实践研究,包括参观水情教育基地、记录家庭水表读数,开展,以及绘制思维导图等。分为4个阶段:筹备阶段、调查阶段、实验阶段、总结整理。
五、活动实施
(一)筹备阶段
思考:你认为深圳是一个缺水的城市吗?
在我们的记忆中,深圳是一个不缺水的城市,但真相是这样吗?带着疑问,我们来到了位于深圳市梅林路的水情教育基地,听了水务工程师阿姨的讲解,我们了解到深圳原来也闹过“水荒”:
1980年以后,深圳产业迅速集聚,人口快速增长,尤其到80年代末90年代初,人口骤增再遇上有些年份降雨骤减,造成用水紧张、矛盾激化。
1982年深圳兴建日产6万吨的第一水厂,1985年10月建成日产12万吨的第二水厂,基本解决罗湖近30万人口的工业和生活用水问题,但是水厂根本无法满足日用水25万吨的需要。
1987年7月,深圳连日高温炎热,“水荒”情况也逐渐蔓延,更多的高层楼宇居民用水发生困难。深圳“长”得太快,规划跟不上发展——1985年,深圳刚完成80万人的城市规划,但规划很快就滞后了。
1989年夏天,深圳连续干旱,供水矛盾爆发。当年11月,市政府召开全市节约用水动员大会,出台“10条紧急节水措施”号召全市人民紧急行动起来,共度用水难关。
1989年,深圳连续3年降雨偏少三成以上,境内不少河流断流,水库干涸,全市供水严重不足。“小水荒”和“局部水荒”逐渐变成“大水荒”。到了1991年,深圳发生了自特区建立以来最严重的“水荒”。不少片区居民供水每天仅限3小时,八卦岭等26个住宅区甚至连续停水一周,十万多户居民只能用矿泉水做饭或者外出就餐,深圳经济特区内日均缺水25万方,60多万人受缺水困扰。不少“三来一补”企业因为缺水,开始停产或者办理深圳,水资源的短缺已经严重制约了深圳的经济发展。1991年,深圳被列为全国七个最严重缺水的城市之一。
同时,我们了解到城市水厂净水处理的目的就是去除原水体中那些会给人类健康带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用的需要,所以一般各自来水公司水厂采用常规的水处理工艺,它包括净化、沉淀、过滤、消毒及加压五个过程。
于是我们想,我们的家庭在日常生活中能为节约水资源做一些什么贡献呢?
(二)调查阶段
我们设计了8个客观问题,给到我们的同学和邻居进行勾选,它们分别是:
1. 在刷牙的时候,你会不会关上水龙头?
2.在沐浴中抹香皂/沐浴露的时候,你会不会关上水龙头?
3.在洗碗筷的时候,你会不会关上水龙头?
4.在洗衣服、洗碗筷时,你会不会尽量少使用洗衣液/粉和清洁剂等?
5.当你看到家里的水龙头因为没有关紧而漏水时,会不会及时关掉?
6.会不会再利用淘米、洗菜的水(如洗碗筷、浇花、冲厕所等)?
7.在清洗餐具时,你会不会先用纸擦去油污,然后进行冲洗?
8.你每天的沐浴时间会控制在25分钟以内吗?
另外还有一个主观问题:您还知道哪些家庭节水的好方法?可以和我们分享吗?
这次调查活动前期通过资料查找确定相关调查问题,主要采用的调查方式是问卷调查和走访询问,其次采取实验观察和数据估算。
课上强调了调查过程中的一些注意事项:
(1)设法在短期内与调查对象建立相互信赖的关系。在调查双方还没有良好地沟通基础时,最好不要马上应用调查对方的心理活动的问卷。待时机成熟,关系融洽之后,再调查对方的心理反应,结果要真实一些。
(2)回答方式越简单越好,应当尽量避免难以回答的问题出现。
(3)属于敏感性的问题,最好迂回设问。
(4)使用不记名的问卷,可以使调查资料可靠性增加。
(5)可以先尝试在小范围内进行模拟调查,发现问题,及时改进。
(6)按照统计要求设计问卷。设计问卷时必须考虑用什么方法统计和分析。有些调查搞得很细,包含信息很多,但由于未按照统计要求设计,难以得出有价值的统计结果。
此外,后期数据收集整理的注意事项,可以使用问卷星来开展问卷调查,这样可以很快地完成数据的收集工作,得出结果。
从调查结果中我们发现,有些节水措施无论我们的同学还是我们的邻居都能做得很好。有些节水措施虽然我们已经知道,但是在做的时候却总是做不好(选择“从来没有”和“极少会”的人数较多):
1.尽量减少使用洗衣液/粉和清洁剂;
2.在清洗餐具时先用纸擦去油污;
3.利用淘米、洗菜的水来洗碗筷、浇花、冲厕所。
针对大家都做得不好的三个节水措施,我们又去询问了同学和邻居们是什么原因:
1.有23%的四年级同学“从来没有”和“极少会”在洗衣服、洗碗筷时尽量少地使用洗衣液/粉和清洁剂,主要原因是四年级的同学们在家里很少洗碗和洗衣服。有21%的邻居“从来没有”和“极少会”在洗衣服、洗碗筷时尽量少地使用洗衣液/粉和清洁剂,主要原因是他们对使用多少洗衣液和清洁剂只是做了大概估计,并没有很认真阅读洗涤建议。
2.有51%的四年级学生、35%的六年级学生和38%的邻居在清洗餐具时“从来没有”和“极少会”用纸擦去油污,主要原因是认为家里的饮食比较清淡,没有使用纸巾擦去油污的必要。只有在家里吃四川火锅的时候,才会用纸巾擦去油污。
3.有44%的四年级学生、23%的六年级学生和21%的邻居“从来没有”和“极少会”再利用淘米、洗菜的水,原因是同学很少在家里淘米和洗菜,很多邻居会将淘米水留下来洗菜,但是经常会忘记将洗菜的水从水槽里舀出来装到桶里拿去冲厕所。
(三)实验阶段
我们相比较下,无节水意识下的用水行为描述有节水意识下的用水行为描述
1.实验目的与比较行为
2.实验步骤设计
3.实验结果——我们用了多少水?
经过实验,我们有了惊人的发现:
1. 用1泵洗衣液洗方巾的用水量是4升,用2泵洗衣液洗方巾的用水量是5升。如果我们使用适量的洗衣液,减少衣服的漂洗次数,假设每周清洗1次方巾,一年我们可以节省多少水呢?答案是:
(5-4)×1×365÷7≈52.14(L)
我们学校有1542名小学生,那么我们使用适量的洗衣液,减少衣服的漂洗次数,一年全校可以节水多少呢?答案是:
52.14×1542÷1000≈80.40(t)
2. 开水洗手的用水量是2700ml,关水洗手的用水量是1200ml;如果我们在每次搓洗指缝的时候能够及时关掉水龙头,每天在洗手6次(吃饭前和上厕所后),一年我们可以节省多少水呢?答案是:
(2700-1200)×6×365÷1000≈3285(L)
我们学校有1542名小学生,那么在每次搓洗指缝的时候能够及时关掉水龙头,一年全校可以节水多少呢?答案是:
3285×1542÷1000≈5065.47(t)
3. 用杯子盛水刷牙的用水量是412ml,不用杯子盛水刷牙的用水量是1000ml。那么假如说每天刷牙3次,用杯子盛水刷牙一年我们可以节省多少水呢?答案是:
(1000-412)×3×365÷1000≈643.86(L)
我们学校有1542名小学生,那么用杯子盛水刷牙一年全校可以节水多少呢?答案是:
643.86×1542÷1000≈992.83(t)
(四)总结整理
1.我们发现了很多家庭节水的知识,比如你知道马桶的按钮有五种用法吗?马桶盖上有两个按钮,在轻按小按钮、长按小按钮、轻按大按钮、长按大按钮、同时按两个按钮五种不同的情况下,马桶的冲力会发生改变,我们在上厕所的时候可以选择按下不同的按钮。如果我们想更加节省马桶冲水的话,在马桶的水箱里面放置一个装满水的塑料瓶,这样就可以起到节省水资源的作用。
2.虽然我们有一个大组长,但是在分组调查和实验中我们每个人都当了一次小组长,这让我们感受到,虽然期间有很多小摩擦,但是都被我们克服了,这也培养了我们的团队精神。
3.在调查中我们发现很多的节水措施我们知道但没有做到,很多时候是因为大家会忘记这样做。这让我们明白了坚持的意义,也在找资料的过程中发现了一些有趣的发明,比如这个安装在马桶上的洗手盆,它能帮助我们收集洗手的水,用来冲厕所,很好地实现回收再利用。
4.通过实验我们发现,虽然一个人一个小小的习惯差异能够节约的水并不多,但是如果我们能够坚持一年,如果全校一起参与家庭节水行动,那么我们就可以节省很多的自来水。如果所有的深圳市小朋友动能参与到家庭节水活动中来呢?
5.在本次活动中,我们掌握了很多家庭节水的小妙招,我们想制作成思维导图和手抄报,与学校的其他同学分享,让他们也学会这些方法。
6.我们的发现一种“迫不得已”的浪费,在天冷的时候,我们会想用热水来洗脸、刷牙、洗菜,但是热水器加热的水要流很久才能变热,在此期间会浪费很多的水,我们应该拿这些水怎么办?有没有一种打开就是热水的水龙头呢?
六、活动成果
我们将调查活动和实验探究进行了有效结合,在学生掌握“毫升”“升”“吨”等数学概念后,数学老师对北师大版四年级上册数学好玩中的“滴水试验”加以改进,真正做到将数学知识应用于实际生活当中,通过一系列对生活中常见用水情况的调查活动和模拟实验研究,培养学生的问题探究能力和数据分析能力。在收集数据、整理数据、提取信息、构建模型对信息进行分析、推断,获得结论的过程中,不断提升数学学科的核心素养。值得欣喜的是,学生在这个调查活动中,学生竟然能够提前掌握和理解了“百分比”的相关概念知识,这一知识点实际出现在北师大版数学教材中的六年级上册。
在调查活动中,我们不仅鼓励学生更多地关注与家庭节水有关的小创造、小发明,培养他们的创客精神。更注重学生情感态度和价值观方面的培养,通过读水表和节水量估算等活动,让他感受到每人每天的用水量和节水量虽然都很小,但是如果全家、全校、全深圳的小学生都能参与到家庭节水的行动中来并且坚持不懈,那么成效是惊人的!
同时,学生们最终形成的调查报告在“龙岗区2018-2019学年中小学生态文明主题综合实践活动调查报告评选活动中”获得小学组一等奖。
《我们家的节水计划》活动案例在2019年广东省中小学综合实践活动课程展示交流活动中被评为优秀作品。
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