浅谈天气瓶与初中道德与法治课堂生活创新教育的巧妙结合

李宁榕（福建省福州第八中学 350004）

天气瓶又称风暴瓶（Storm Glass），全称天气预报瓶，据说是世界气象预测的先驱、英国海军上将罗伯特·菲茨罗伊在1834年至1836年期间，陪同英国著名生物学家和进化论奠基者查尔斯·达尔文进行探险的过程中发明的。罗伯特·菲茨罗伊在那次探险的海上航行途中，制作了一个装有蒸馏水、硝酸钾、氯化铵、乙醇和樟脑的透明混合溶液的密封玻璃瓶，观察并记录下了他对天气的预测：瓶内如果液体澄清，天气会是晴好；如果液体朦胧，有时伴有沉淀，天气会是多云；如果有悬浮的沉淀，预示天气潮湿或者有霜；如果液体的朦胧和悬浮的沉淀并存，将会有暴风雨；如果晴朗的冬天液体中有沉淀悬浮，预示要下雪；如果在暖和的日子或者下雪的冬天，瓶中有大块沉淀，说明天气会转阴；如果有晶体析出，说明要下霜了；如果在顶部有螺旋纹，说明要起风了。他称此为“天气预报”。因为他的影响力，天气瓶不久就广为人知并被许多人所喜爱。

一、引发探究兴趣，纲举目张

看到学校化学教师指导学生制作五颜六色天气瓶，教授道德与法治的李老师也对此产生了兴趣。在经历了数天天气瓶内的溶液冬天在室内外不同的结晶变化的观察后，李老师想到了可以尝试利用天气瓶的原理进行多学科融合的生活创新教育。

李老师和其他学科的教师合作指导几个学生进行与天气瓶相关的主题探究和综合实践活动，在取得相应的研究性学习成果作为可靠依据后，着手进行能够体现初中多学科融合特点的本学科生活创新教育的教学设计，为在初中道德与法治课堂上进行生活创新教育做充分准备。

这里的多学科融合的生活创新教育，类似西方国家提出的STEAM教育。STEAM是一种教育理念，有别于传统强调单一学科书本知识学习的教育方式，它是一种重实践的跨学科整合的教育概念。STEAM课程是指由科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）等不同类别学科共同构成的跨学科综合课程。它强调学科知识融合、提出问题探究、批判建构新知、创新驱动解决，既体现课程综合化、实践化特征，又反映了课程回归生活、回归自然的本质诉求。但是李老师所指的初中生多学科融合创新教育重在强调构建以立德树人为目的，充分借鉴了陶行知先生的“生活即教育”理念，即以生活实践、创新理念为引导，启发人的创造力，“教学做合一”，突出学科特点的同时又能体现多学科知识交错融合、多学科教师密切合作的一种教育实践活动。

二、融入课堂教学，画龙点睛

李老师选择初中道德与法治教材九年级上册第二课《创新驱动发展》第一框“创新改变生活”进行生活创新教育的教学设计，把天气瓶巧妙运用安排在本框第一目“感受创新”的教学内容中。

在导入新课环节里，李老师通过PPT展示几张生活中废旧物品重新利用的图片，激发学生的共鸣和兴趣，然后引导学生思考：“生活中，你有过哪些利用废旧物品的创意？”学生在举手回答后，教师应先肯定学生生活中的努力，然后再通过教师设计的“探究与分享”环节，实物展示一个利用废弃的玻璃瓶制作的漂亮天气瓶，在介绍天气瓶之前，可以先请学生认认看，如果有学生能够认出天气瓶的话，就尝试请学生介绍一下关于天气瓶的背景知识，如果没有学生认出或者学生无法介绍清楚，那就由教师介绍。教师在简单介绍完天气瓶的背景知识后，进入新课讲授环节。

在新课讲授环节里，教师先请学生结合相关学科知识以及所积累的生活经验思考：“这个密闭的天气瓶真的能预测天气吗？”这个问题提出后，教师适时引导学生进行两种不同观点的讨论，并在点评学生的精彩表现后，开始介绍天气瓶发明的初衷以及其中蕴含的科学原理。教师既要肯定天气瓶的发明者所做出的创新努力，又要引导学生科学认识天气瓶并不能真正预测天气的原因，并对一些同学的正确判断予以肯定，然后再请学生思考：“面对漂亮精美但又不能科学预测天气的天气瓶，你会怎么做？”这个环节的设计意图是希望现场激发学生的兴趣，激发学生的批判性思维和创新思维，既可以巩固学生对七年级下册道德与法治教材第一课知识点中“批判性思维”的理解，培养学生的批判精神，又可以鼓励学生开发创造潜力，产生奇思妙想。

这时学生会提出对天气瓶进行相应的改变，如添加不同颜色色素或者选择不同造型的玻璃瓶装上溶液后再当作漂亮的摆设或装饰。教师可以引导学生进一步明晰思路，找到学生回答中蕴藏的创新点进行鼓励和肯定。在几个学生介绍完自己的想法后，教师可以实物展示第二个天气瓶。在两个天气瓶的对比中，学生很快会发现第二个天气瓶非常特别，它被赋予了令人耳目一新的内容，那就是缩微景观。在这个密闭的天气瓶中，澄清的溶液上方，宛如白云一样的物质漂浮着，瓶底则有房子、绿树、人物和草地等，而溶液中又悬浮着点点像雪花一样的物质，整个场景简直就像这个地方正在经历初冬的一场雪，意境非常美。

接下来，教师邀请制作这个与众不同天气瓶的同学上台介绍他的创意和实践过程。通过PPT，这个同学首先介绍他和其他几位同学组成的团队合作进行这项创新实践活动的目的，即探究天气瓶内溶液是如何受到温度变化影响以及如何让天气瓶发挥更大的价值，然后介绍他们是如何猜想验证和工程设计，如何在不同学科教师指导下运用自己所学的物理、化学、劳技和美术等知识，利用生活中常见常用的物品，甚至大胆尝试调整天气瓶溶液成分或比例，制作出与众不同的缩微景观天气瓶。接着，这个同学利用视频动态展示第二个天气瓶内的缩微景观如何在他们制作的调温器的作用下，相对较短的时间内呈现出从四季如春到银装素裹的变化过程，以此说明他们是如何解决问题的。最后，他总结这项创新实践活动带给他们的重要意义。介绍完之后，教师可以对他的介绍和展示进行肯定和表扬，并结合他的创新实践案例对第一目“感受创新”的重要知识点进行小结。

这个环节的设计意图在于其他学生既可以从中简单了解调温器的制作过程，还能了解所涉及的物理知识、化学知识，以及缩微景观场景制作所涉及的美术知识，又可以感受到个人创新实践所带来的乐趣，让学生更加深刻理解道德与法治教材七年级下册第一课知识点“创造与生活实践的关系”和本课知识点“创新与生活的关系”，更好地理解“生活处处有创新，创新是一种生活方式”“创新给我们带来惊喜，让我们获得成就感”“生活的各个领域都需要创新，也都可以创新”等生活道理，深刻理解本目“创新让生活更美好”的重要意义。同时，其他学生在了解相关的原理和方法后，无形中也会加深对初中所学相关学科知识的理解，提升相关学科的学习积极性和参与创新实践活动的兴趣。另外，学生在进行天气瓶中不同缩微景观场景设计时，教师甚至可以融合爱国主义教育、优秀传统文化教育、生态文明教育、审美教育和劳动实践教育等，有利于增强初中学生爱国爱乡、艺术审美、劳动创新、节能环保的意识和能力，很好地体现政治、艺术这样的人文学科和物理、化学这样的自然学科的融合，也和西方的STEAM教育理念有异曲同工之妙，展示了一种既能够融合初中政治、美术、语文、劳技、物理、化学、数学等多学科知识，又能突出体现本学科特点对初中生进行创新教育的思路和途径。

三、升华创新主题，立德树人

在本框第二目“创新引擎”中，教师可以再结合世界历史上的历次科技革命和我国近些年在诸如量子通信和量子计算、载人航天和深空探测、气象预报和环境保护、资源勘探和新能源开发等领域的科技创新成果，以及我国自由贸易试验区和生态文明试验区的设立等，让学生了解知识创新、技术创新和制度创新具体案例的同时，理解创新对国家和人类社会发展的重要意义。教师可以特别突出我国在天气预报和气候监测方面的科技创新成果，以及“绿水青山就是金山银山”和“构建人类命运共同体”这些创新性理念，在解决目前类似全球气候变暖这样极具挑战、事关全人类前途和命运的问题上的重要性，既可以与前面天气瓶的发明初衷遥相呼应，又能够有效结合当前的时政教育和生态文明教育，最终实现从具体创新案例（事例）这个点到万众创新实践这条线，再到人类创新发展这个面的拓展和延伸，有利于增强初中学生的创新意识和学以致用的能力，体现出创新教育育人为本、素养为核、情境为场、问题为纲、技术为翼等价值取向和发展趋势。

本框教学的作业除了布置一些基础练习外，还可以布置学生继续构思天气瓶的改造并拿出自己的方案，进一步调动学生思维创新和动手实践的积极性，这也充分体现了陶行知先生教育思想中的“六大解放”：①解放学生的头脑，鼓励学生敢想、善想；②解放学生的双手，鼓励学生敢干、善干；③解放学生的眼睛，鼓励学生敢于观察、善于观察；④解放学生的嘴巴，就是鼓励学生敢说、善说；⑤解放学生的空间，就是要扩大学生的活动领域；⑥解放学生的时间，保证学生有时间去独立学习、活动和创造。

2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，这为进一步加强初中学生的创新教育提供了新契机，但也提出了新挑战。“双减”意味既要大胆增强学科创新教育的实施力度，学思并举，立德树人，又要创新学科创新教育的作业设计，育德于教，寓教于行。教师需要不断加强自身的科学素养和技术学习，加强本学科与其他学科融合进行创新教育的探索、实践和经验总结，才能不断提高自身进行多学科融合教育的意识和能力，不断创新课堂教育教学方式和作业设计，让学生好学、善学和勤学，为更好推进生活创新教育打下坚实的基础，从而提升学生的学科核心素养及创新意识和能力，真正实现立德树人，更好地培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。