积水潭小学雨水花园,真实海绵城市STEAM跨学科探究营

157 0 2026-05-21
雨水哗哗落,校园操场角落的百年银杏树下却积起了没脚背的“小池塘”——放学路过,孩子们总爱踮着脚捡落叶船,却也抱怨鞋湿裤脏,连体育课的自由活动区都缩小了,这不是童话故事的开头,而是北京市朝阳区实验小学润泽校区去年秋天的真实场景,也是该校四年级STEAM综合实践课程的核心驱动问题,接下来的3个月里,一群10岁左右的……

雨水哗哗落,校园操场角落的百年银杏树下却积起了没脚背的“小池塘”——放学路过,孩子们总爱踮着脚捡落叶船,却也抱怨鞋湿裤脏,连体育课的自由活动区都缩小了,这不是童话故事的开头,而是北京市朝阳区实验小学润泽校区去年秋天的真实场景,也是该校四年级STEAM综合实践课程的核心驱动问题,接下来的3个月里,一群10岁左右的孩子,用科学(Science)的眼光观察、技术(Technology)的工具测量、工程(Engineering)的思维设计、艺术(Art)的手法美化、数学(Mathematics)的逻辑验证,把“恼人积水潭”改造成了能喝能浇能玩的“迷你海绵城市雨水花园”。

S(科学):揭秘“小池塘”的前世今生

STEAM探究的之一步,永远是“问为什么”,科学课上,老师带领孩子们穿上雨靴蹲守积水点,拿着温度、pH值、浊度仪,记录了2周的降雨数据与积水状况:北京秋季的暴雨和中雨占比少但强度大,这片角落地势比操场低12厘米,土壤是黏重的褐土(课本说过褐土保水性好透水性差),原有的排水口还被常年的落叶和泥土堵住了——三个“短板”凑在一起,就成了每次下雨必现的“积水潭魔咒”。

积水潭小学雨水花园,真实海绵城市STEAM跨学科探究营

孩子们还去查了“海绵城市”的官方科普:原来就是让城市像海绵一样,下雨时“吸、存、渗、净、用”,不下雨时“放”,润泽校区所在的北京朝阳区本身就是海绵城市建设示范区,孩子们跟着社区志愿者去看了附近的奥林匹克森林公园南园下沉广场、仰山公园透水停车场,亲手摸了摸粗粗的透水砖、铺满鹅卵石的渗滤沟、种满芦苇和鸢尾的湿地——把“课本上的文字”变成了“手里的触觉”。

T&M(技术+数学):用数据“说话”做规划

“空有想法没用,得有数据支撑!”这是STEAM小组技术+数学负责人小宇的口头禅,他和组员们借来学校的卷尺、无人机航拍小相机、水准仪(社区志愿者叔叔帮忙操作的简化版),先给百年银杏树下的20㎡积水潭画了精准的1:50平面图:标出了树的位置(直径30cm,根系向外延伸约5米,绝对不能动!)、原排水口的位置、周围的路灯线距离地面的高度(为设计遮雨架留空间)。

然后他们又做了“小实验算雨量”:数学老师教他们用“圆柱形容器接雨法”算降雨量,用公式“土壤饱和蓄水量=土壤孔隙率×土壤厚度×面积”算这片20㎡的黏重褐土最多能“喝”多少水——结果吓一跳:饱和蓄水量只有0.8立方米,而去年秋天更大的一场暴雨,这片角落的积水量达到了2.1立方米!必须加渗滤、存水的设施!

他们还上网查了透水材料的技术参数:用Excel表格对比了透水砖、透水混凝土、植草砖的价格、透水性、使用寿命,最后选了植草砖——便宜,还能长小草,百年银杏树的根系透气也没问题,存水的设施选了埋在地下的PP蓄水模块,技术课上老师给他们看了模块的拼接视频,小宇还自己动手搭了个缩小版的PP积木蓄水池。

E(工程):“失败三次才成功”的水池模型

设计稿改了七八版,工程小组的成员们要先做缩小版的1:20实物模型测试效果,之一次模型:他们在黏重的橡皮泥上直接铺了PP蓄水模块,倒了一杯水——水直接从模块和橡皮泥的缝隙漏出来,存不住多少;第二次模型:给模块包了一层防水土工布,倒了一杯水——水存住了,但渗滤的速度太慢了;第三次模型:先在底部铺了2cm的碎石(导水层),再铺一层反滤土工布(防止泥土漏进碎石和模块里),接着铺PP蓄水模块,再铺一层反滤土工布,最后铺植草砖——倒了三杯和“大暴雨强度比例”一样的水,水1分钟内就渗进了植草砖和碎石层,5分钟后模块里的水满了,多余的水顺着导水管流到了原有的排水口!工程小组的孩子们欢呼雀跃,把三次失败的模型都留了下来,贴在教室的“STEAM探究墙”上。

A(艺术):把雨水花园变成“百年银杏的朋友圈打卡点”

“这个花园不能只实用,还要好看!”艺术小组的负责人小雅从一开始就有自己的想法,她和组员们查了北京本地的乡土耐涝植物:鸢尾、菖蒲、萱草、马蔺、狼尾草,这些植物不仅好看,还能净化雨水,他们还设计了一块小小的木质科普牌,用漫画的方式画出了“海绵城市的工作原理”和“百年银杏的故事”——原来这棵银杏树是建校的时候之一任校长种的,已经18岁了!

他们还给雨水花园起了个好听的名字:“润泽小海绵·银杏好朋友”,名字旁边画了一只正在喝水的小松鼠——因为他们经常在银杏树上看到小松鼠,科普牌的底座是用废弃的矿泉水瓶和水泥做的,小雅说这叫“废物利用,符合海绵城市的环保理念”。

这是一堂“属于孩子自己的课”

3个月后,“润泽小海绵·银杏好朋友”正式建成了!今年春天北京下了好几场大雨,这片角落再也没有积过水——多余的水都存进了地下的PP蓄水模块里,孩子们还用水管接了水,浇了附近的月季花和向日葵,每周五的下午,这里都是四年级STEAM小组的“活动基地”:他们会给植物浇水、测量土壤的湿度、记录植物的生长情况,还给社区的弟弟妹妹们当“小老师”,讲海绵城市的知识。

润泽校区的STEAM负责人李老师说:“这不是一堂‘老师讲学生听’的课,而是一堂‘孩子自己发现问题、自己解决问题’的课,STEAM教育的核心,就是培养孩子的跨学科思维、动手能力、团队合作能力和解决真实问题的能力。”也许10年后,这些孩子里就会有人成为真正的海绵城市设计师——而这一切,都始于那片小小的“恼人积水潭”。