本文围绕“鲨鱼科学课是否有必要上”展开,介绍将鲨鱼科学融入STEAM教育的跨学科深海探究课程,该课程从生物、工程、技术、艺术和数学等角度认识鲨鱼与海洋生态,打破学科界限,引导学生在真实情境中观察、提问、设计与表达,通过探究鲨鱼的结构、生存策略及保护意义,学生既能掌握科学知识,又能提升动手实践、团队协作和创新思维能力,课程强调海洋生态保护意识,让学习更有现实意义,因此鲨鱼科学课具有较高的教育价值与实施必要性。
鲨鱼,是海洋中古老而神秘的生物;STEAM,是科学、技术、工程、艺术与数学融合的教育理念,当“鲨鱼科学”与“STEAM”相遇,课堂就不再只是课本上的知识背诵,而是一场围绕真实问题展开的跨学科探索,学生不再只是听说鲨鱼很厉害,而是像科学家一样研究它,像工程师一样设计它,像艺术家一样表现它,像数学家一样测量它。
S——科学:认识鲨鱼的生存智慧

鲨鱼在地球上已经生存了四亿多年,比恐龙出现得还早,从科学的角度看,鲨鱼身上充满了值得探究的课题:它们的骨骼为什么是软骨而不是硬骨?它们如何通过侧线系统感知水流和振动?为什么鲨鱼的牙齿能够不断更换?有些鲨鱼一生可以替换数万颗牙齿,这些问题引导学生观察、比较、提出假设,并通过资料查阅和实验模拟寻找答案。
学生可以用不同材质的“牙齿”模型测试哪种形状更适合撕咬和切割食物,从而理解鲨鱼牙齿结构与食性的关系,科学探究让鲨鱼不再只是“可怕的捕食者”,而是一个适应海洋环境的成功物种。
T——技术:用工具追踪鲨鱼
现代技术让人类能够更深入地了解鲨鱼的活动规律,科学家会给鲨鱼安装卫星标签或声学追踪器,记录它们的迁徙路线、潜水深度和活动范围,在STEAM课堂上,学生可以模拟这一过程:利用简易编程工具设计一条“鲨鱼迁徙路线”,或者使用地图软件标注真实鲨鱼的追踪数据。
通过技术手段,学生学会如何获取、记录和分析数据,也能理解保护鲨鱼需要依赖可靠的科学研究,当数据显示某片海域是鲨鱼重要的繁殖区时,人们就可以推动设立海洋保护区。
E——工程:设计一枚鲨鱼追踪标签
鲨鱼身体呈流线型,游动速度快,如何将追踪装置固定在鲨鱼身上,又不影响它的正常生活?这是一个典型的工程问题,学生需要综合考虑材料、形状、重量、防水性和对鲨鱼的伤害程度。
在课堂上,学生可以分组设计并制作一个“鲨鱼标签”模型,他们可能会选择轻便的塑料外壳,用扎带或背夹固定,并测试模型在水中的稳定性,这个过程中,学生要反复改进方案,体会工程师“设计—测试—优化”的工作流程,工程挑战不仅锻炼动手能力,也让学生明白:保护海洋生物的技术,必须兼顾有效性与动物福利。
A——艺术:画出真实的鲨鱼世界
艺术让科学更有温度,鲨鱼在影视作品中常被塑造成凶残的形象,但真实的鲨鱼种类多样,形态各异,有的像鲸鲨一样巨大而温和,有的像锤头鲨一样外形奇特,还有的像灯笼鲨一样能在深海中发光。
学生可以通过绘画、雕塑、海报或短视频等形式,创作“鲨鱼图鉴”或“鲨鱼保护宣传画”,在艺术创作中,他们需要观察鲨鱼的体形、鳍的位置、皮肤纹理和颜色,这本身就是一种细致的科学观察,艺术表达还能帮助公众改变对鲨鱼的刻板印象,传递保护海洋生态的理念。
M——数学:用数据理解鲨鱼
数学在鲨鱼研究中无处不在,学生可以测量不同种类鲨鱼的体长、体重、牙齿数量和繁殖周期,并用图表进行比较,大白鲨的体长可以达到6米左右,而侏儒角鲨只有约20厘米;鲸鲨的体长可超过12米,却以浮游生物为食,通过柱状图、折线图或比例计算,学生能直观地看出不同鲨鱼之间的差异。
还可以计算鲨鱼的数量变化,许多鲨鱼种群因过度捕捞而大幅减少,学生可以根据统计数据制作数量变化曲线,讨论保护措施的紧迫性,数学让抽象的保护问题变得具体、可感。
“鲨鱼科学STEAM”项目的价值,不只是让学生了解鲨鱼,更在于培养他们跨学科解决问题的能力,一个鲨鱼主题,可以串起科学探究、技术应用、工程设计、艺术表达和数学分析,当学生围着一个真实有趣的海洋主题展开学习时,知识不再是孤立的碎片,而是相互连接的工具。
更重要的是,这样的课堂会让学生意识到:鲨鱼不是海洋中的反派,而是生态系统中不可或缺的角色,用科学认识它,用技术追踪它,用工程保护它,用艺术展现它,用数学理解它——这才是面向未来的海洋教育。
