[摘 要]為了將勞動(dòng)教育與生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合,可創(chuàng)新性地利用高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的勞育素材,引導(dǎo)學(xué)生從日常種植中發(fā)現(xiàn)問題,并以小組合作實(shí)踐、翻閱資料等方式,開展一系列項(xiàng)目式探究實(shí)驗(yàn)。此外,還可通過融合化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí),完善學(xué)生對(duì)土壤動(dòng)物及其豐富度的認(rèn)識(shí),進(jìn)而豐富學(xué)生的蔬菜種植理論和提升學(xué)生的實(shí)踐能力,建立學(xué)科知識(shí)與生產(chǎn)生活實(shí)際的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與勞動(dòng)教育的有機(jī)融合?;谏鲜霰尘凹耙罁?jù)布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論,本次項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)課程采用“起—承—轉(zhuǎn)—合”四步教學(xué)法來開展。
[關(guān)鍵詞]勞動(dòng)教育;實(shí)驗(yàn)教學(xué);土壤動(dòng)物;高中生物
[中圖分類號(hào)]" " G633.91" " " " " " " " [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]" " A" " " " " " " " [文章編號(hào)]" " 1674-6058(2025)02-0089-04
《大中小學(xué)勞動(dòng)教育指導(dǎo)綱要(試行)》指出,當(dāng)前學(xué)校中存在“有教育無勞動(dòng)”和“有勞動(dòng)無教育”等問題,這表明學(xué)校的勞動(dòng)教育尚停留在表面。因此,為了踐行五育融合理念,推進(jìn)勞動(dòng)教育,教師應(yīng)在學(xué)科教學(xué)中有機(jī)滲透勞動(dòng)教育。高中生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,其實(shí)驗(yàn)過程蘊(yùn)含豐富的勞育資源。為了將勞動(dòng)教育更好地融入生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂,筆者嘗試引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化,并鼓勵(lì)他們進(jìn)行課外的創(chuàng)造性探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)勞動(dòng)技能,提升勞動(dòng)素養(yǎng)。
“研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度”是人教版高中生物教材選擇性必修2第2章第1節(jié)中的“探究·實(shí)踐”欄目內(nèi)容,學(xué)生需通過研究土壤動(dòng)物的豐富度來深入認(rèn)識(shí)群落的結(jié)構(gòu)差異,加強(qiáng)對(duì)取樣調(diào)查、統(tǒng)計(jì)分析等科學(xué)方法的運(yùn)用,同時(shí)培養(yǎng)保護(hù)土壤環(huán)境與生物多樣性的情感態(tài)度與價(jià)值觀。生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)與勞動(dòng)教育融合的生動(dòng)體現(xiàn),是實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人和生態(tài)育人的有效路徑,但由于生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)存在較多不可控因素,如天氣變化、實(shí)驗(yàn)材料受限、學(xué)生安全等,高中階段的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)大多停留在理論學(xué)習(xí)階段。為了解決這一矛盾,筆者充分利用本校的耕讀園資源,通過項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn),以小組合作的形式,引導(dǎo)學(xué)生從生活問題出發(fā),在勞動(dòng)中獲取知識(shí)和提升技能,深入認(rèn)識(shí)研究土壤動(dòng)物的方法和意義。
一、“起”:情境導(dǎo)入,激發(fā)思考
教師先展示耕讀園中兩個(gè)班級(jí)種植的同種蔬菜(如生菜)的生長狀況圖:一塊地的蔬菜生長健壯,而另一塊地的蔬菜生長矮?。辉僖詢烧叩木薮蟛町愖鳛閷?dǎo)火索,激發(fā)學(xué)生的思考和探究興趣。
二、“承”:追根溯源,鏈接教材
(一)確定主題,探究實(shí)驗(yàn)
1.確定項(xiàng)目主題,設(shè)計(jì)調(diào)查表
在實(shí)際問題的驅(qū)動(dòng)下,教師引導(dǎo)學(xué)生回顧影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素,并讓學(xué)生挑選濕度、溫度、光照強(qiáng)度、酸堿度等因素進(jìn)行探究。學(xué)生基于所學(xué)知識(shí)思考如何對(duì)相關(guān)的環(huán)境因素進(jìn)行檢測(cè),并圍繞所挑選的探究因素制訂取樣調(diào)查表(如表1),以便有序開展調(diào)查實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生從自己的勞動(dòng)成果出發(fā),在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心;引導(dǎo)學(xué)生基于蔬菜的光合作用思考問題,并通過設(shè)計(jì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)研究問題,培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣和解決問題的能力。
2.分組取樣調(diào)查,統(tǒng)計(jì)結(jié)果
各小組分別利用土壤檢測(cè)儀測(cè)量兩塊地的光照強(qiáng)度及土壤溫濕度、酸堿度,記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較。
設(shè)計(jì)意圖:通過比較環(huán)境因素對(duì)作物生長的影響,深化學(xué)生對(duì)植物光合作用等內(nèi)容的認(rèn)識(shí),同時(shí)也激發(fā)學(xué)生進(jìn)行新的思考:環(huán)境因素差別不大時(shí),作物的生長還會(huì)受到哪些因素的影響?
(二)過渡實(shí)驗(yàn),銜接教材
當(dāng)學(xué)生在耕地環(huán)境上查無所獲時(shí),教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回顧生態(tài)系統(tǒng)的組成成分,提示學(xué)生耕地中的生物因素可能會(huì)對(duì)作物的生長產(chǎn)生影響。當(dāng)學(xué)生注意到兩塊地的土壤動(dòng)物的出現(xiàn)頻率有較大差異時(shí),教師可以順勢(shì)引出對(duì)土壤動(dòng)物豐富度的調(diào)查。
學(xué)生以小組為單位,按照教材第30頁中的操作步驟,前往兩塊菜地取樣,以調(diào)查土壤中小動(dòng)物類群的豐富度。調(diào)查結(jié)果顯示,作物長勢(shì)良好的耕地中土壤動(dòng)物的豐富度較高,而作物長勢(shì)較差的耕地中土壤動(dòng)物的豐富度較低。
這一結(jié)果引發(fā)了學(xué)生的思考,在匯報(bào)時(shí)學(xué)生推測(cè):土壤動(dòng)物能有效改善土壤的物理結(jié)構(gòu),如提高土壤的透氣性,從而保證作物根部的有氧呼吸,促進(jìn)作物的生長。
設(shè)計(jì)意圖:通過引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程中的意外發(fā)現(xiàn),使他們能夠完成從非生物因素過渡到生物因素的思考,從而在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維及遷移能力。
三、“轉(zhuǎn)”:拓展提升,課外實(shí)踐
(一)發(fā)現(xiàn)不足,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)
各小組對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思,匯總在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,并通過小組合作尋找解決辦法。
1.實(shí)驗(yàn)中的不足
取樣器:教材中所用的易拉罐取樣器裁剪比較麻煩,難以獲得較為平整的切口,且易變形;不透明的材質(zhì)使學(xué)生無法觀察到土壤原本的結(jié)構(gòu)層次;易拉罐切口鋒利,學(xué)生操作時(shí)易被劃傷,存在安全隱患。
誘蟲器:無底花盆置于漏斗上,固定難度大,穩(wěn)定性差;實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長,燈罩難以承受長時(shí)間的高溫;金屬網(wǎng)被長時(shí)間照射后會(huì)發(fā)燙,不利于土壤動(dòng)物的收集,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。
實(shí)驗(yàn)試劑:教材中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用濃度為70%的酒精溶液進(jìn)行處理,但這種方法會(huì)導(dǎo)致收集到的小動(dòng)物死亡,過于殘忍;土壤中的小動(dòng)物會(huì)因?qū)嶒?yàn)次數(shù)的增加而不斷減少,不利于維持土壤環(huán)境的穩(wěn)定。
動(dòng)物鑒別:由于動(dòng)物分類學(xué)知識(shí)薄弱,高中學(xué)生在鑒別動(dòng)物種類時(shí)存在較大困難,尤其是有毒有害的土壤動(dòng)物,若處理不當(dāng)會(huì)威脅學(xué)生的安全,而鑒別時(shí)間過長則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。
2.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案
改良取樣器:學(xué)生用透明的硬質(zhì)塑料瓶替代易拉罐,硬質(zhì)塑料瓶更安全、更便于攜帶,且它的蓋子能有效防止土壤動(dòng)物逃跑;透明的材質(zhì)能夠讓學(xué)生直接觀察土壤的色澤、疏松度、黏稠度等。
改良誘蟲器:(1)首先用水培花盆來實(shí)現(xiàn)一體化分離,但因花盆空間太大而導(dǎo)致分離效果不佳,而后利用廢棄的奶茶桶和透明的瀝水籃進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,這些材料易得,組裝簡單,分離效果好;(2)使用大功率的燈泡同時(shí)照射多個(gè)實(shí)驗(yàn)組,節(jié)能環(huán)保;(3)用不透光的黑色塑料袋遮光,營造黑暗條件。(如圖1)
改良實(shí)驗(yàn)試劑:簡易采集得到的體積較大的土壤動(dòng)物,根據(jù)活動(dòng)能力進(jìn)行分類處理。活動(dòng)能力弱的置于濕棉花上,活動(dòng)能力強(qiáng)的置于清水中,觀察后放生,盡可能保證土壤動(dòng)物的活性,彰顯對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的倫理關(guān)懷。
加強(qiáng)動(dòng)物鑒別:以《中國土壤動(dòng)物檢索圖鑒》為藍(lán)本(如圖2),制作南寧市第三中學(xué)五象校區(qū)常見土壤動(dòng)物的電子圖鑒(如表2)。將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯集成冊(cè),既能提高實(shí)驗(yàn)效率,又能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成就感,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。
設(shè)計(jì)意圖:首先,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)中存在的不足,并鼓勵(lì)他們提出解決方案,關(guān)注學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的把握,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維。其次,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中創(chuàng)新,讓教材實(shí)驗(yàn)貼近生活,使得生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作更加簡便。最后,將實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化為可供教學(xué)持續(xù)利用的寶貴資源,讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲得成就感,從而有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。
(二)理論遷移,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
教師拋出問題:2020年世界土壤日的主題是“保持土壤生命力,保護(hù)土壤生物多樣性”。土壤動(dòng)物作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的指示動(dòng)物,在實(shí)際生產(chǎn)中,我們?cè)撊绾翁嵘鼈兊呢S富度?拋出問題后,教師強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí),如融合數(shù)學(xué)、生物學(xué)、信息技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析,融合生物學(xué)和化學(xué)分析不同肥料對(duì)作物的影響。
學(xué)生以小組為單位,利用課余時(shí)間翻閱相關(guān)文獻(xiàn),最終各組將尋找到的提升土壤動(dòng)物豐富度的辦法進(jìn)行落實(shí)。全班共分為松土組、施有機(jī)肥組、加落葉組、“松土+有機(jī)肥組”、“松土+落葉”組五個(gè)小組展開實(shí)踐研究。如松土組:在每周二的勞動(dòng)課上對(duì)耕地進(jìn)行松土處理,對(duì)照組不做處理,每周五測(cè)量一次土壤動(dòng)物的豐富度,實(shí)驗(yàn)持續(xù)四個(gè)星期,要求如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
設(shè)計(jì)意圖:因地制宜地利用學(xué)校耕讀園的資源,讓學(xué)生在生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中感受勞動(dòng)的樂趣,在勞動(dòng)中獲取專業(yè)知識(shí)和習(xí)得勞動(dòng)技能,從而有效提升學(xué)生的勞動(dòng)素養(yǎng)。
(三)分析實(shí)驗(yàn),解決問題
學(xué)生先利用Excel等軟件取各組調(diào)查結(jié)果的平均值后進(jìn)行繪圖分析,再參照等級(jí)量化表進(jìn)行結(jié)果匯總,隨后將長達(dá)一個(gè)月的研究成果制成PPT進(jìn)行匯報(bào)展示,最后指出各組實(shí)驗(yàn)中土壤動(dòng)物的變化情況及作物的生長情況。綜合對(duì)比五組實(shí)驗(yàn)結(jié)果后,學(xué)生最終篩選出提升土壤動(dòng)物豐富度的最優(yōu)辦法:每周松土+施適量的有機(jī)肥(如蚯蚓糞)。學(xué)生的部分研究成果如圖3所示。
設(shè)計(jì)意圖:以學(xué)生為中心,讓學(xué)生將各學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用到種養(yǎng)實(shí)踐中,這有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決種養(yǎng)問題的能力,實(shí)現(xiàn)“勞動(dòng)+學(xué)科”協(xié)同育人。此外,這種做法也有助于培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。
四、“合”:總結(jié)深化,要點(diǎn)提煉
教師拋出問題:如何在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)作物的增產(chǎn)增收?即如何維持耕讀園這一小型生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展?
學(xué)生以小組為單位,利用課余時(shí)間查閱文獻(xiàn)資料,并結(jié)合本課程的核心實(shí)驗(yàn),以及生物學(xué)、化學(xué)、地理等多學(xué)科知識(shí),形成一套科學(xué)的耕讀園種養(yǎng)方案。形成整套方案之后,學(xué)生通過種養(yǎng)實(shí)踐進(jìn)行探究驗(yàn)證,針對(duì)不同的作物形成相應(yīng)的種養(yǎng)方案,并進(jìn)行成果展示。最終,通過大眾評(píng)選,篩選出有效可行的方案供其他年級(jí)的學(xué)生參考學(xué)習(xí)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)多角度分析問題,在研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐時(shí),不僅要關(guān)注經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,還應(yīng)注重環(huán)境保護(hù),以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的雙贏。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)不僅能培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)土壤環(huán)境的社會(huì)責(zé)任感,還能增強(qiáng)他們運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力,同時(shí)升華本次實(shí)驗(yàn)課的主題——“勞動(dòng)+環(huán)保+科學(xué)”。
綜上所述,本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力為出發(fā)點(diǎn),以學(xué)生活動(dòng)為核心,以情境問題為導(dǎo)向,層層推進(jìn)項(xiàng)目式教學(xué)及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,將勞動(dòng)教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)融合。學(xué)生通過勞動(dòng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)土壤動(dòng)物豐富度的差異,并應(yīng)用土壤動(dòng)物豐富度相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問題,在勞動(dòng)中認(rèn)識(shí)生態(tài)學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性,形成保護(hù)土壤動(dòng)物多樣性和土壤環(huán)境的情感態(tài)度與價(jià)值觀。整節(jié)課圍繞作物的種養(yǎng)問題展開,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新和優(yōu)化,充分凸顯了學(xué)生的主體地位。而教師適時(shí)的點(diǎn)評(píng)與反饋,既落實(shí)了“教—學(xué)—評(píng)”一體化的教學(xué)理念,又彰顯了“做中學(xué)”及“跨學(xué)科融合”的新課程理念。值得注意的是,高中生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)多以調(diào)查研究為主,如何將這些實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生易操作、可實(shí)施的定性與定量實(shí)驗(yàn)研究,是今后教學(xué)中教師需要進(jìn)一步探討的問題。
[" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "]
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(責(zé)任編輯" " 羅" " 艷)