林美娟

【摘? 要】以校園菜地的開發(fā)與實(shí)施為例，開展生物跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)?；顒?dòng)開展過程中遇到的問題，需要查找相關(guān)學(xué)科知識(shí)，通過綜合運(yùn)用相關(guān)學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升綜合素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】初中生物；跨學(xué)科；實(shí)踐

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）中明確提出了“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)”學(xué)習(xí)主題，這也是此次新課標(biāo)的重要改動(dòng)和亮點(diǎn)內(nèi)容之一。通過參與跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)生物學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系，并嘗試運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)和方法，設(shè)計(jì)和制作，解決現(xiàn)實(shí)問題或生產(chǎn)特定的產(chǎn)品，發(fā)展核心素養(yǎng)。跨學(xué)科實(shí)踐是落實(shí)五育并舉、實(shí)現(xiàn)課程協(xié)同育人的重要途徑，讓學(xué)生在實(shí)踐中成為有責(zé)任、有擔(dān)當(dāng)?shù)慕影嗳恕?/p>

一、跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的理論基礎(chǔ)

通過現(xiàn)行的學(xué)校分科育人體系，學(xué)生獲得的是獨(dú)立、割裂的專科知識(shí)，無法順利地解決真實(shí)情境中遇到的問題。社會(huì)的發(fā)展對(duì)綜合性人才的需求越來越高，分科教學(xué)已不能滿足日漸發(fā)展的社會(huì)需求，多學(xué)科的融合是社會(huì)發(fā)展的必然要求。生物是一門自然科學(xué)學(xué)科，與化學(xué)、物理、地理等其他學(xué)科聯(lián)系緊密，學(xué)科的發(fā)展也離不開其他學(xué)科的進(jìn)步和支持。實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能的轉(zhuǎn)化，必須在實(shí)踐中進(jìn)行，因此在教學(xué)中，打破學(xué)科知識(shí)界限，促進(jìn)各學(xué)科交叉融合，開展豐富的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，在實(shí)踐中滲透跨學(xué)科教學(xué)，具有重要意義。

在初中生物教學(xué)中，實(shí)行跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，可以讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、建構(gòu)知識(shí)、綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)、做中體驗(yàn)、做中領(lǐng)悟、做中創(chuàng)造”，促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

二、生物跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的開展

《義務(wù)教育勞動(dòng)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》建議初中階段學(xué)生要“嘗試進(jìn)行家用器具的簡(jiǎn)單修理，參與種植、養(yǎng)殖等生產(chǎn)勞動(dòng)，體會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的過程”，從2022年秋季新學(xué)期開始，勞動(dòng)課程正式納入中小學(xué)的獨(dú)立課程體系。為貫徹執(zhí)行勞動(dòng)課程標(biāo)準(zhǔn)，本校開辟了一塊菜地，要求初一每個(gè)班級(jí)開展蔬菜種植活動(dòng)。學(xué)生通過全程參與菜園建設(shè)，體驗(yàn)播種、施肥、澆水、除草等活動(dòng)，構(gòu)建重要概念“綠色開花植物的一生包括種子的萌發(fā)、植株的生長(zhǎng)、開花結(jié)果、死亡等階段”。

菜園建設(shè)大致可分為活動(dòng)準(zhǔn)備、活動(dòng)開展和活動(dòng)結(jié)束反饋。每個(gè)過程都需要學(xué)生親身實(shí)踐，基于實(shí)際問題解決時(shí)，有效綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，提出問題、分析問題和解決問題，將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力，在做中學(xué)、做中體驗(yàn)、做中領(lǐng)悟、做中創(chuàng)造，體驗(yàn)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)生活問題的快樂，同時(shí)又能加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用。

三、活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中蘊(yùn)含的學(xué)科知識(shí)

（一）準(zhǔn)備過程

1.分析地理位置。學(xué)生查閱地理知識(shí)可知廈門的相關(guān)種植條件：①地形條件。廈門市位于東半球北半球低緯度、北溫帶（北緯24度26分，東經(jīng)118度04分），地處福建省東南部。②氣候條件。屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫和多雨，年平均氣溫在21℃左右，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。氣溫年較差小，最冷月在25℃以下，氣溫日較差也比較小。③降水條件。全年降水量皆多，夏秋兩季比較集中，無明顯干季，常有地形雨。年平均降雨量在1200毫米左右。④土壤條件。缺乏堿金屬和堿土金屬，富含鐵﹑鋁氧化物，呈酸性紅色，土壤肥力不高，因此引進(jìn)園林綠化種植土。

2.菜地土壤所需量計(jì)算。學(xué)生通過觀察，發(fā)現(xiàn)每個(gè)班的菜地可近似看作一個(gè)長(zhǎng)方體。學(xué)生在小學(xué)五年級(jí)學(xué)習(xí)過長(zhǎng)方體體積的計(jì)算公式=長(zhǎng)×寬×高，通過該公式，可粗略估計(jì)所需土壤數(shù)量，為學(xué)校采購提供依據(jù)。

3.菜地的修整。種植前期進(jìn)行松土，可提高土壤中的空氣含量，促進(jìn)土壤中微生物的活動(dòng)，提高它們分解有機(jī)物的能力，從而提高土壤肥力；同時(shí)可以切斷土壤表層的毛細(xì)管路，減少水分散失，提高土壤抗旱能力。土壤疏松多孔有利于根系細(xì)胞的呼吸作用，保證釋放充足能量，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。

4.測(cè)定土壤的酸堿度。土壤酸堿度，又稱“土壤反應(yīng)”，是土壤溶液的酸堿反應(yīng)，主要取決于土壤溶液中氫離子的濃度，對(duì)土壤肥力及植物生長(zhǎng)有很大影響。大多數(shù)作物不耐太酸或太堿的土壤，蔬菜生長(zhǎng)對(duì)土壤的酸堿度有一定的要求，有些蔬菜喜酸環(huán)境，有些蔬菜適合鹽堿環(huán)境，因此很有必要了解土壤的酸堿度。我們可以根據(jù)土壤酸堿度，選擇適合的品種。補(bǔ)充知識(shí)：溶液酸堿性強(qiáng)弱程度，一般用pH值來表示，pH值<4.5，為極強(qiáng)酸性。pH值4.5～5.5為強(qiáng)酸性，5.5～6.5為酸性，6.5～7.5為中性，7.5～8.5堿性，8.5～9.5強(qiáng)堿性，>9.5為極強(qiáng)堿性。告知學(xué)生測(cè)定土壤酸堿度的方法：取部分土壤溶解于水中，用玻璃棒蘸取少量上清液，抹于pH試紙上，十秒后對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)比色卡，可得出結(jié)論。如果酸度過大，可考慮用草木灰來中和，更好地調(diào)節(jié)土壤水肥情況；若堿性過高，可用硫酸鋁來調(diào)節(jié)，因?yàn)樗夂笊蓺溲趸X的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量的硫酸稀溶液，從而中和土壤。

5.蔬菜品種的選擇。根據(jù)校園屬地當(dāng)下的氣候條件以及土壤因素，考慮不同蔬菜的生長(zhǎng)周期和管理?xiàng)l件，選擇了芥菜、包菜、花菜、大蒜、白蘿卜等品種。查閱相關(guān)蔬菜種植要求：①芥菜。喜冷涼濕潤(rùn)環(huán)境，不耐霜凍，需較強(qiáng)光條件。喜肥，需較多氮、磷和鉀。生長(zhǎng)周期較短，從播種到采收約30天，約長(zhǎng)出十到十二片葉時(shí)可采收。②包菜。喜歡溫和冷涼的氣候，不耐炎熱，生長(zhǎng)適宜的溫度為10℃～20℃，25℃以上生長(zhǎng)緩慢，不耐干旱與水漬，要求疏松、肥沃的土壤類型。③花菜。喜冷涼，屬半耐寒蔬菜，既不耐高溫干旱，亦不耐霜凍。生育適溫比較狹窄，栽培上對(duì)環(huán)境條件要求比較嚴(yán)格。④蘿卜。一年四季都能播種種植，土壤應(yīng)疏松、透氣、營(yíng)養(yǎng)，還要排水良好，提前施入腐熟有機(jī)肥。播種方式一般是直播，挖出坑穴將種子播下，覆蓋土壤澆足水分，之后做好水肥管理，還要注意好除草。蘿卜的根系比較深且發(fā)達(dá)，所以種植時(shí)一定要選擇土壤深厚的地方，要求土壤疏松、透氣、營(yíng)養(yǎng)，還要排水良好。

（二）蔬菜種植和維護(hù)

1.種子發(fā)芽率計(jì)算。種子發(fā)芽率是指種子在一定條件下形成正常幼苗的百分比。在生產(chǎn)中，發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)。播種前，需要了解種子的發(fā)芽率，能夠分析和調(diào)整種子的質(zhì)量，作為播種量的參考依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)種子的優(yōu)化管理。在活動(dòng)時(shí)設(shè)問：①能否把整袋種子都用來做發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)？②為避免浪費(fèi)，能否只用幾粒種子做實(shí)驗(yàn)？為什么？復(fù)習(xí)探究實(shí)驗(yàn)中設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)的必要性，同時(shí)在疑惑中指導(dǎo)學(xué)生了解抽樣檢測(cè)法。學(xué)生根據(jù)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，不難得出種子發(fā)芽率=發(fā)芽的種子數(shù)÷供檢測(cè)的種子數(shù)×100%。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生還需要了解種子萌發(fā)需要的必要外界條件：適宜的溫度、充足的空氣和一定的水分。

2.育苗和移栽。觀察幼苗鉆出地面，觀察種子萌發(fā)，可發(fā)現(xiàn)胚根最先鉆出，接著是胚軸伸長(zhǎng)，將胚芽頂出地面，同時(shí)可以關(guān)注子葉由厚到薄直至消失的過程，理解萌發(fā)是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由子葉提供的知識(shí)。郁郁蔥蔥的幼苗，充滿生命的喜悅，但是根據(jù)所學(xué)知識(shí)，分析需及時(shí)移栽幼苗的必要性：幼苗過多，在有限的空間和營(yíng)養(yǎng)條件下，形成種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，同時(shí)葉片會(huì)相互遮擋，影響光合作用強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致幼苗長(zhǎng)勢(shì)變差。

3.澆水。每天需要及時(shí)澆水，同步分析植株生長(zhǎng)為什么需要水分，水從植株什么部位進(jìn)入，經(jīng)過哪些結(jié)構(gòu)，部分水可能在哪里被利用，怎么被利用，吸收的大部分水最終在什么結(jié)構(gòu)離開植物體表面。要解決這些問題，必須重溫七上生物課本相關(guān)知識(shí)。分析水在蔬菜中的運(yùn)輸途徑：土壤中的水分主要通過根尖成熟區(qū)吸收進(jìn)來，進(jìn)入輸導(dǎo)組織的導(dǎo)管，通過莖導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)饺~中，最后從葉片的氣孔中散失。了解蒸騰作用的過程以及意義。

4.除草、捉蟲。根據(jù)雜草、害蟲和蔬菜之間的關(guān)系，寫出可能存在的食物鏈，分析其中的物質(zhì)和能量流動(dòng)方向，為除草和滅蟲提供理論依據(jù)。同時(shí)可思考與傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥殺蟲相比，有無更環(huán)保的方法，小組同學(xué)可上網(wǎng)查閱資料，相互討論。

5.化肥溶液的配制。學(xué)生通過七上生物所學(xué)，了解植物生長(zhǎng)需要一定的無機(jī)鹽，其中需求量最大的是含氮、磷、鉀的無機(jī)鹽。為滿足蔬菜生長(zhǎng)需求，需要額外提供無機(jī)鹽，但是如果濃度過高會(huì)影響蔬菜的正常存活，過低不能達(dá)到最好效果。如何配制一定濃度的溶液呢？教師可補(bǔ)充溶劑、溶質(zhì)等相關(guān)化學(xué)知識(shí)，介紹溶液的配制過程：計(jì)算、稱量、量取、溶解，為初三化學(xué)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。根據(jù)濃度和用水量，計(jì)算所需化肥質(zhì)量，配制一定比例濃度的溶液。無機(jī)鹽溶解在水中后，在蒸騰作用拉力的作用下，從下往上送到蔬菜每個(gè)細(xì)胞處。

（三）收獲

1.采摘芥菜葉片時(shí)，注意剝?nèi)⊥鈬娜~片，不要破壞中心的嫩芽，內(nèi)有分生組織，可以不斷分裂增加細(xì)胞數(shù)量，使葉片不斷長(zhǎng)大。分析為什么需要將蔬菜放置冰箱保鮮，其中的原理是為降低呼吸作用，減少有機(jī)物的分解，從而保存營(yíng)養(yǎng)。同時(shí)可以選擇部分菜葉放入透明袋子中進(jìn)行細(xì)菌真菌的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，可每天拍攝菜葉的變化，最后合成視頻，可動(dòng)態(tài)觀察菜葉腐敗過程，了解細(xì)菌真菌可將動(dòng)植物遺體分解成水、無機(jī)鹽和二氧化碳。

2.烹煮蔬菜。留意洗菜水和菜湯顏色的差異，分析菜湯變綠的原因是高溫破壞了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，喪失控制物質(zhì)進(jìn)出的功能，使色素流失。上網(wǎng)查閱蔬菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，分析其中所包含的營(yíng)養(yǎng)成分，并根據(jù)家人的身體實(shí)際和合理營(yíng)養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，為家人烹煮一道美食，體驗(yàn)勞動(dòng)喜悅的同時(shí)，撰寫心得體會(huì)，體諒家長(zhǎng)平日為自己準(zhǔn)備一日三餐的不易和艱辛，培養(yǎng)感恩之情。

四、結(jié)束語

在校園菜地建設(shè)過程中，將生物教學(xué)與多學(xué)科及勞動(dòng)教育相結(jié)合，學(xué)生親身參與各個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)生在完成每個(gè)活動(dòng)過程中，根據(jù)老師設(shè)置的不同學(xué)科問題，能積極尋求其他學(xué)科老師的幫助，或查找相關(guān)資料，或小組討論來解決問題，主動(dòng)應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)作為理論依據(jù)來解釋相關(guān)現(xiàn)象，踐行了“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的理念，提升自身的核心素養(yǎng)。

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