利用當地自然資源 進行生物學校本課程開發

1 研究背景

重慶南山植物園的櫻花最出名，每年春天，正當櫻花爛漫時節人們總要擠出時間去觀賞。年復一年，在觀看中發現最近兩年的櫻花花朵少了，花色淡了，花期短了，還有病蟲害。因此產生思考：原因何在?如何養護?改進措施怎樣?病蟲害如何防治?于是我們在學校生物老師秦老師的指導下，開展了對影響南山櫻花因素的調查與研究。

2 準備階段

2.1 成立課題學習小組

秦老師在自愿報名的同學中進行了篩選，確定了我們六名同學擔任櫻花研究性學習小組的組長——分別是姚君一、唐弓弋、尹霄、余星碉、劉潔和戴鵬宇，并進行了分工，于2007年9月，我們展開了櫻花課題的調查與研究。

2.2 制定調查問卷表

在2007年9月期間，我們先后制定了幾份調查問卷，在我校學生中展開調查。

第一次是表格設計太繁瑣，宣告調查問卷失敗，第二次是表格問題設計太難，宣告調查問卷失敗，后來，經過師生商討，才形成了第三次的三個調查問卷表。

第三次我們將調查問卷發放到了珊瑚中學學生、南山游客、公園員工手中，收回后進行了數據統計，了解到不同人群對南山櫻花的喜愛程度，以及相關因素對櫻花是有影響的(表1～表2)。

2.3制定課程學習方案 我們積極討論，分工合作，達成共識后，決定借用植物學科的研究方法，運用課本知識，以南山植物園為試驗基地，以南山櫻花為研究學習對象，以開發當地自然資源形成校本課程。

2.4制定研究性學習計劃(表3)

3 實施階段

3.1 調查采訪紐

結果如表1，表2。

3.2 形態習性組

2007年9月上旬，我們通過上網查找和翻閱圖書，對櫻花有了初步的認識和了解。《櫻大鑒》里有記載：櫻花原產北半球溫帶喜馬拉雅山地區，包括印度北部、中國長江流域、中國臺灣省、朝鮮、日本。以中國西南山區各類最為豐富，中國華北各地均有栽培。在世界各地都有栽培，共有800多種櫻花，以日本櫻花最為著名，共有200多個品種。因此，日本被譽稱“櫻花之國”。

櫻花拉丁文名：Prunus subhirtella(Miq.)Sok，屬植物界、被子植物門、雙子葉植物綱、薔薇科、櫻桃屬。南山櫻花樹冠呈卵圓形，樹高5～25 m，樹皮呈灰褐色，有橫紋，單葉互生，每年3～4月開花，盛花期二周，南山櫻花的顏色有白色、粉紅色、淡紫紅色、淡綠色四種。

3.3 考察統計組

我們應用地理學科知識，對南山植物園的經緯度進行了測定，它位于東經106°37′33.70″E北緯29°33′31.58°N，知道了南山植物園的海拔高度為420～680.5 m，總面積580 ha，為國家AAAA級旅游區，并確認植物園是櫻花生長的最佳環境。

我們還統計出了南山植物園的櫻花共有五個品種，共556株，分別是早櫻花30株、山櫻花315株、武漢染井吉櫻花31株、垂枝櫻花27株、福建冬櫻花153株。

3.4 非生物因素研究組

生物離不開環境，環境要影響生物，生物必然受到陽光、溫度、空氣、水分、土壤及pH值、二氧化碳濃度、礦質因素的影響。我們采集了櫻花的土壤，運用化學知識，測定了pH值，認為pH值在5.5～6.5的土壤最適合櫻花生長。結論是：南山的土質最適合栽種早山櫻、山櫻花、垂枝櫻花、福建冬櫻花。

我們請教了市園林局、氣象局專家、地理老師，我們收集推測到了近四年1～5月的平均溫度，認為櫻花開花期的最佳溫度是16～19℃。櫻花是強陽性、長日照樹種，陽光對櫻花的花色、花質、花期有著直接的影響，通過觀測發現：東西朝向(受日照強)的福建冬櫻花的花期長些，花色深些，花朵多些。

3.5 四季管理組

櫻花的四季管理到位，會對櫻花的花色、花質、花期有促進作用，管理過程的照片記錄如下：2008年1月—12月，我們選定了櫻花廣場人行道兩旁的30株櫻花樹和中心花園的30株櫻花樹進行四季管理對照試驗。結果是：試驗組櫻花植株，春季3～4月櫻花的花朵密集、顏色艷麗、花期稍長。對照組櫻花植株花朵、花色、花期都要遜色。

3.6 病蟲害防治組

2007年9月～2008年9月、2008年9月～2009年3月，我們對相同植株前后兩年用不同的藥物進行了試驗，并一致認為：殺滅介殼蟲最好用融蚧劑，殺滅蚜蟲最好用辛硫磷，殺滅紅蜘蛛最好用石硫合劑，消滅蛀干蟲最好用內吸劑，這樣既環保又高效。

3.7 櫻花嫁接組

我們依據生物學科學到的嫁接成活原理，對校園小葉榕和南山山櫻花進行了嫁接，結果驚喜地發現我們的全部嫁接成功了，彌補了現有櫻花的殘枝，美化了樹干的形態，便于游客觀賞到更燦爛的櫻花。

3.8 天敵喂養及投放組

我們運用了生態系統中食物鏈、食物網的原理，利用食物鏈中吃與被吃的關系，想到了用天敵控制櫻花病蟲害的方法。

我們到人民公園買來地蜘蛛、大麥蟲、面包蟲喂養相思鳥、白頭翁、畫眉鳥、七姊妹鳥各5只，驗證表明，完全可以用食蟲鳥來捕食櫻花病蟲害(紅蜘蛛、莉蛾、蛀干蟲)的幼蟲。

實驗證明蟾蜍完全可以用來捕食櫻花病蟲害：紅蜘蛛、莉蛾、蛀干蟲的成蟲。

實驗證明完全可以用七星瓢蟲捕食櫻花病蟲害：介殼蟲、蚜蟲的蟲卵。我們在2008年的3月12號、7月12號分別向植物園投放了食蟲鳥20只、30只蟾蜍，這樣利用櫻花病蟲害的天敵來殺滅害蟲，既環保又經濟，效果非常好。

3.9 花芽測量及宣傳組

我們選取了櫻花大道、櫻花廣場、櫻花林共16株長勢良好的植株(垂枝櫻花1～2號、日本早櫻3～4號、大山櫻5～6號、日本晚櫻7～8號)進行編號，進行定人定株觀測并記錄，最終認為花芽長25～27 mm，寬17～19 mm，是櫻花綻放和市民賞花的最佳時期。

我們及時、準確的在網上公布消息，作好廣告宣傳，這樣不僅擴大南山植物園的知名度，也能給南山植物園帶來經濟效益。

3.10 板報宣傳組

知識改變命運，科技創造未來，我們向同學們宣傳科技、科普知識，讓同學們了解我們的櫻花研究方案、研究過程，展示我們的櫻花研究成果。發動同學們積極參與。

3.11 發現新現象組：(有待于研究的現象)

2009年3月24號我們來到南山植物園，觀察通過一年的試驗后的櫻花開放情況時，發現一奇怪的現象：只有本地山櫻花樹在掉葉子，按理說不應該是春天掉葉，特別是每天晚上都有很多葉子掉下來，而且都從嫩葉柄基部整齊斷落，是什么原因?我們觀察了很久，發現葉子上有一個硬殼昆蟲，是不是硬殼昆蟲吸食葉柄基部的汁液?有待于研究。

3.12 研究結果組

通過大量的實作對比試驗顯示：生態因素對南山植物園的櫻花確實有影響，通過一系列人為因素的調控：2009年櫻花比2008年開得更加燦爛些!

4 總結交流階段

4.1 經南山植物園的建議

在早春對櫻花樹追加了一次基肥(豆餅、雞糞和腐熟肥料等有機肥)，pH值控制在5.5～6.5才有利于櫻花生長、花的開放。

移栽櫻花廣場入口處的背光不通風的櫻花樹。

培養適量的食蟲蜘蛛、瓢蟲、食蟲鳥、蟾蜍投放植物園，用天敵控制櫻花病蟲害。

應提前噴藥預防櫻花病蟲害。

4.2 我們的研究收獲是

在研究過程中，我們采用實地考察、調查采訪、網上收集、拍照記錄、實作了大量的對比試驗，訓練了我們對信息、資料的主動獲取和處理能力。

我們利用周末及節假日進行課題研究；豐富了我們的課余生活，增強了我們的社會責任心和使命感。

研究課題是2007年提出的，持續時間長，牽涉的知識廣，磨練了我們的耐心，培養了我們的科學考察探究意識，提升了我們的創新思維能力、動手實驗能力。

這次研究課題的開展，極大地調動了我們學習生物學的積極性，培養了我們的群體合作、交往溝通能力。讓我們真正感受到了課堂知識的遷移會對當地自然資源的開發與應用起到推動作用。

2009年4月、7月撰寫形成科技創新論文，參加24屆科技創新大賽分別獲得重慶市市一等獎、全國二等獎。姚君一同學獲得了2009年“區長獎”的光榮稱號。

5 教師點評

在開展《對南山櫻花花色、花質、花期影響因素的調查與研究》的過程中，學生能運用所學的生物知識呈現出三大亮點：①學會了櫻花的嫁接技術。②懂得了喂養、投天敵，控制櫻花病蟲害的爆發。③運用了動物缺氧窒息死亡的原理，想到了用環保高效的藥棉、藥泥、水泥封堵蛀孔，達到徹底殺滅蛀干蟲的目的。

他們在實踐中敢想、敢干，能吃苦、能創新，善于表達、懂得交流，領悟到了人與人溝通的方法與技巧。

通過大量的實作試驗，探究出了一系列提高櫻花的花色、花質、延長櫻花花期的影響因素科學調控方法。

最終讓2009年的櫻花比2008年的櫻花更“燦爛”了，達到了擴大植物園知名度，吸引更多游客，提高經濟效益和社會效益的目的。

實踐表明：利用當地自然資源，進行生物學校本課程開發——實施對南山櫻花生態因素的調查與研究既促進了教師專業發展，又提高了學生綜合素質，效果較好。