提高學生探究能力設計種植項目式活動

◇胡 玨 何軍霞（浙江：金華市湖海塘小學）

2022年版《義務教育科學課程標準》指出，小學生科學核心素養的內涵主要是指學生在學習科學課程的過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等。

培養小學生種植能力是課程標準要求的重要內容之一，是小學素質教育不可忽視的問題。隨著城鎮化水平的快速提高，受到城市空間種植場地的限制，生活在城市中的小學生很少有機會接觸田園勞作，導致很多學生不認識基本的農作物。讓小學生通過農業種植實踐，認識農業種植在生活中的重要性成為擺在教育者面前的新課題。為此，我們提出了在種植項目式學習中培養小學生科學素養的研究，應該說這是一個很有現實意義，也是非常值得研究的課題。

薛紅霞教授認為項目式學習是指師生共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。它將符合大腦運作機制的學習方法、結合新興學科項目管理加以實施，從而使得項目式學習有了更多的理論支撐和實踐基礎。羅伯特·M·卡普拉羅相信，基于項目的學習為學生提供了融入真實情境的體驗，這些體驗輔助學生學習，幫助學生對科學、技術、工程和數學各領域概念形成有力而逼真的理解。

目前，國內外已經有許多文獻分析了開展種植項目式學習影響因素。筆者根據維納的歸因理論以及已有文獻的整理，發現目前研究總結的開展種植項目式學習因素主要包括實踐場地和師資兩個方面：很多學校因場地受限，只能帶領學生在花盆開展種植實踐，種植的植物種類有限；種植過程中蟲害的預防、土壤改良等問題專業性很強，教師受限于專業所學，難以結合學生的種植實踐開展有針對性的指導。雖然現有相關文獻對于種植項目式學習的實踐已經有了許多研究，但多在幼兒園開展，小學種植項目式學習實踐的研究較有限，因此，非常值得研究。

我們通過土壤改良、種植等項目式活動，引導學生邊思考邊實踐，提高小學生的動手實踐能力和綜合素質，培養學生的科學思維，激發學生探究性學習的興趣，養成良好的科學素養。我們的實踐活動主要從以下兩個方面展開，即土壤改良策略研究和土壤改良成效研究。

一、土壤改良策略研究

為了讓全校學生參與勞動實踐，我們根據學生的年齡特點，分成了三個學段，分配了不同區域的種植田，分別采用不同的對比實驗方法參與對土壤改良的研究。第一學段是1～2年級，第二學段是3～4年級，第三學段是5～6年級，不同學段制訂不同難度的研究方案，旨在培養全員參與的現代化農業小研究員。

（一）第三學段：巧用生活垃圾改良土壤

許多生活垃圾都是改良土壤非常好的材料，制作簡單，而且完全沒有臭味，也不用擔心孳生蟲子。

1.香蕉皮改良土壤

學校每周給將近4000名師生提供的午餐水果——香蕉，產生大量的香蕉皮，就是土壤改良最好的材料。因為香蕉皮含有可以促進植物健康生長的各種鉀、磷、硫、鈣等營養成分。而且香蕉里含“果酸”，可以中和土壤里的堿性物質，從而改善土壤的板結。香蕉皮改良土壤的方法也很簡單，只要把香蕉皮切成細小的碎片，加速它的分解，這樣就能很好地增加土壤的有機物質，讓土壤變得更肥沃。

2.雞蛋殼改良土壤

除了香蕉皮，學校里還有一樣使用量很大的食物，那就是雞蛋，每周必做的一樣午餐西紅柿炒蛋，會產生大量的雞蛋殼。雞蛋殼對植物生長有較好的促進作用，可以增加土壤的氮元素。雞蛋殼里含有非常豐富的碳酸鈣，還含有其他重要的營養元素，包括磷元素、鎂元素，以及少量的其他元素。可以將雞蛋殼碾碎后放到土壤里面，它們在土壤的融合之下慢慢地溶解掉，釋放出里面的鈣元素、氮元素和鉀元素。

通過嘗試，我們發現雞蛋殼做肥料的方法很重要，雞蛋殼不能直接倒扣在土壤上，因為雞蛋殼里的蛋殼液含有大量的蛋白質，一段時間不管它，它自己會發酵，產生臭味，會引來一些螞蟻、小飛蟲等等。正確的方法是要先把雞蛋殼里外都清洗干凈，然后曬干雞蛋殼里的水分，這樣是為了殺菌消毒，直到將它曬脆為止；再用工具將雞蛋殼搗碎至粉末狀，將泥土和雞蛋殼充分地混合在一起；最后在泥土的上方再平鋪一層泥土掩蓋住雞蛋殼，防止它與空氣接觸發生氧化。

（二）第二學段：探秘酵素改良土壤

學校的塘文化課程用佛手提純了佛手露和佛手精油，我們還帶領學生制作了佛手手工皂。在此過程中，產生了很多佛手渣，我們發現這些佛手渣可以用來制作酵素。

前期，我們對每個班的小研究員進行了酵素制作培訓。日常生活中的蔬菜、水果皮都是做酵素的材料，加入一定量的紅糖和水，放在塑料瓶中密封，定期放氣，3～6個月后，就制成了環保酵素。學校四年級的600多名小研究員們對此很感興趣，他們用不同的水果皮，進行了不同研究方向的酵素制作對比實驗。

經過長達一個學期的發酵，小研究員們通過過濾得到了一瓶瓶棕色的清澄的液體，通過pH試紙測試，這些酵素液體pH酸堿度在4左右，呈酸性，散發著淡淡的果香味。小研究員們自制酵素成功了。

我們把酵素液體用水稀釋，定期澆灌到種植田中，一段時間后，發現使用酵素改良后的土壤顏色變黑，空隙增加，土壤板結現象得到明顯改善。酵素的探秘之旅雖然經歷了半年之久，但學生通過親歷制作酵素，用酵素改良土壤這一系列活動，體驗到了科學探究的神秘和樂趣，大大激發了學生對科學的熱愛，也培養了學生的科學素養。

（三）第一學段：研究水果核和瓶蓋

一個果核，吃完后丟到了垃圾桶；一個塑料瓶蓋、一個啤酒瓶蓋，用完后也被丟到了垃圾桶，它們真的沒有用了嗎？

一粒種子，埋進土壤里，給它澆水，一段時間后會生根發芽長成一棵幼苗。

一個果核，埋進土壤里，給它澆水，一段時間后能不能長出一棵幼苗呢？

一個塑料瓶蓋、一個啤酒瓶蓋，把它們埋進土壤里，給它們澆水，一段時間后又會有什么神奇的變化呢？

漫長的等待、悄然的變化，探索自然的神奇力量，揭開它神秘的面紗，一二年級學生開始了一場“果核和瓶蓋的旅行”。

本次研究是讓1～2年級學生通過直觀的觀察，發現塑料瓶蓋在土壤中是不會腐爛的，它還會對土壤產生一些不良的影響。而水果核這樣的有機物是可以在土壤中腐爛的，并且植物的種子還能在土壤中生根發芽，長出一個新的生命。學生在實踐過程中，不僅見證了新生命神奇誕生的過程，而且更加懂得要愛護植物，激發了他們對自然的熱愛之情。同時，學生也掌握了詳細的觀察記錄方法，還繪制了圖畫制作成繪本，學會了用圖文方式呈現自己的研究成果。

二、土壤改良成效研究

經過幾個月對土壤的改良的實施后，我們指導學生通過種植來研究土壤改良的成效。學生通過查閱資料，尋找適合的農作物，決定種植青菜、大蒜、棉花。

青菜直根系農作物特點生長周期四季皆可，25～45天棉花適應能力較強，喜光4月播種，9月收獲適宜的土壤生長需要的氮素較多，鉀次之，磷較少對于土壤的要求不高改良的土壤用香蕉皮和雞蛋殼改良的土壤，含大量的氮元素和鉀元素大蒜根系淺，喜濕怕旱12月播種，次年4月收獲喜微酸性土壤，pH酸堿度為6。在堿性大的土壤中種蒜，蒜種容易腐爛，植株生長不良。酵素改良的土壤顯弱酸性陽光充足

（一）種植青菜、大蒜對比實驗

1.播種

為了研究不同方法對土壤改良的成效，我們采用了“對比種植”的方法。在香蕉皮和雞蛋殼改良的1號田和酵素改良的號3田中，種植青菜。在香蕉皮和雞蛋殼改良的2號田和酵素改良的4號田中，種植大蒜。因為青菜生長周期短，而且四季皆可播種，而大蒜喜歡低溫潮濕的環境，所以適合在南方的秋冬季節播種。因此我們選擇了12月初播種兩種農作物。

2.收獲

土壤改良方法香蕉皮和雞蛋殼改良的土壤結論適合青菜的生長種植田1號田2號田3號田4號田酵素改良的土壤農作物青菜大蒜青菜大蒜生長情況生長良好，葉片大，葉綠生長情況一般生長情況一般，葉黃生長良好適合大蒜的生長

（二）種植棉花

4月收獲了大蒜，正好趕上清明時節，春回大地，萬物復蘇，結合之前種植青菜和大蒜的經驗，我們種植了適合這個季節的棉花。

學校請來棉花技術推廣和品種選育的專家，講解棉花的種類、棉花的生長習性、棉花的作用等，學生了解了棉花育苗和日常養護，對棉花有了更多的認識。棉花的種植要先把育苗基質和土壤拌勻后放進穴盆中，澆水浸透土壤，再播種棉花種子，等棉花種子發芽長成幼苗再進行移植。

第一次育種，由于澆水過多，一周過去，出芽率只有30%。請教專家后我們學會了用地膜覆蓋育苗的方法。春季溫度忽高忽低不太穩定，是影響棉花發芽的關鍵因素。用地膜覆蓋可以很好地起到保溫增溫的功效，同時我們還探索了“塑料膜顏色對棉花籽發芽率的影響”。

常見的地膜顏色有黑色和無色透明的。不同顏色的地膜吸收陽光和反射陽光的能力不同，導致對溫度和雜草的生長影響不同，從而影響農作物的生長。我們查閱資料發現：黑色地膜不易透光，減少土壤升溫，不僅可以保證土壤的溫度變化平穩，而且土壤水分不易蒸發，保持土壤一定的濕度。相反，無色透明地膜透光率高，土壤升溫快，比較適合寒冷的北方冬天種植使用。

通過對比發現，用無色透明地膜覆蓋，由于日間土壤溫度太高，棉花籽出芽率很低。經多次探究發現，種植過程中還要注意地膜不能直接覆蓋在地面上，要搭小拱棚，把握好塑料膜的密封性。

三、實踐收獲

“雙減”政策實施以來，“減輕學生作業負擔”和“減輕學生校外培訓負擔”的落實引起了廣泛的社會關注。學生的時間是個常量，學生負擔減輕后，如何利用有限的學習時間和空間，更有效地提高“全面育人”的教育質量，我們學校進行了積極的探索。利用課余時間進行種植項目式活動研究，學生經歷了一系列土壤改良的實施和農作物種植活動，對常見的農作物有了更深刻的了解。學生不僅認識了日常生活中的各種農作物，而且感受到農民在種植過程中的艱辛，真正體會到一米一粟來之不易，我們應該好好珍惜。這樣的教育方式，遠比單純的書本教育更深刻更有意義。

這些種植項目式活動實施，學生學會了測量、記錄、統計等方法，從種植實踐中發現問題、提出問題，進而解決問題。在動手動腦實踐過程中，學生形成了濃厚的探究欲望和好奇心，優化了學生認真觀察記錄和小組合作的意識，培養了學生的科學探究能力和綜合素養。