融合跨學(xué)科實(shí)踐的初中生物學(xué)課外探究活動(dòng)

刁蓉

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科實(shí)踐；初中生物學(xué)；校本課程

文章編號(hào)：1003-7586（2024）01-0039-03 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”）在課程內(nèi)容中增設(shè)了“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”主題，強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的相互關(guān)聯(lián)，是本次義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的重點(diǎn)之一。本文以“花神湖畔又聞花香”為活動(dòng)情境，結(jié)合學(xué)校所在區(qū)域資源，積極探索融合跨學(xué)科實(shí)踐的初中生物學(xué)課外探究活動(dòng)實(shí)施路徑，為教師開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)提供參考案例。

1活動(dòng)設(shè)計(jì)思路

蘇教版初中生物教材中專(zhuān)門(mén)設(shè)置了課外探究欄目，其活動(dòng)內(nèi)容與地理、語(yǔ)文、勞動(dòng)等多個(gè)學(xué)科有關(guān)聯(lián)之處，這些關(guān)聯(lián)之處正是實(shí)施跨學(xué)科實(shí)踐的沃土。以蘇教版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第五章“綠色植物的一生”為例，本章共有5個(gè)課外探究活動(dòng)，其中2個(gè)為植物栽培體驗(yàn)活動(dòng)，分別是“不同的肥料條件下栽種幾株番茄，定時(shí)觀察和記錄它們的生長(zhǎng)發(fā)育情況，并交流和分析產(chǎn)生差異的原因”和“嘗試用無(wú)土栽培的方法栽培一株番茄或其他植物的幼苗”。這兩個(gè)活動(dòng)與新課標(biāo)“植物的生活”學(xué)習(xí)主題、“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題的內(nèi)容要求聯(lián)系緊密，具備有機(jī)整合的內(nèi)在邏輯性。同時(shí)在活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中，可以為課堂教學(xué)提供種子的結(jié)構(gòu)、種子萌發(fā)、莖的結(jié)構(gòu)、花的結(jié)構(gòu)等觀察材料及實(shí)驗(yàn)材料，保證了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和實(shí)效性。

南京市花神廟地區(qū)自明朝以來(lái)形成了具有深厚文化底蘊(yùn)的獨(dú)特花業(yè)文化，花業(yè)歷史已逾七百年。1949年以后，花神廟鄉(xiāng)被市區(qū)重點(diǎn)發(fā)展花業(yè)，花神廟的花農(nóng)在政府組織下主要種植被譽(yù)為“香花三絕”的白蘭、茉莉、珠蘭三種香花，由國(guó)家統(tǒng)一收購(gòu)。2011年后，隨著花神廟地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，花業(yè)文化漸漸淡出當(dāng)?shù)鼐用竦纳睢Ｈ欢陙?lái)，市區(qū)政府根據(jù)歷史遺存和相關(guān)資料，通過(guò)一系列舉措大力發(fā)揚(yáng)當(dāng)?shù)鼗ㄉ裉厣?，傳承本土文化?/p>

基于地區(qū)資源及特色文化，筆者創(chuàng)設(shè)“花神湖畔又聞花香”課外探究活動(dòng)情境，將第五章“綠色植物的一生”中的2個(gè)課外探究活動(dòng)串聯(lián)，圍繞“如何進(jìn)行栽培過(guò)程的日常管理”這一具有真實(shí)性、挑戰(zhàn)性的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考真實(shí)情境中的生物學(xué)問(wèn)題，綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)開(kāi)展探究活動(dòng)，在實(shí)踐體驗(yàn)中促進(jìn)對(duì)學(xué)科概念及跨學(xué)科概念的理解，發(fā)展核心素養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)活動(dòng)實(shí)踐，栽培白蘭、茉莉等植物，在校園買(mǎi)賣(mài)街、生物周、開(kāi)放日等活動(dòng)中進(jìn)行展銷(xiāo)，讓記憶中的花香在校園中繼續(xù)馥郁。

2活動(dòng)目標(biāo)

識(shí)別和描述花、種子、芽、莖等的結(jié)構(gòu)和功能，形成生命觀念；認(rèn)識(shí)生物與環(huán)境是統(tǒng)一體，進(jìn)一步強(qiáng)化生命觀念。

通過(guò)花木栽培、探究實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)踐途徑，運(yùn)用植物生命活動(dòng)的相關(guān)知識(shí)、跨學(xué)科知識(shí)，嘗試分析解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題，提升科學(xué)思維和探究實(shí)踐能力，樹(shù)立勞動(dòng)觀念和持之以恒的勞動(dòng)品質(zhì)。

通過(guò)展銷(xiāo)花卉，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)、關(guān)注家鄉(xiāng)，培育社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3活動(dòng)實(shí)施

3.1聯(lián)系生活，創(chuàng)設(shè)“花神湖畔 又聞花香”情境

若干年前，南京花神廟的花農(nóng)們一早趕去花房摘花，批發(fā)給花販們沿街叫賣(mài)。街頭巷尾經(jīng)?？梢钥吹筋^發(fā)花白的阿婆，挎著小竹籃，濕潤(rùn)的深藍(lán)粗布覆蓋著一朵朵用鐵絲穿起的白蘭花、梔子花、茉莉花，人們買(mǎi)來(lái)掛在胸前或戴在手上，一抹沁人心脾的幽香消暑醒腦。如果想讓記憶中的花香再次出現(xiàn)在校園、出現(xiàn)在花神湖畔，我們首先需要對(duì)植物的栽培有所了解。

教師展示長(zhǎng)勢(shì)不佳的白蘭或茉莉盆栽，提問(wèn)：這樣的盆栽植物，你會(huì)購(gòu)買(mǎi)嗎？如何養(yǎng)護(hù)好植物？如何進(jìn)行栽培過(guò)程中的日常管理？

3.2活動(dòng)提示

（1）植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的物理和化學(xué)環(huán)境條件可能有哪些？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？

（2）植物的栽培周期比較長(zhǎng)，如何得出科學(xué)結(jié)論？

（3）可以嘗試用無(wú)土栽培的方式栽培茉莉嗎？

通過(guò)以上3個(gè)提示，引領(lǐng)學(xué)生思考的方向。同時(shí)，問(wèn)題本身具備開(kāi)放性，能引導(dǎo)學(xué)生多角度地思考和探索。

3.3任務(wù)一：植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的物理和化學(xué)環(huán)境條件可能有哪些

教師提供相應(yīng)資料和任務(wù)單，學(xué)生分組討論，結(jié)合七年級(jí)所學(xué)植物的光合作用、呼吸作用、蒸騰作用、吸收和運(yùn)輸?shù)壬磉^(guò)程，分析得出影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的物理?xiàng)l件可能有水分、溫度、光照、種植密度等，化學(xué)條件可能有無(wú)機(jī)鹽、二氧化碳濃度、土壤pH等。

學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，選擇1～2種條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇或設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)难b置完成實(shí)驗(yàn)，并觀察記錄，得出結(jié)論。在課堂上通過(guò)小組討論、生生互評(píng)、師生互評(píng)等形式不斷完善實(shí)驗(yàn)方案，并在后期實(shí)踐中有針對(duì)性地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。例如第2小組原本的實(shí)驗(yàn)變量是光照，分為有光組和無(wú)光組，全班討論后覺(jué)得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單一，實(shí)驗(yàn)價(jià)值不大，他們又將實(shí)驗(yàn)方案完善為探究不同波長(zhǎng)的光照對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，利用植物補(bǔ)光燈實(shí)現(xiàn)“全光譜、紅光、藍(lán)光”的變量設(shè)計(jì)，如表1所示。

3.4任務(wù)二：如何得出科學(xué)結(jié)論

面對(duì)這樣一個(gè)較長(zhǎng)周期的種植活動(dòng)，能否實(shí)事求是、清晰明了地收集和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析數(shù)據(jù)的相關(guān)性進(jìn)而得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對(duì)學(xué)生的探究實(shí)踐能力提出了更高要求。第一周觀察結(jié)束后，教師將部分小組的觀察記錄進(jìn)行全班展示，學(xué)生討論對(duì)比哪種記錄方式更加清晰、完整。從記錄形式上看，有文字?jǐn)⑹鍪接涗?，有表格?shù)據(jù)式記錄；從記錄內(nèi)容上看，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的觀察角度有株高、葉片顏色等。經(jīng)過(guò)討論，學(xué)生們感覺(jué)到表格的記錄形式更簡(jiǎn)潔明了，進(jìn)而設(shè)計(jì)了包含植株株高、分枝數(shù)、葉片數(shù)量、葉徑、葉片顏色等指標(biāo)的觀察表，并且有小組以照片作為觀察補(bǔ)充。在持續(xù)地觀察中，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，學(xué)生對(duì)植物的生長(zhǎng)過(guò)程有了直觀體驗(yàn)和客觀認(rèn)識(shí)，也發(fā)現(xiàn)了不同植株的生長(zhǎng)差異，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)觀察方法和科學(xué)觀念。

3.5任務(wù)三：如何無(wú)土栽培茉莉

學(xué)生分組，通過(guò)查閱資料認(rèn)識(shí)什么是無(wú)土栽培，同時(shí)了解無(wú)土栽培的優(yōu)缺點(diǎn)及其類(lèi)型，接著制訂茉莉無(wú)土栽培方案，最后實(shí)施方案展示無(wú)土栽培成果。學(xué)生搜集資料后發(fā)現(xiàn)，茉莉水培相對(duì)容易實(shí)施，大多數(shù)小組在前期“植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的物理和化學(xué)環(huán)境條件”的基礎(chǔ)上，能設(shè)計(jì)出較為合理的水培方案。在實(shí)施無(wú)土栽培時(shí)，根據(jù)茉莉喜歡微酸性土壤的生長(zhǎng)特性，學(xué)生嘗試配制合適的營(yíng)養(yǎng)液，并學(xué)習(xí)使用pH測(cè)試筆測(cè)試營(yíng)養(yǎng)液pH，然后用pH試劑對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在無(wú)土栽培過(guò)程中，學(xué)生也產(chǎn)生了很多值得進(jìn)一步探究的問(wèn)題，例如“水培時(shí)營(yíng)養(yǎng)液濃度對(duì)植物生長(zhǎng)有影響嗎”“植物根在水中獲取氧氣，水培茉莉可以同時(shí)養(yǎng)魚(yú)嗎”等。

4活動(dòng)成果

獲得階段性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論之后，教師引導(dǎo)學(xué)生將其“成果化”。學(xué)習(xí)成果體現(xiàn)為針對(duì)問(wèn)題的解決方案或作品，其呈現(xiàn)方式應(yīng)豐富且外顯。學(xué)生集思廣益之后提出，可以設(shè)計(jì)一份《植物養(yǎng)護(hù)指南》或者《植物養(yǎng)護(hù)手繪卡》，在后期銷(xiāo)售環(huán)節(jié)隨花贈(zèng)送。學(xué)生編制的《植物養(yǎng)護(hù)指南》以茉莉、白蘭為例，介紹這兩種植物的特性、相關(guān)養(yǎng)護(hù)知識(shí)以及殺蟲(chóng)劑與營(yíng)養(yǎng)液的使用方式等。將編制任務(wù)分解，小組分工合作，團(tuán)隊(duì)成員充分發(fā)揮個(gè)人特長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)收集資料、設(shè)計(jì)、排版、手繪、制作等環(huán)節(jié)，在學(xué)以致用的過(guò)程中，學(xué)生的合作能力、信息處理能力、創(chuàng)新能力都得到了提升。

5活動(dòng)評(píng)價(jià)

在完成課外探究活動(dòng)后，教師應(yīng)從學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)結(jié)果兩個(gè)維度綜合評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中和學(xué)習(xí)結(jié)束后的整體表現(xiàn)，重點(diǎn)聚焦學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展展開(kāi)評(píng)價(jià)。堅(jiān)持以過(guò)程性評(píng)價(jià)為主，實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)表、植物生長(zhǎng)發(fā)育觀察表的完成，《植物養(yǎng)護(hù)指南》《植物養(yǎng)護(hù)手繪卡》、銷(xiāo)售LOGO的制作等都可以成為過(guò)程性評(píng)價(jià)的依據(jù)。學(xué)生本人、組內(nèi)成員、教師從不同維度對(duì)課外探究活動(dòng)的整體過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，如表2所示。

6實(shí)踐反思

跨學(xué)科實(shí)踐是2022版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的亮點(diǎn)，亦是教學(xué)實(shí)施的難點(diǎn)。就本次嘗試的“植物栽培”課外探究活動(dòng)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際教學(xué)中因地制宜，主題活動(dòng)“花神湖畔又聞花香”充分利用了社區(qū)資源優(yōu)勢(shì)開(kāi)展實(shí)踐。社區(qū)是學(xué)生熟悉的場(chǎng)所空間，蘊(yùn)含著豐富的課程資源、地理資源和文化資源，借助真實(shí)的實(shí)踐任務(wù)探索跨學(xué)科實(shí)踐，既體現(xiàn)跨學(xué)科實(shí)踐的學(xué)科性、整合性、真實(shí)性、實(shí)踐性，也是發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑。然而教學(xué)過(guò)程中也遇到一些困惑和問(wèn)題需要進(jìn)一步實(shí)踐和反思：一方面從活動(dòng)設(shè)計(jì)角度，跨學(xué)科實(shí)踐的學(xué)科融合度有待進(jìn)一步拓展，例如學(xué)生在配置不同pH溶液時(shí)提到的用硫酸亞鐵改變土壤酸堿度，可從化學(xué)學(xué)科角度進(jìn)行深挖探究?？鐚W(xué)科教學(xué)要求教師熟練掌握本學(xué)科及涉及學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，從而適時(shí)給予學(xué)生開(kāi)放有度的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生的核心素養(yǎng)和跨學(xué)科能力生長(zhǎng)。另一方面從活動(dòng)實(shí)施角度，跨學(xué)科實(shí)踐需要不同學(xué)科教師協(xié)同開(kāi)發(fā)與教學(xué)，因此教學(xué)課時(shí)、學(xué)科銜接的統(tǒng)籌安排上需做好精心設(shè)計(jì)，同時(shí)不能忽視生物學(xué)教師是課堂設(shè)計(jì)和實(shí)施的主體，在解決問(wèn)題的多種活動(dòng)中加深學(xué)生對(duì)于生物學(xué)概念的理解和學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。