跨學科項目式學習實施路徑

“探秘湯遜湖濕地生態系統”項目以真實問題為導向，圍繞鳥類多樣性調查、生態環境監測和保護提案三大核心任務，整合生物學、化學、地理、信息科技等學科知識，構建系統化實施路徑。

一、設計階梯任務，構建項目框架

項目組將“探秘湯遜湖濕地生態系統\"項目分解為“鳥類多樣性調查與生態關系研究”“湯遜湖生態環境監測與數據分析\"“撰寫《湯遜湖濕地生態系統調查報告》與《濕地保護提案》”三個層層遞進的子項目，形成“調查一分析一應用\"的學習路徑。子項目一的目標是識別湯遜湖鳥類物種，分析鳥類與濕地生態系統的依存關系。子項目二的目標是通過水樣采集與實驗室檢測，評估湯遜湖水質狀況及生態健康水平。子項目三的目標是整合前兩個階段的數據，形成調查報告，并模擬向濕地大會提交保護提案。

項目組制訂為期5周的三階段推進計劃，并明確每周的具體任務。準備階段（第1周），學校組織專題學習，邀請鳥類學專家開展“濕地鳥類識別與調查方法\"講座；化學教師演示水質檢測設備操作規范；學生分組設計調查工具，如包含物種名稱、數量、行為、棲息地描述的“鳥類觀察記錄表”和標注采樣時間、點位、檢測指標的“水樣采集清單”；師生利用衛星地圖提前研究湯遜湖地形，確定鳥類觀測點（如蘆葦蕩、淺灘）與水質采樣點（上、中、下游各設3個點位）。實踐階段（第2＼～4周），鳥類調查組觀鳥，使用望遠鏡、長焦相機仔細觀察不同鳥類的典型特征，并記錄其所屬物種；水質檢測組每周采集水樣，在實驗室完成pH值、濁度、化學需氧量（COD）等8項指標檢測；數據處理組利用Excel統計鳥類數量變化，并運用SPSS軟件分析水質指標相關性，生成可視化圖表。總結階段（第5周），教師指導學生參照學術論文格式整合數據，形成包括研究背景、方法、結果、討論四個部分的《湯遜湖濕地生態系統調查報告》;模擬國際濕地大會提案要求，提出“建立生態緩沖帶\"“嚴控周邊工業排污”“開發濕地研學課程\"等具體措施，并制作PPT進行模擬匯報。

二、整合學科資源，支撐實踐探究

學校打破學科壁壘，深度融合生物學、化學、地理、信息科技等學科知識，形成以問題為導向的跨學科知識模塊，明確各學科在項目中的具體應用場景與協同邏輯。

生物學模塊聚焦生態系統調查與分析。學生需系統學習鳥類分類學，掌握“林奈雙名法”命名規則，如通過觀察白鷺（Ardeaalba）的羽毛形態、喙部結構，結合eBird數據庫進行物種比對；運用樣線法、樣點法統計鳥類數量，分析食物鏈關系（如白鷺捕食魚蝦、魚蝦依賴浮游生物生存等）。此外，學生需通過顯微鏡觀察水體浮游生物，識別硅藻、綠藻等藻類，研究其與水質、鳥類棲息地的關聯。

化學模塊側重水質檢測與污染溯源。學生需熟練操作pH計、溶解氧儀、分光光度計等專業設備，嚴格遵循《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）檢測水樣。例如，在湯遜湖上游、中游、下游各選取3個采樣點，測量水樣的氨氮含量、化學需氧量（COD）、總磷含量等指標，并將數據與國家標準對比。若檢測發現氨氮含量超標（正常 ≤1.0mg/L ，學生需要結合地理信息推測污染源：或通過分析周邊農田分布情況，判斷是否存在化肥過量使用導致的農業污染，或通過比對污水管網圖，排查生活污水排放是否達標；等等。

地理學模塊強調空間分析與環境關聯。學生借助GoogleEarth衛星地圖定位采樣點，標注海拔、坡度、植被覆蓋等地理信息，并利用軟件繪制湯遜湖生態環境空間分布圖。例如，通過疊加鳥類分布數據與地形數據，發現白鷺等涉禽多集中在湖岸線1＼～2米水深的淺灘區域；結合風向、水流方向，分析污染物擴散路徑一—在夏季東南風主導下，上游農田的農藥殘留隨水流影響下游水質，進而影響鳥類棲息地。

信息技術模塊實現數據整合與可視化。教師引導學生使用生物多樣性監測平臺實時上傳鳥類觀測記錄；運用Excel進行統計分析；通過SPSS軟件開展相關性檢驗，如鳥類數量與水中溶解氧含量的關系。此外，學生需使用視頻剪輯軟件，結合調研過程制作科普短視頻，通過多媒體形式傳播研究成果。

學校還統籌校內外資源，為學生搭建實踐平臺。校內生物實驗室配備數碼顯微鏡、恒溫培養箱等設備，支持學生開展浮游生物培養與觀察實驗；化學實驗室提供便攜式多參數水質分析儀、氣相色譜儀等高端儀器，滿足氨氮含量、重金屬含量等指標的定量檢測需求；圖書館設立“濕地生態\"專題書架，購置《中國濕地鳥類圖鑒》《水環境監測技術》《生態修復工程案例》等專業書籍，開放中國知網數據庫，供學生檢索研究文獻。校外資源統籌方面，學校與中南民族大學、湖北水力水電學院等高校合作，由專家團隊全程參與項目設計，指導采樣方案優化、數據誤差分析等關鍵環節；組織學生通過水質采樣、參觀湯遜湖污水處理廠，了解除污、生物處理、消毒排放等污水處理流程，分析污水處理對湖泊生態的影響。

三、組織協作探究，深化學習體驗

項目采用“興趣 + 能力\"雙維度分組法，構建兼具專業性與協作性的學習共同體。首先，學生依據個人興趣自主選擇加入鳥類調查組、水質檢測組、數據分析組、報告撰寫組中的某個組。其中，鳥類調查組聚焦物種觀測與生態分析，水質檢測組負責環境數據采集，數據分析組整合多源信息進行建模，報告撰寫組則承擔成果提煉與方案設計等任務。在此基礎上，各組內部進一步細化分工：組長統籌任務進度，協調組間資源，如為鳥類調查組協調水質數據，為報告撰寫組對接調研結果；技術員操作專業設備，如定位采樣點、調試便攜式水質檢測儀、校準望遠鏡參數；記錄員整理原始數據，規范填寫《項目日志》，同步更新騰訊文檔，確保數據實時共享；匯報員負責展示成果，提煉核心結論，制作可視化圖表與演示文稿。明確分工與動態協作既發揮了學生特長，又確保項目各環節無縫銜接。

項目組通過專家引領、教師跟蹤與同伴互助“三維聯動\"指導體系，幫助學生破解實踐難題。專家引領方面，學校邀請鳥類學教授現場示范觀鳥技巧，指導學生通過羽毛顏色、喙型、飛行姿態快速識別物種，如區分白鷺與夜鷺的形態差異；聯合高校專業研究人員開展水質檢測培訓，強調“三點重復測量取均值\"\"采樣瓶預處理\"等誤差控制要點，規范pH計、溶解氧儀的操作流程。教師跟蹤方面，項目導師每周參與小組例會，共同設計“問題鏈\"引導學生探究。例如，當鳥類調查組發現某區域白鷺數量驟減時，教師通過“該區域近期水質是否變化？\"“是否存在棲息地改造工程？\"“有無外來物種競爭？”等問題，啟發學生設計驗證實驗。同伴互助方面，項目組設立“跨組交流日”，促進知識共享與思維碰撞，如水質檢測組發現重金屬含量超標后主動向鳥類調查組分享數據，兩組學生共同探討污染物對鳥類羽毛生長、繁殖能力的潛在威脅；定期召開“最佳實踐案例”分享會，邀請操作規范、數據優質的小組分享經驗。

項目成果通過各種途徑展示，形成輻射效應。校內展示方面，學校舉辦“湯遜湖濕地生態”主題展覽，設置鳥類標本區（陳列學生采集的羽毛、鳥巢）、水質檢測成果區（展示污染分布圖與檢測報告）提案互動區（模擬濕地保護聽證會），吸引全校師生參觀學習；同時結合主題展覽開展跨學科活動，如語文、美術組舉辦“湯遜湖濕地生態系統”詩配畫活動等。在成果輻射方面，學校倡導學生將調研視頻通過學校公眾號宣傳，鼓勵學生將調研結果形成提案提交給武漢市生態環境局。

（作者單位：武漢市光谷湯遜湖學校）