融合跨学科实践的初中生物学课外探究活动

刁蓉

关键词：跨学科实践；初中生物学；校本课程

文章编号：1003-7586（2024）01-0039-03 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）在课程内容中增设了“生物学与社会·跨学科实践”主题，强调学科之间的相互关联，是本次义务教育生物学课程标准修订的重点之一。本文以“花神湖畔又闻花香”为活动情境，结合学校所在区域资源，积极探索融合跨学科实践的初中生物学课外探究活动实施路径，为教师开展跨学科教学提供参考案例。

1活动设计思路

苏教版初中生物教材中专门设置了课外探究栏目，其活动内容与地理、语文、劳动等多个学科有关联之处，这些关联之处正是实施跨学科实践的沃土。以苏教版生物学七年级上册第五章“绿色植物的一生”为例，本章共有5个课外探究活动，其中2个为植物栽培体验活动，分别是“不同的肥料条件下栽种几株番茄，定时观察和记录它们的生长发育情况，并交流和分析产生差异的原因”和“尝试用无土栽培的方法栽培一株番茄或其他植物的幼苗”。这两个活动与新课标“植物的生活”学习主题、“生物学与社会·跨学科实践”学习主题的内容要求联系紧密，具备有机整合的内在逻辑性。同时在活动实施过程中，可以为课堂教学提供种子的结构、种子萌发、茎的结构、花的结构等观察材料及实验材料，保证了学生学习的积极性和实效性。

南京市花神庙地区自明朝以来形成了具有深厚文化底蕴的独特花业文化，花业历史已逾七百年。1949年以后，花神庙乡被市区重点发展花业，花神庙的花农在政府组织下主要种植被誉为“香花三绝”的白兰、茉莉、珠兰三种香花，由国家统一收购。2011年后，随着花神庙地区产业转型，花业文化渐渐淡出当地居民的生活。然而近年来，市区政府根据历史遗存和相关资料，通过一系列举措大力发扬当地花神特色，传承本土文化。

基于地区资源及特色文化，笔者创设“花神湖畔又闻花香”课外探究活动情境，将第五章“绿色植物的一生”中的2个课外探究活动串联，围绕“如何进行栽培过程的日常管理”这一具有真实性、挑战性的驱动问题，引导学生思考真实情境中的生物学问题，综合运用跨学科知识开展探究活动，在实践体验中促进对学科概念及跨学科概念的理解，发展核心素养。学生通过活动实践，栽培白兰、茉莉等植物，在校园买卖街、生物周、开放日等活动中进行展销，让记忆中的花香在校园中继续馥郁。

2活动目标

识别和描述花、种子、芽、茎等的结构和功能，形成生命观念；认识生物与环境是统一体，进一步强化生命观念。

通过花木栽培、探究实验等多种实践途径，运用植物生命活动的相关知识、跨学科知识，尝试分析解决生产生活中的实际问题，提升科学思维和探究实践能力，树立劳动观念和持之以恒的劳动品质。

通过展销花卉，引导学生关注社会、关注家乡，培育社会责任感和创新实践能力。

3活动实施

3.1联系生活，创设“花神湖畔 又闻花香”情境

若干年前，南京花神庙的花农们一早赶去花房摘花，批发给花贩们沿街叫卖。街头巷尾经常可以看到头发花白的阿婆，挎着小竹篮，湿润的深蓝粗布覆盖着一朵朵用铁丝穿起的白兰花、栀子花、茉莉花，人们买来挂在胸前或戴在手上，一抹沁人心脾的幽香消暑醒脑。如果想让记忆中的花香再次出现在校园、出现在花神湖畔，我们首先需要对植物的栽培有所了解。

教师展示长势不佳的白兰或茉莉盆栽，提问：这样的盆栽植物，你会购买吗？如何养护好植物？如何进行栽培过程中的日常管理？

3.2活动提示

（1）植物生长发育所需的物理和化学环境条件可能有哪些？如何设计实验证明？

（2）植物的栽培周期比较长，如何得出科学结论？

（3）可以尝试用无土栽培的方式栽培茉莉吗？

通过以上3个提示，引领学生思考的方向。同时，问题本身具备开放性，能引导学生多角度地思考和探索。

3.3任务一：植物生长发育所需的物理和化学环境条件可能有哪些

教师提供相应资料和任务单，学生分组讨论，结合七年级所学植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、吸收和运输等生理过程，分析得出影响植物生长发育的物理条件可能有水分、温度、光照、种植密度等，化学条件可能有无机盐、二氧化碳浓度、土壤pH等。

学生结合实验设计的原则，选择1～2种条件设计实验，选择或设计恰当的装置完成实验，并观察记录，得出结论。在课堂上通过小组讨论、生生互评、师生互评等形式不断完善实验方案，并在后期实践中有针对性地改进实验方案。例如第2小组原本的实验变量是光照，分为有光组和无光组，全班讨论后觉得实验设计单一，实验价值不大，他们又将实验方案完善为探究不同波长的光照对植物生长发育的影响，利用植物补光灯实现“全光谱、红光、蓝光”的变量设计，如表1所示。

3.4任务二：如何得出科学结论

面对这样一个较长周期的种植活动，能否实事求是、清晰明了地收集和记录实验数据，并分析数据的相关性进而得出科学的实验结论，对学生的探究实践能力提出了更高要求。第一周观察结束后，教师将部分小组的观察记录进行全班展示，学生讨论对比哪种记录方式更加清晰、完整。从记录形式上看，有文字叙述式记录，有表格数据式记录；从记录内容上看，对植物生长发育的观察角度有株高、叶片颜色等。经过讨论，学生们感觉到表格的记录形式更简洁明了，进而设计了包含植株株高、分枝数、叶片数量、叶径、叶片颜色等指标的观察表，并且有小组以照片作为观察补充。在持续地观察中，通过对数据的统计与分析，学生对植物的生长过程有了直观体验和客观认识，也发现了不同植株的生长差异，形成严谨求实的科学观察方法和科学观念。

3.5任务三：如何无土栽培茉莉

学生分组，通过查阅资料认识什么是无土栽培，同时了解无土栽培的优缺点及其类型，接着制订茉莉无土栽培方案，最后实施方案展示无土栽培成果。学生搜集资料后发现，茉莉水培相对容易实施，大多数小组在前期“植物生长发育所需的物理和化学环境条件”的基础上，能设计出较为合理的水培方案。在实施无土栽培时，根据茉莉喜欢微酸性土壤的生长特性，学生尝试配制合适的营养液，并学习使用pH测试笔测试营养液pH，然后用pH试剂对营养液的酸碱度进行调节。在无土栽培过程中，学生也产生了很多值得进一步探究的问题，例如“水培时营养液浓度对植物生长有影响吗”“植物根在水中获取氧气，水培茉莉可以同时养鱼吗”等。

4活动成果

获得阶段性的实验结果及结论之后，教师引导学生将其“成果化”。学习成果体现为针对问题的解决方案或作品，其呈现方式应丰富且外显。学生集思广益之后提出，可以设计一份《植物养护指南》或者《植物养护手绘卡》，在后期销售环节随花赠送。学生编制的《植物养护指南》以茉莉、白兰为例，介绍这两种植物的特性、相关养护知识以及杀虫剂与营养液的使用方式等。将编制任务分解，小组分工合作，团队成员充分发挥个人特长，经过收集资料、设计、排版、手绘、制作等环节，在学以致用的过程中，学生的合作能力、信息处理能力、创新能力都得到了提升。

5活动评价

在完成课外探究活动后，教师应从学习过程和学习结果两个维度综合评价学生在学习过程中和学习结束后的整体表现，重点聚焦学生的素养发展展开评价。坚持以过程性评价为主，实验评价表、植物生长发育观察表的完成，《植物养护指南》《植物养护手绘卡》、销售LOGO的制作等都可以成为过程性评价的依据。学生本人、组内成员、教师从不同维度对课外探究活动的整体过程进行评价，如表2所示。

6实践反思

跨学科实践是2022版义务教育课程标准修订的亮点，亦是教学实施的难点。就本次尝试的“植物栽培”课外探究活动来说，在实际教学中因地制宜，主题活动“花神湖畔又闻花香”充分利用了社区资源优势开展实践。社区是学生熟悉的场所空间，蕴含着丰富的课程资源、地理资源和文化资源，借助真实的实践任务探索跨学科实践，既体现跨学科实践的学科性、整合性、真实性、实践性，也是发展学科核心素养的有效途径。然而教学过程中也遇到一些困惑和问题需要进一步实践和反思：一方面从活动设计角度，跨学科实践的学科融合度有待进一步拓展，例如学生在配置不同pH溶液时提到的用硫酸亚鐵改变土壤酸碱度，可从化学学科角度进行深挖探究。跨学科教学要求教师熟练掌握本学科及涉及学科的相关知识，从而适时给予学生开放有度的指导，引导学生的核心素养和跨学科能力生长。另一方面从活动实施角度，跨学科实践需要不同学科教师协同开发与教学，因此教学课时、学科衔接的统筹安排上需做好精心设计，同时不能忽视生物学教师是课堂设计和实施的主体，在解决问题的多种活动中加深学生对于生物学概念的理解和学科核心素养的培育。