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中学校内生态园的筹建规划与运行模式

文/兰峰

近年来,随着国家对教育的大力投入,各中小学校校园环境有了翻天覆地的变化,主要体现在校园整体的绿化、园林景观的设计、珍稀植株的种植等,这种绿化,观赏性有余,科普性不足;也有些学校,主要是一些小学,在校园内开辟了菜园,组织学生体验劳作过程,加强劳动教育,但建立不起菜园与学校教学教研的深层次联系,而纵观大学和城市植物园等大型生态园,则负担着植物分类、引种驯化和遗传育种、保存珍贵稀有植物、科学普及以及丰富人民生活等重要任务。由于中小学普遍占地面积小,校内生态园不具备承担大学生态园的功能,所以由有一定生物素养的中学生物教师创办中学校内生态园,依托学生生物社团,开展生物实践活动和研究性学习,便利可行。

 一、中学校内生态园的筹建规划

(一)对中学生态园的定位

生态园是一个空间布局合理,充分遵循生态学原理,包含种类丰富的动物、植物、微生物,以及若干小型生态系统的园林地带。由于中学缺少专职养护人员,且植物比动物又便于护理,所以中学生态园应以植物为主要物种,小型土壤动物也具一定规模的小型园林。为了让每一届学生都能观察到植物的全部生命历程,尽量选择一年生植物种植;为了解决现在学生“五谷不分”的窘境和劳动教育的缺失,种植的植物大多为需要经常护理的农作物;为了帮助学生理解教材中关于“桑基鱼塘”生态农业的描述,在生态园中可设置鱼塘小型生态区。师生根据计划栽培的作物品种、习性、生长特点,选择合适的地点开建。例如我校的生态园选在开旷通风、阳光充足、浇水便利的校园一角。

(二)对中学生态园内作物种类的选择和分布设计

为了提高学生实践能力,完成“立德树人”的根本任务,生态园的创建主要满足高中生物实验材料供应、高中生物实验拓展、农作物识别、高中课本知识中生物观念的感性理解、生物社团小组研究型学习以及劳动教育。

1.农作物种类和小型生态系统的选择主要参考以下几个方面的用途。教材实验材料类:涉及藻类、苔藓、葡萄、白萝卜、花生、大豆、黑藻、菠菜、番薯、洋葱、葱、蒜共十二种植物。生态园作为学生实验就地取材的基地。

高中实验拓展类:涉及胡萝卜、豌豆、西瓜、草莓、大麦、烟草、莴苣、番茄、水稻、菊花、黄瓜、棉花、向日葵、玉米、马铃薯、豇豆、生姜共十八种作物,作为高中学生实验的延伸,如亲手指导学生进行豌豆异花授粉,指导学生完成胡萝卜的组织培养、指导学生泡菜的制作等。

农作物识别类:解决学生“五谷不分”的囧境,识别谷子、糜子、黍子、高粱、小麦、麻、豆、莜麦、燕麦、水稻、荞麦。观察它们的生长周期,了解植物生长史。

生物观念理解类:用小型桑基鱼塘设计理解物质循环原理,用套种农作物的方式理解生态系统的空间结构,用东北水稻的异地种植情况理解生态工程的协调性原理等等。

研究型学习体验类:研究性学习以学生为主体,并在教师的引导、辅导下,由学生自己进行策划、执行、自我评价的一种学习方式。让学生在校园生态园充分开展研究性学习。如利用菊花、菠菜为材料,进行“光在植物生长发育中的调节作用”的研究,利用生态园种植的蔬菜为原料体验泡菜的制作过程,利用生态园腐殖质土壤,结合微生物培养技术,体验“纤维素分解菌的分离”实验。

2.生态园内的作物分布设计。为了便于学生在生态园中的研究学习和日常管理,生态园内作物的分布没有完全按照生物分类学的要求划片,而是根据作物品种、习性、生长特点重新规划。以我校生态园为例,依据作物食用部分或形态特征或使用方向划分为:油料区、豆类区、五谷区、地茎区、瓜果区、爬藤区、茎类区、叶类区、味类区及桑基鱼塘区共十个区域。区域之间根据作物形态特点,兼顾“正其行,通其风”的古人智慧,生态园的中部地带种植向日葵、蓖麻等高株植物,外围种植五谷类等中高植物,四周种植较低矮的蔬菜类;考虑作物的光照习性,喜阳作物栽种在生态园北侧,相对耐阴作物栽种在南侧;整体作物分布设计成西低东高,有利于大量的操场来风充分刮进生态园。生态园也遵循作物用肥规律,九个区域的作物位置每年都会更换。培养学生对“倒茬”即轮作原理的理解力。

    图1

  图2

二、中学生态园的运行模式

校园生态园的主体为农田生态系统,该系统的维持需要人力和物力的持续投入,需要安排管理老师和学生定期维护作物生长,并频繁记录作物生长状况;如定期灌溉、施肥、拔草、除虫、打顶、人工授粉、绑枝、嫁接等,因此必须师生分工,责任到人。

(一)中学生物教师负责规划管理

发动全校生物教师,成立生物实践组,对生态园的规划设计及运行展开讨论,协商最佳方案。方案出台后,要求每位老师具体负责一个作物区,带领学生开展研究性学习,每天安排一位生物教师在学生活动时间指导学生实践活动,解答学生在实践中遇到的各种问题,参与学生的实践活动。

(二)中学学生生物社团主体参与

我校生物社团共招募了81名社员,分成9组,每一小组配备一位老师参与实践指导,每位学生负责一种作物,学生们查阅植物栽种的相关资料,并亲身体验从植物种子选购、播种、出苗、定植、生长、水肥管理、病虫害防治到开花、结果的整个过程。学生们不仅要种好自己的“一亩三分地”,还要利用生态园的生物材料开展植物解剖、植物标本制作、豌豆杂交实验等项目研究。社团成员之间相互交流,合作讨论遇到的问题,并且每两周开展一次成果交流会,这些活动既培养了学生们解决实际问题的能力,也培养了他们的动手能力和劳动美德,同时也让他们体会到了生命的美丽。社团活动的开展,充分发挥了学生的主体作用,不但增强了学生的自信心,让学生体会到成功的喜悦和自豪。

图3 标本制作

图4 生物社团讨论

(三)邀请高校专业老师定期指导

       受中学教师专业研究力相对薄弱的现实影响,在开展的生物活动讨论中,学生们问出的许多生活中的生命现象,老师们不能给出科学的解释,社团进行的拓展性实验,也往往失败的多,成功的少,因此邀请高校专业教师进校交流与实验指导,为中学研究性学习的开展拓宽了视野、提升了高度。

总之,在新的教育理念下,如何完成国家提出的“立德树人”的根本任务,如何培养“五育并举”的新时代中学生,是摆在我们每一位中学教师面前的现实任务。作为中学生物教师,利用生物学科紧密联系实践的学科特点,在校内开辟生态园,成立生物实践社团进行研究性学习活动,是一项新的举措。我校创办生态园两年来,学生生物实践活动开展得如火如荼,看到了孩子们快乐地成长,听到了孩子们讨论的各种有深度的问题,吃到了孩子们做的可口的泡菜,我感觉这就是对素质教育的最好诠释。我校生态园的运行是个试点,运行过程中不断有现存问题的解决和新问题的产生,迫切需要得到各位同行的商榷和指导,共同推进高中学生实践能力的培养和提升。

【山西省教育科学“十四五”规划课题:《依托校内生态园进行高中学生实践能力培养的策略研究》(课题批准号GH-21132)阶段性研究成果】

作者单位:山西省吕梁市吕梁学院附属高级中学