摘要：本文以設(shè)計(jì)和制作生態(tài)瓶為例，開(kāi)展生物跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng).活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中遇到的問(wèn)題，學(xué)生需要查找相關(guān)學(xué)科知識(shí)，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.在活動(dòng)中提升學(xué)生的關(guān)鍵能力，培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng)，提升綜合素質(zhì).

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科；實(shí)踐活動(dòng)；生態(tài)瓶；初中生物

中圖分類(lèi)號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2024）26-0136-03

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）中明確提出了“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)”學(xué)習(xí)主題，這也是此次新課標(biāo)的重要改動(dòng)和亮點(diǎn)內(nèi)容之一［1］.通過(guò)參與跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)生物學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系，并嘗試運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)和方法設(shè)計(jì)和制作解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題或生產(chǎn)特定的產(chǎn)品，發(fā)展核心素養(yǎng)［2］.跨學(xué)科實(shí)踐是落實(shí)五育并舉、實(shí)現(xiàn)課程協(xié)同育人的重要途徑，讓學(xué)生在實(shí)踐中成為有責(zé)任、有擔(dān)當(dāng)?shù)慕影嗳?

1開(kāi)展初中生物跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

1.1活動(dòng)目標(biāo)

我們所生存的生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，它是如何維持穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展呢？活動(dòng)以生物圈Ⅱ號(hào)作為情境引入，激發(fā)學(xué)生的興趣：“30年前，人類(lèi)做了一場(chǎng)復(fù)制地球的美夢(mèng)！在地球上建立一個(gè)封閉的小型生物圈的計(jì)劃，科學(xué)家把這個(gè)迷你型生物圈，稱為“生物圈Ⅱ號(hào)”.它占地13 000平方米，圈內(nèi)包含沙漠、草原、熱帶雨林、海洋、沼澤等生態(tài)系統(tǒng)和兩個(gè)人工生物群落，共約有4 000個(gè)物種，同時(shí)有8名科學(xué)家進(jìn)駐生物圈Ⅱ號(hào).但可惜的是，這場(chǎng)夢(mèng)最終以實(shí)驗(yàn)失敗而告終.人類(lèi)渴望窺探地球精妙的平衡，只是以人類(lèi)現(xiàn)有的認(rèn)知水平，還無(wú)法望其項(xiàng)背.充滿好奇、勇于探索的你們，能否運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)生態(tài)瓶來(lái)體驗(yàn)這神奇的平衡，看看哪位同學(xué)制作的生態(tài)瓶能堅(jiān)持更長(zhǎng)的時(shí)間，快來(lái)挑戰(zhàn)一下吧！”

學(xué)生先結(jié)合生物所學(xué)，并根據(jù)所給提綱，查閱多學(xué)科資料，制定計(jì)劃.適逢國(guó)慶假期，利用走親訪友、外出旅游的機(jī)會(huì)，就地取材，完成生態(tài)瓶的制作.

本實(shí)踐活動(dòng)的主要目標(biāo)是通過(guò)設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶，學(xué)生可以更好地了解生態(tài)系統(tǒng)的組成，認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，理解生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，同時(shí)發(fā)展生態(tài)思想，即生物與環(huán)境的整體性、自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性、生物與環(huán)境的發(fā)展協(xié)調(diào)性.確定主題后，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)學(xué)科資料，修改和完善活動(dòng)方案，開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng).

1.2活動(dòng)涉及學(xué)科領(lǐng)域

以下是活動(dòng)涉及的學(xué)科領(lǐng)域及要求，具體內(nèi)容見(jiàn)表1.

2活動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程：設(shè)計(jì)實(shí)踐報(bào)告單，引導(dǎo)學(xué)生思考并查找相關(guān)跨學(xué)科知識(shí)

2.1設(shè)計(jì)生態(tài)瓶

我們生活的周邊環(huán)境，如森林、草原、湖泊、城市等都可看作是一個(gè)個(gè)生態(tài)系統(tǒng).生態(tài)系統(tǒng)要維持穩(wěn)定，必須保證其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)良性的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng).通過(guò)討論得出：我們要研究設(shè)計(jì)的生態(tài)瓶，必須與外界隔離，這樣的研究才有可信度.透明容器可為瓶?jī)?nèi)植物提供進(jìn)行光合作用的必要條件——光能，同時(shí)便于觀察生態(tài)系統(tǒng)的變化情況；河水或湖水中含有豐富的微生物，有利于物質(zhì)循環(huán).所選生物的生命力強(qiáng)弱是生態(tài)瓶成敗的關(guān)鍵因素，旺盛生命力的生物，可以保證生態(tài)瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，且在一定時(shí)期內(nèi)還需保持相對(duì)穩(wěn)定.

（1）容器

透明 （）不透明容器（）理由說(shuō)明：

（2）水源

自來(lái)水（）有豐富微生物的河水或湖水（）

理由說(shuō)明：

（3）植物的選擇要求：

（4）動(dòng)物的選擇要求：

（5）其他材料：

（6）評(píng)價(jià)：完成表2內(nèi)容.

2.2制作生態(tài)瓶

容器留出20%左右的空間儲(chǔ)備空氣，可模擬固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等基礎(chǔ)物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程；瓶?jī)?nèi)生物數(shù)量必須滿足一定的比例，否則將破壞瓶?jī)?nèi)生態(tài)平衡，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)早早失敗.制作好的生態(tài)瓶，必須放在陽(yáng)光漫射處，保證光源，同時(shí)避免直射光導(dǎo)致的瓶?jī)?nèi)溫度過(guò)高導(dǎo)致生物死亡.

（1）容量

裝滿（）留部分空間（）

理由說(shuō)明：

（2）生產(chǎn)者和消費(fèi)者數(shù)量：

（3）放置地點(diǎn)

黑暗處（）陽(yáng)光直射處（）陽(yáng)光漫射處（）

理由說(shuō)明：

（4）評(píng)價(jià)：完成表3內(nèi)容.

2.3觀察與分析

每天觀察瓶?jī)?nèi)環(huán)境及生物的變化，及時(shí)記錄.思考瓶?jī)?nèi)水滴的形成原因，推演水循環(huán)過(guò)程；根據(jù)瓶?jī)?nèi)生物存活情況幫助學(xué)生理解光合作用、呼吸作用相關(guān)知識(shí)，推測(cè)生物與生物、生物與環(huán)境之間相互依存相互制約的關(guān)系.

（1）水質(zhì)變化：

可能原因：

（2）植物變化：

可能原因：

（3）動(dòng)物變化：

可能原因：

（4）瓶?jī)?nèi)水循環(huán)分析：

（5）瓶?jī)?nèi)碳循環(huán)分析：

2.4展示匯報(bào)

小組圍繞本組生態(tài)瓶存活情況進(jìn)行匯報(bào)，分析具體成敗原因.若實(shí)驗(yàn)失敗，分析生物死亡原因，并通過(guò)查閱資料、小組討論等途徑，進(jìn)一步修改生態(tài)瓶設(shè)計(jì)，提出改善措施.通過(guò)總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)被破壞的可能原因，進(jìn)一步關(guān)注實(shí)際生活中存在的一些失衡現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上，提出解決方案.若成功，分析瓶?jī)?nèi)的水循環(huán)、碳氧循環(huán)，重新梳理鞏固了生物學(xué)知識(shí).實(shí)踐活動(dòng)不僅落實(shí)了基礎(chǔ)知識(shí)，將枯燥的課本知識(shí)變得生動(dòng)鮮活.學(xué)生在匯報(bào)、交流、討論過(guò)程中，可以不斷進(jìn)行思維碰撞，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的表達(dá)和交流能力.

（1）生態(tài)瓶維持時(shí)間：

成功/失敗原因分析：

（2）改進(jìn)措施：

（3）生態(tài)瓶的制作是學(xué)生在家中完成，教師和其他學(xué)生無(wú)法對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，可直接觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)生態(tài)瓶維持時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行評(píng)價(jià).

3結(jié)束語(yǔ)

本活動(dòng)以生態(tài)瓶的設(shè)計(jì)與制作為主線，有機(jī)融合了化學(xué)、物理、語(yǔ)文、美術(shù)等多科學(xué)的方法與技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)自然，親近自然，以所學(xué)生物學(xué)知識(shí)為主體，通過(guò)觀察生態(tài)瓶的運(yùn)行規(guī)律，更深刻感受生物圈中的生物與生物、生物與環(huán)境之間相互制約、相互依存的關(guān)系.綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)，分析生態(tài)瓶運(yùn)行過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，可以很好地形成多角度思考問(wèn)題的習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)分析和解決問(wèn)題的綜合能力，提高動(dòng)手實(shí)踐的操作能力等綜合素養(yǎng).通過(guò)生態(tài)瓶失敗的經(jīng)驗(yàn)，切身體會(huì)到保護(hù)生物和環(huán)境的重要性，從“人與自然”的角度，思考如何促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：［1］ 鄭云桓.凸顯理科屬性：初中生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)研究［J］.中小學(xué)班主任，2022（18）：11-14.

［2］ 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：4.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］