叶建伟 林培梅 欧秀金

摘   要：文章中的跨学科实践活动适用初三下学期，以“如何种好蔬菜”为主线，从植物生长条件出发，探究土壤与植物生长的关系。着重探究土壤酸碱性、土壤中的化学元素与植物生长的关系。项目创设真实的生活情境，有机融合化学、生物、地理等学科，结合技术与工程思维，培养学生以不同学科视角看待问题，发展学生科学探究、解决实际问题的能力，进一步建构“可持续发展”和“人类活动与环境”的跨学科大概念。

关键词：跨学科实践活动；土壤；酸碱性；化学肥料

引言

2022年新修订的《义务教育课程标准》（以下简称《新课标》）积极推动育人方式改革，增强了课程的综合性和实践性，强化学科间的关联，注重发展学生核心素养。《新课标》一个重大变化就是多次出现并着重强调跨学科实践活动的重要性，要求跨学科实践课时要占学科总课时的10%。

现今，分学科课程的设置存在知识点相对独立、单一，与生活实际的联结较弱等问题。学生在学习的过程中无法有效构建学科联系，难以形成较好的知识体系，缺乏协调运用各科知识解决现实问题的能力。《新课标》倡导的跨学科学习实践活动具有重要意义：强化学科育人，能够有效构建完整、综合的学习生活；坚持问题导向，对于学生综合运用所学各科知识解决实际问题具有重要意义；坚持创新导向，把创新实践提前到学生的学习阶段；面向未来发展，提升了学生应对未来不确定性问题的能力。

1  新课标及教材研究

“民以食为天”，农业发展是立国之本，农业种植涉及多学科知识综合运用，也是劳动教育的重要组成部分。人教版小学《科学》一到六年级课程已初步涉及农业种植等内容，相关课程内容具有以下特点：

（1）知识覆盖面广，难度螺旋上升。从“植物观察→植物种植→土壤研究→植物构造→植物繁殖→现代农业”等相关知识全面且综合，有层次有梯度。

（2）强调动手实践，落实劳动育人。在二年级上学期有“种植物”，三年级下学期有“种凤仙花”等学生动手实践活动，重视学生动手能力的培养，达到劳动育人的目标。

（3）立足科学思维，重视素养培育。课程内容有较多“科学实践”内容的设置，实践过程重视学生运用科学方法和思维去分析问题、解决问题，从而提升学生的核心素养。

《新课标》及初中人教版《化学》《生物》《地理》教材中也有大量关于“农业种植”的相关课程内容和要求。例如《义务教育课程标准（化学）》中提到要“知道酸碱性对农作物生产的影响”“知道一些常见化肥及其在农业生产中的作用”^{[ 1 ]}；人教版《化学》教材的“酸和碱”“盐 化肥”；人教版《生物》教材的“被子植物的一生”“植物的生殖和发育”；人教版《地理》中的“中国的自然资源——土地资源”等。

依据对人教版小学《科学》、初中《化学》《生物》《地理》教材及《新课标》涉及本项目有关内容的梳理，在初三下学期开设本项目时需要关注以下问题：

（1）小学知识较分散，初中实施需整合。人教版小学《科学》有关农业知识分散在不同年级，知识相对零散，难以形成系统，不利于学生结构化思维的培养。在初中开设相关内容时需要注意知识的系统性整合。

（2）立足科学思维，加深实践深度。初中生已经掌握更丰富的科学方法和科学思维，开展跨学科实践应立足学生科学知识本体和科学思维的养成，充分发挥学生的实践主体地位，加强任务情境和实践深度的创设。

（3）注重育人为本，重视科学探究。小学由于相关科学知识和技能掌握的局限性，活动设置任务明确而具体；初中生已具有实施科学探究能力，实践任务和探究活动设置可以放手让学生自行确立、独立设计，以小组协作的形式展开探索，以实现真体验、真实践。

2  项目育人价值

粮食危机、耕地资源保护是人类发展面临的重大社会性议题，现代农业技术的发展对于解决人类温饱问题具有重要意义。但现如今大学院校农学相关专业招生遇冷，大学生投身新农村建设仍是少数等现象却与农业发展的重要性格格不入。

“我和老师学种菜”项目积极回应上述社会性议题，项目创设紧密联系《新课标》和课程设置。项目的主体是“我”，关注学生实践的主体地位；“和老师学种菜”，倡导学生在“做中学”，在“用中学”，最终提供“蔬菜种植说明书”，并自制“植物工厂”，达到“能活用”的教学目标。

项目以“如何种好蔬菜”为教学主线，从植物生长所需条件出发，探究土壤的形成过程、主要成分（元素）、性质与分类，并研究植物与土壤之间的关系，进而关注土壤的化学性质与植物生长。土壤化学性质聚焦土壤酸碱性和土壤中含有植物生长所需化学元素。“土壤酸碱性”承载学生“学会用酸碱指示剂、pH试纸检测溶液的酸碱性”的基本实验操作技能，并学会运用“常见酸和碱的化学性质”“酸和碱的中和反应”，探究如何进行土壤改性。“植物生长所需的化学元素”承载着“氮、磷、钾元素与植物生长的关系”及“知道一些常用化肥及其在农业生产中的作用”。项目设置融合了化学、生物、地理等课程相关内容；任务创设强调发展学生自主探究、团结协作的科学探究能力；项目成果汇报结合技术工程思维，培养学生设计图纸，动手实操等操作技能；整个项目有助于学生进一步建构“可持续发展”和“人类活动与环境”的跨学科大概念。本项目的开展要求学生结合目标任务，有选择地获取信息，探究过程中要协调运用化学、生物、地理等学科知识，灵活选用合适的实验探究的思路与方法。“植物种植说明书”的设计要求会整合研究结果，对结果进行可视化呈现；“制作植物工厂”要求会应用技术与工程思维进行微型农场的设计及制作。通过本项目加强学生对科学、技术、社会、环境的相互关系的认知，加强科学对社会发展和人类文明进步的重要价值的了解（本项目育人价值如图1）。

3  项目内容结构

本项目的实施内容结构如图2所示。植物生长条件的研究属于生物学科的范畴。探究土壤的形成、性质、分类、成分及土壤资源属于地理、化学、生物三大学科的有机融合，从三大学科提供的学科视角，可以对土壤相关性质及其对植物生长的影响有更豐富的研究方向和与更深入的理解。土壤酸碱性、土壤中的化学元素与植物生长关系的探究，是本实践项目的核心内容和核心探究，是化学与生物的深度融合。从“植物种植说明书”的设计到“建造植物工厂”是基于实验探究和调研结果，融合技术与工程思维的实践外显成果。

4  活动设计与实施建议

本项目共设计4个活动，详见表1-5。

5  总结

5.1  打通课堂内外，拓宽实践广度

跨学科实践活动开设不应受到课堂时长和形式的限制，应贯通课堂内外，延长学习实践的时间、空间，让学习和生活产生深厚的联结。本项目既有适用于课堂教学的任务确立、方案设计、交流研讨、总结汇报等内容；也有适用于课后实践的资料查阅、探究实验、实地调研等，比如“探究土壤的酸碱性与植物生长的关系”需要学生长时间的养护、观察和记录。

5.2  立足学科本体，挖掘实践深度

跨学科实践活动要深度挖掘不同学科知识的广度和思维深度，让学生在灵活调用各科知识的同时，加深对学科本体的认知和学科之间的联系。比如本项目中涉及到的一条知识链“不同區域地质活动及性质→的形成过程（地质运动和化学变化）→土壤的组成（化学元素）→土壤的性质（理化性质）→适宜种植的植物”，该知识链既关注学科联系，还有助于逻辑思维培养。

5.3  创设多元任务，增加实践厚度

未来发展所面临的问题是复杂的、不确定的，为培养学生适应未来挑战的能力，跨学科活动任务的创设要形式多样、任务多元、挑战多重、素养多维。既要有思维能力的培养，也要有动手实践的历练，两方面不可偏颇。本项目任务创设涵盖信息获取、实验设计与实施、图纸设计及施工、交流汇报、线上共享等多种形式，对于培养全面发展的人具有重要意义。

5.4  深入体验探究，知情意行统一

跨学科实践要发挥学生的主动性，让学生充分实践、体验，在实践中体验，在体验中思考，在思考中领悟，进而感悟科学、技术、社会、环境的相互关系，树立可持续发展理念，树立人与自然和谐共生的发展观念，于生活中践行，达到知情意行统一^{[ 4 ]}。本项目设置了有关环保的活动和议题，供学生切身体验，真实领悟。

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2022年版）[S]. 北京： 北京师范大学出版社， 2022.

［2］ 张铁峰，郭香荣.探究土壤酸碱性实践活动[J].农村青少年科学探究，2020（12）：24-25.

［3］ 林静.探究土壤酸碱性对植物生长影响的模拟实验[J].生物学教学，2007（5）：49-51.

［4］ 胡久华，张恺琦.《义务教育化学课程标准（2022年版）》解读：化学与社会·跨学科实践[J]. 化学教育（中英文），2022，43（15）：13-18.

2022年厦门市第十五期中学学科带头人培养对象课题：指向学科实践的中学化学项目式学习教学资源开发研究（XMXD2022011545）研究成果