打造奇趣无穷的乡村“百草园”
2021-05-27黄战东
黄战东
摘 要 湖南省株洲市荷塘区仙庾镇黄塘小学秉承“让每个孩子尽情绽放”的教育理念,在加强基础学科教学的同时,特别注重乡村孩子的科学和艺术素养的发展。2016年,为了创新科学教育,让学生有更大的科学舞台,在上级领导和学校的大力支持下,作者开发了科学种植课程,开辟了荷塘区第一个科学种植示范基地——百草园。 “百草园”以植物种植为重点,以适合于学生的种植技术为手段,通过丰富多彩的种植活动,构建了呈现生物多样性、合理利用自然因素、集探究与科普为一体的校园种植示范基地。每个学生都参与了栽培体验和周期性观察,获得了丰富的科学种植知识。
关键词 “百草园” 科学教育 种植活动
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.044
Create a Rural “BaiCaoYuan” with
Endless Wonders
HUANG Zhandong
(Huangtang Primary School, Hetang District, Zhuzhou, Hunan 412006)
Abstract: Huangtang Primary School of Xianyu Town, Hetang District, Zhuzhou City, Hunan Province adheres to the educational concept of "let every child bloom to the fullest". While strengthening the teaching of basic subjects, it pays special attention to the development of rural children's scientific and artistic literacy. In 2016, in order to innovate science education and let students have a bigger science stage, with the strong support of the superior leaders and the school, the author developed the scientific planting course and opened up the first scientific planting demonstration base in Hetang District, BaiCaoYuan. "BaiCaoYuan" focuses on plant planting, takes planting technology suitable for students as a means, and through rich and colorful planting activities, constructs a campus planting demonstration base that presents biodiversity, makes rational use of natural factors, and integrates inquiry and science popularization. Each student participated in the cultivation experience and periodic observation, and gained a wealth of scientific planting knowledge.
Keywords:"BaiCaoYuan"; science education; planting activities
湖南省株洲市荷塘區仙庾镇黄塘小学,距离市区几十公里,是荷塘区一所偏远而美丽的乡村小学。学校秉承“让每个孩子尽情绽放”的教育理念,在加强基础学科教学的同时,特别注重乡村孩子的科学和艺术素养的发展。我在这里工作了31年,一直坚守在科学教育岗位。我喜爱这些淳朴的乡村孩子,总想给予他们更好的科学教育,让他们有丰富的科学经历和探究体验。
建设“百草园”,为学生打造探究乐园
2016年,为了创新科学教育,让学生有更大的科学舞台,在上级领导和学校的大力支持下,我开发了科学种植课程,开辟了荷塘区第一个科学种植示范基地——百草园。从此,黄塘小学的学生有了一个探究实践的乐园。
园地建设之初是富有挑战性的。学校采纳了我的建议,做好了围栏、路面、供水等基础设施,还建了一个水生动植物小池,但土壤中含有大量的建筑废弃物。为了彻底清理这些废弃物,我先翻土清除了较大的砖块和石块,然后又重复翻耕几次,带领学生把土中的碎砖和小石块全部清理干净。为了改良土壤,我费尽了心思,从农户家中运来几车羊粪,动员其他老师一起铲到土里,一天下来大家的脸上、衣服上都变得脏兮兮的,却都很开心。
为了突出种植的目的性,我又对“百草园”进行了整体规划,分为种植区、驯化栽培区、特种栽培区和无土栽培区等。然后进行种植规划,筹备种植器材,收集和采购种子,培训学生,逐步带领他们开展丰富多彩的种植活动。
在“百草园”里,每个人都是主动参与者,大家踊跃地挖土整穴、撒播种植、育苗移栽、浇水施肥、中耕锄草、搭架护苗、采收劳作,付出了大量的时间和心血,常常累得汗流浃背、腰酸背痛,每一株成长的植物都凝聚着大家的辛勤和智慧。
学生也成了这片乐园的建设者和管理者,平时只要我在园里,学生就围过来问这问那。我利用责任班级和社团小组来管理园内的植物,利用高年级的“传帮带”和社团示范提升学生的种植能力,利用种植进课堂和实践活动来促进学生发展。“百草园”里一年四季花开不断,果蔬飘香,学生自由出入,观察和体验了数百种栽培植物的生长过程,还尝试了育苗技术、扦插和各种无土栽培。我将养殖与种植结合,要求每个学生每学期栽培一种植物并饲养一种小动物,园内有了蜗牛、蚯蚓、蛙、鱼和一些昆虫的点缀,学生可以亲历不同的主题探究和小生态研究。
驯化栽培,探究环境对植物的影响
将野生植物种植在园内,观察植物特征和生长情况,发现植物性状变化和了解植物适应能力,这就是我们开展的简单驯化栽培。这个活动有利于学生有目地研究和观察植物,审视植物对环境的依赖性,尝试改变植物的特性来适应新环境的生长,从而了解驯化栽培是人类种植植物过程中的重要行为。
1.野外采挖栽培
有一天,一位学生跑过来问我:“老师,我家附近的洼地里有薄荷,闻起来特别香,我可不可以把它种在百草园里?”
“可以啊!你知道怎样把它采挖过来吗?”
学生高兴地答道:“我用铲子把它连根带土铲出来,用塑料袋包裹带到学校来。”
“很好,尽量不损伤它的根,多带点土,别把苗弄坏了。”我叮嘱道。
第二天,这个学生就兴高采烈地带来了几株薄荷,我让他栽在驯化栽培区里。
“老师,什么是驯化栽培?”
我解释:“薄荷以前长在洼地里,现在种在百草园里,它的生长情况会怎样呢?它会不会适应这里的环境?它会有什么变化呢?我们要研究它,这就是驯化栽培。”
“那我以后要管理好它,还要仔细观察它的生长变化。”
为了让学生一探究竟,我增加了薄荷的栽种面积,让学生重点研究薄荷的驯化栽培结果。学生调查洼地环境里野生薄荷的生长情况,与驯化栽培的薄荷进行对照,他们发现:百草园干旱的砂质土对薄荷生长是非常不利的,但由于春季水分充足,它的生长情况反而优于洼地的野生薄荷;夏季气温高,薄荷的叶片大量枯萎脱落,只留下萎缩的零星叶片,会提早开极少的白色小花;野生薄荷在夏季由于洼地黏质土涵养水分,生长旺盛,花期在夏末秋初。经过两年的观察,他们认为要使驯化的薄荷生长良好,必须改变土壤结构并在夏季增加水分供给,如果按照百草园的环境去馴化,薄荷的生长周期变短,长期下去就改变了薄荷的性状。
在“你想把哪种野生植物种到百草园里”的主题指引下,学生从野外采挖来了许多植物,使“百草园”里的植物种类更加丰富。他们独立自主地研究驯化栽培,不断地交流和探讨,获得不同野生植物在园内驯化栽培的基本信息和简单的科学认知,感知植物的多样性。
2.野外采种种植
为了研究野生乌桕在“百草园”的生长情况,2016年初冬,我带领社团小组的学生在山里采集了一些乌桕种子。次年3月,学生把白色的乌桕种子用热水多次浸泡,搓去种子表层的蜡质,撒播在黄土苗床上,再覆盖一层薄黄土,搭上简易温棚。5月初,大批乌桕种子陆续发芽了,学生撤去温棚,让乌桕苗适应自然环境。经过学生的细心管理,第一年小苗就长到60厘米高。秋季落叶后,我让他们把这些苗全部进行了移栽。2018年4月底,苗床上又长出了稀疏的乌桕小苗,对此,学生感到很奇怪,我告诉他们有些种子的蜡质层没有完全去掉,在土壤中慢慢分解后到今年才发芽。
他们好奇地问:“那野外的乌桕种子发芽的时间是不是更长?”
“对,一般要两年才能发芽,有些鸟吃了乌桕种子消化不了排出体外,就容易发芽,鸟帮它把蜡质层分解了。”
学生通过对乌桕的驯化栽培,知道人工种植的方式可以提高乌桕种子的发芽率,缩短发芽的时间,有利于大面积去推广种植这种植物。他们还发现了一个有趣的现象,乌桕叶落到水里水会变黑。我告诉他们,古代就有用乌桕叶浸水做黑色染料,学生纷纷尝试用乌桕叶浸水做印染实验。
3.异地引种栽培
受环境和气候的影响,植物的栽培具有地域性。为了让学生建立更确切的认知,我们尝试了异地引种栽培实验。首先试种的是洋葱,2017年秋季我从山东网购了200株洋葱小苗种在了土里,指导学生精心培育,到2018年5月底,我们收获了180多个洋葱球,但洋葱球的个头不大,比市场上的洋葱球小很多。学生认为洋葱能够基本适应百草园的生长环境,在南方种植是可以成功的。同年秋季,他们把这些洋葱球全部种在土里,很快出苗了。到2019年春,洋葱开花了,夏初采收了种子。学生用两年时间观察了洋葱的生长过程,了解了洋葱的生长规律。
2020年春,我们又从山东网购了40株羊角蜜苗进行种植。这种甜瓜香脆可口,是山东特产,能不能在百草园种植成功呢?在我的指导下,学生精心管理,羊角蜜苗前期生长旺盛,很快爬满了架,还结了几十条长条形的小瓜。到6月上旬,所有的苗同时开始萎缩,小瓜也开裂。
“是生病了吗?”学生问我。
“不是,植物如果生病会有蔓延的过程。”我告诉他们。
“干旱也不是,土壤很潮湿。”一个学生接着说。
“肥害也不是,我们两个星期没有施肥了。”另一个学生补充道。
“是不是怕热呢?现在温度有37摄氏度了。”
“有可能。”我说。
一个多星期后,整块地的羊角蜜都死掉了。我们的种植没有成功,学生认为可能是羊角蜜适应不了我们这里炎热的气候,他们并没有放弃,而是准备继续研究:如果是气候问题,我们可以用大棚来种植,保证羊角蜜需要的生长环境,或者尝试提早栽培时间,错开高温季节。
特种栽培,探究农作物的生长规律
特种栽培就是选择有代表性的特殊植物(如农作物),采用科学的种植方法,进行小规模示范性栽培。
1.种玉米
3月份,学生按30~40厘米的间距种下了180穴玉米,每穴种两粒,一个多星期后基本都发芽了。4月份苗高20厘米的时候,拔去弱苗,每穴只留一根壮苗。5月底,苗高1米多,開始开花结玉米棒了。到6月底,学生就收了120个饱满的玉米棒。
在课堂上,我提问:“玉米棒上为什么有玉米须?”有的学生认为玉米须是保护玉米棒的,有的学生认为玉米须是告诉我们玉米棒成熟了没有,玉米须变黑就成熟了,玉米须没黑就没有成熟。我告诉他们:“玉米的雌蕊被包裹在宽大的鞘状苞片里面,玉米须是雌蕊伸出的极长而细弱的线形花柱。玉米顶端的雄蕊散落的花粉传到玉米须(柱头)上并完成受精过程,苞片里的雌蕊将来就会结出玉米粒。刚长出的玉米须是嫩黄白色的,然后变成嫩黄色,这期间正是玉米受精的最佳时间。受精成功后,玉米须的颜色随玉米棒的生长逐渐变成黄棕色,当玉米须变成棕褐色时,玉米棒就成熟了,可以采摘了。”可见,学生对熟知的植物缺乏真正的了解,还需要一个科学的认知过程。
2.种花生
学生在5月底种植了200穴花生,底肥主要是磷肥,出苗后追加了一次复合肥,到6月底,花生茎下部就开了一些黄花。秋季开学时我们开始采收花生,学生发现有些花生发芽了。很多学生以前认为花生是长在根上的荚果,采收时发现花生是长在茎上的,每粒花生被一根白根吊在茎上。我告诉他们:“那不是白根,那是果针,雌蕊受精后发育的果针向下生长,钻到土里后子房就膨大,大约50多天后就成熟了。”
“为什么有些果针上没有花生呢?”一个细心的学生问我。
“子房膨大需要黑暗的环境,果针长不到土里,总是暴露在有光的地面,它就停止发育,所以不会结花生。”我拿起一蔸刚拔出的花生苗让他们仔细观察,学生一边观察,一边做好记录。
我们还种植了高粱、草莓、小麦、芝麻等农作物,通过这个主题让学生尝试小规模化种植;观察和了解农作物的生长规律,对农业生产有一定的认知;学习种植农作物的一般方法,知道科学管理对农作物生长的作用,训练种植农作物的简单技能。
无土栽培,探究现代化科技种植
无土栽培就是不用自然土壤而用其他基质或介质栽培植物的方法,我把无土栽培技术进行简化,以适合学生种植。
比如在立体式无土栽培活动中,我制作的简易立体式栽培,采用110毫米口径的PVC管做栽培槽,填充谷壳、木屑、珍珠岩等混合基质,每个三脚架上可以根据需要安放5~7个栽培槽。营养液供应用滴灌,配制比例为氮磷钾等营养物占0.3%左右,有时会根据植物的不同加入一些微量元素,每个栽培槽末端有过滤装置,多余的营养液过滤后汇聚到回收池中,用小电机抽提再供应,实现了营养液循环利用,一般7~10天更换一次。
在我的指导下,学生先育苗,再移栽在栽培槽中,用它种植了兰花、秋菊、草莓和一些大型叶菜,生长良好,植株饱满,根系发达,适合大多数周期长株形大的植物的栽培。因为栽培基质可以涵养水分,每天滴灌3次左右,阴凉天气1次就够了。学生经过长时间的研究和验证,已经能为某一种植物配制最佳的营养液。
此外,我还开发了管道式无土栽培、雾培、漂浮栽培等多种创新栽培方式。无土栽培的应用,使学生可以直接观察植物的生长过程,对植物特征的认知更具体,更能理解环境调控对植物生长的作用。对科技种植的体验,锻炼了学生的科学探究能力,使他们拥有新的种植理念。
“百草园”以植物种植为重点,以适合于学生的种植技术为手段,通过丰富多彩的种植活动,构建了呈现生物多样性、合理利用自然因素、集探究与科普为一体的校园种植示范基地。每个学生都参与了栽培体验和周期性观察,获得了丰富的科学种植知识。我还联合多所城乡小学开展“城乡孩子共种一块地”活动,为城区的学生讲解种植方法,采用“城区孩子种植、乡村孩子管理”的课程模式共同进行种植实践,增进了城乡的科学交流,让更多学生领略植物世界的美丽与神奇。
(本文为湖南省教育学会“十三五”立项课题《区域小学科学种植活动的实践研究》的研究成果之一,立项号:B-33。)