提高学生探究能力设计种植项目式活动

◇胡 珏 何军霞（浙江：金华市湖海塘小学）

2022年版《义务教育科学课程标准》指出，小学生科学核心素养的内涵主要是指学生在学习科学课程的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，是科学课程育人价值的集中体现，包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等。

培养小学生种植能力是课程标准要求的重要内容之一，是小学素质教育不可忽视的问题。随着城镇化水平的快速提高，受到城市空间种植场地的限制，生活在城市中的小学生很少有机会接触田园劳作，导致很多学生不认识基本的农作物。让小学生通过农业种植实践，认识农业种植在生活中的重要性成为摆在教育者面前的新课题。为此，我们提出了在种植项目式学习中培养小学生科学素养的研究，应该说这是一个很有现实意义，也是非常值得研究的课题。

薛红霞教授认为项目式学习是指师生共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它将符合大脑运作机制的学习方法、结合新兴学科项目管理加以实施，从而使得项目式学习有了更多的理论支撑和实践基础。罗伯特·M·卡普拉罗相信，基于项目的学习为学生提供了融入真实情境的体验，这些体验辅助学生学习，帮助学生对科学、技术、工程和数学各领域概念形成有力而逼真的理解。

目前，国内外已经有许多文献分析了开展种植项目式学习影响因素。笔者根据维纳的归因理论以及已有文献的整理，发现目前研究总结的开展种植项目式学习因素主要包括实践场地和师资两个方面：很多学校因场地受限，只能带领学生在花盆开展种植实践，种植的植物种类有限；种植过程中虫害的预防、土壤改良等问题专业性很强，教师受限于专业所学，难以结合学生的种植实践开展有针对性的指导。虽然现有相关文献对于种植项目式学习的实践已经有了许多研究，但多在幼儿园开展，小学种植项目式学习实践的研究较有限，因此，非常值得研究。

我们通过土壤改良、种植等项目式活动，引导学生边思考边实践，提高小学生的动手实践能力和综合素质，培养学生的科学思维，激发学生探究性学习的兴趣，养成良好的科学素养。我们的实践活动主要从以下两个方面展开，即土壤改良策略研究和土壤改良成效研究。

一、土壤改良策略研究

为了让全校学生参与劳动实践，我们根据学生的年龄特点，分成了三个学段，分配了不同区域的种植田，分别采用不同的对比实验方法参与对土壤改良的研究。第一学段是1～2年级，第二学段是3～4年级，第三学段是5～6年级，不同学段制订不同难度的研究方案，旨在培养全员参与的现代化农业小研究员。

（一）第三学段：巧用生活垃圾改良土壤

许多生活垃圾都是改良土壤非常好的材料，制作简单，而且完全没有臭味，也不用担心孳生虫子。

1.香蕉皮改良土壤

学校每周给将近4000名师生提供的午餐水果——香蕉，产生大量的香蕉皮，就是土壤改良最好的材料。因为香蕉皮含有可以促进植物健康生长的各种钾、磷、硫、钙等营养成分。而且香蕉里含“果酸”，可以中和土壤里的碱性物质，从而改善土壤的板结。香蕉皮改良土壤的方法也很简单，只要把香蕉皮切成细小的碎片，加速它的分解，这样就能很好地增加土壤的有机物质，让土壤变得更肥沃。

2.鸡蛋壳改良土壤

除了香蕉皮，学校里还有一样使用量很大的食物，那就是鸡蛋，每周必做的一样午餐西红柿炒蛋，会产生大量的鸡蛋壳。鸡蛋壳对植物生长有较好的促进作用，可以增加土壤的氮元素。鸡蛋壳里含有非常丰富的碳酸钙，还含有其他重要的营养元素，包括磷元素、镁元素，以及少量的其他元素。可以将鸡蛋壳碾碎后放到土壤里面，它们在土壤的融合之下慢慢地溶解掉，释放出里面的钙元素、氮元素和钾元素。

通过尝试，我们发现鸡蛋壳做肥料的方法很重要，鸡蛋壳不能直接倒扣在土壤上，因为鸡蛋壳里的蛋壳液含有大量的蛋白质，一段时间不管它，它自己会发酵，产生臭味，会引来一些蚂蚁、小飞虫等等。正确的方法是要先把鸡蛋壳里外都清洗干净，然后晒干鸡蛋壳里的水分，这样是为了杀菌消毒，直到将它晒脆为止；再用工具将鸡蛋壳捣碎至粉末状，将泥土和鸡蛋壳充分地混合在一起；最后在泥土的上方再平铺一层泥土掩盖住鸡蛋壳，防止它与空气接触发生氧化。

（二）第二学段：探秘酵素改良土壤

学校的塘文化课程用佛手提纯了佛手露和佛手精油，我们还带领学生制作了佛手手工皂。在此过程中，产生了很多佛手渣，我们发现这些佛手渣可以用来制作酵素。

前期，我们对每个班的小研究员进行了酵素制作培训。日常生活中的蔬菜、水果皮都是做酵素的材料，加入一定量的红糖和水，放在塑料瓶中密封，定期放气，3～6个月后，就制成了环保酵素。学校四年级的600多名小研究员们对此很感兴趣，他们用不同的水果皮，进行了不同研究方向的酵素制作对比实验。

经过长达一个学期的发酵，小研究员们通过过滤得到了一瓶瓶棕色的清澄的液体，通过pH试纸测试，这些酵素液体pH酸碱度在4左右，呈酸性，散发着淡淡的果香味。小研究员们自制酵素成功了。

我们把酵素液体用水稀释，定期浇灌到种植田中，一段时间后，发现使用酵素改良后的土壤颜色变黑，空隙增加，土壤板结现象得到明显改善。酵素的探秘之旅虽然经历了半年之久，但学生通过亲历制作酵素，用酵素改良土壤这一系列活动，体验到了科学探究的神秘和乐趣，大大激发了学生对科学的热爱，也培养了学生的科学素养。

（三）第一学段：研究水果核和瓶盖

一个果核，吃完后丢到了垃圾桶；一个塑料瓶盖、一个啤酒瓶盖，用完后也被丢到了垃圾桶，它们真的没有用了吗？

一粒种子，埋进土壤里，给它浇水，一段时间后会生根发芽长成一棵幼苗。

一个果核，埋进土壤里，给它浇水，一段时间后能不能长出一棵幼苗呢？

一个塑料瓶盖、一个啤酒瓶盖，把它们埋进土壤里，给它们浇水，一段时间后又会有什么神奇的变化呢？

漫长的等待、悄然的变化，探索自然的神奇力量，揭开它神秘的面纱，一二年级学生开始了一场“果核和瓶盖的旅行”。

本次研究是让1～2年级学生通过直观的观察，发现塑料瓶盖在土壤中是不会腐烂的，它还会对土壤产生一些不良的影响。而水果核这样的有机物是可以在土壤中腐烂的，并且植物的种子还能在土壤中生根发芽，长出一个新的生命。学生在实践过程中，不仅见证了新生命神奇诞生的过程，而且更加懂得要爱护植物，激发了他们对自然的热爱之情。同时，学生也掌握了详细的观察记录方法，还绘制了图画制作成绘本，学会了用图文方式呈现自己的研究成果。

二、土壤改良成效研究

经过几个月对土壤的改良的实施后，我们指导学生通过种植来研究土壤改良的成效。学生通过查阅资料，寻找适合的农作物，决定种植青菜、大蒜、棉花。

青菜直根系农作物特点生长周期四季皆可，25～45天棉花适应能力较强，喜光4月播种，9月收获适宜的土壤生长需要的氮素较多，钾次之，磷较少对于土壤的要求不高改良的土壤用香蕉皮和鸡蛋壳改良的土壤，含大量的氮元素和钾元素大蒜根系浅，喜湿怕旱12月播种，次年4月收获喜微酸性土壤，pH酸碱度为6。在碱性大的土壤中种蒜，蒜种容易腐烂，植株生长不良。酵素改良的土壤显弱酸性阳光充足

（一）种植青菜、大蒜对比实验

1.播种

为了研究不同方法对土壤改良的成效，我们采用了“对比种植”的方法。在香蕉皮和鸡蛋壳改良的1号田和酵素改良的号3田中，种植青菜。在香蕉皮和鸡蛋壳改良的2号田和酵素改良的4号田中，种植大蒜。因为青菜生长周期短，而且四季皆可播种，而大蒜喜欢低温潮湿的环境，所以适合在南方的秋冬季节播种。因此我们选择了12月初播种两种农作物。

2.收获

土壤改良方法香蕉皮和鸡蛋壳改良的土壤结论适合青菜的生长种植田1号田2号田3号田4号田酵素改良的土壤农作物青菜大蒜青菜大蒜生长情况生长良好，叶片大，叶绿生长情况一般生长情况一般，叶黄生长良好适合大蒜的生长

（二）种植棉花

4月收获了大蒜，正好赶上清明时节，春回大地，万物复苏，结合之前种植青菜和大蒜的经验，我们种植了适合这个季节的棉花。

学校请来棉花技术推广和品种选育的专家，讲解棉花的种类、棉花的生长习性、棉花的作用等，学生了解了棉花育苗和日常养护，对棉花有了更多的认识。棉花的种植要先把育苗基质和土壤拌匀后放进穴盆中，浇水浸透土壤，再播种棉花种子，等棉花种子发芽长成幼苗再进行移植。

第一次育种，由于浇水过多，一周过去，出芽率只有30%。请教专家后我们学会了用地膜覆盖育苗的方法。春季温度忽高忽低不太稳定，是影响棉花发芽的关键因素。用地膜覆盖可以很好地起到保温增温的功效，同时我们还探索了“塑料膜颜色对棉花籽发芽率的影响”。

常见的地膜颜色有黑色和无色透明的。不同颜色的地膜吸收阳光和反射阳光的能力不同，导致对温度和杂草的生长影响不同，从而影响农作物的生长。我们查阅资料发现：黑色地膜不易透光，减少土壤升温，不仅可以保证土壤的温度变化平稳，而且土壤水分不易蒸发，保持土壤一定的湿度。相反，无色透明地膜透光率高，土壤升温快，比较适合寒冷的北方冬天种植使用。

通过对比发现，用无色透明地膜覆盖，由于日间土壤温度太高，棉花籽出芽率很低。经多次探究发现，种植过程中还要注意地膜不能直接覆盖在地面上，要搭小拱棚，把握好塑料膜的密封性。

三、实践收获

“双减”政策实施以来，“减轻学生作业负担”和“减轻学生校外培训负担”的落实引起了广泛的社会关注。学生的时间是个常量，学生负担减轻后，如何利用有限的学习时间和空间，更有效地提高“全面育人”的教育质量，我们学校进行了积极的探索。利用课余时间进行种植项目式活动研究，学生经历了一系列土壤改良的实施和农作物种植活动，对常见的农作物有了更深刻的了解。学生不仅认识了日常生活中的各种农作物，而且感受到农民在种植过程中的艰辛，真正体会到一米一粟来之不易，我们应该好好珍惜。这样的教育方式，远比单纯的书本教育更深刻更有意义。

这些种植项目式活动实施，学生学会了测量、记录、统计等方法，从种植实践中发现问题、提出问题，进而解决问题。在动手动脑实践过程中，学生形成了浓厚的探究欲望和好奇心，优化了学生认真观察记录和小组合作的意识，培养了学生的科学探究能力和综合素养。