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玉泉山下京西稻

2023-07-07周丛丛刘海红郑祥坤徐洁刘荣铁

中国科技教育 2023年5期
关键词:京西水稻探究

周丛丛 刘海红 郑祥坤 徐洁 刘荣铁

课程选题背景与意义

随着教育从“知识核心时代”走向“核心素养时代”,学生发展核心素养为课程改革指明了新方向。核心素养时代的教育应从现实生活中创设有助于学生主动学习的问题情境,引导学生通过自主合作、探究学习,获得学科基础知识和技能,促使学生主动地、富有个性地学习,不断提高创新和实践探究能力。

北京市八一学校教育集团利用位于“三山五园”优越的地理位置及其丰富的地域文化资源,开发了相应的“三山五园”课程,将地域文化与项目式学习相结合,多学科融合,提升学生科学思想、创新思维和综合实践能力。在“三山五园”系列资源中,“玉泉山下京西稻”成为学校学生较为感兴趣的选题。2015 年,“北京京西稻作文化系统”入选第三批中国重要农业文化遗产实录,并划定了专门农业遗产保护地。海淀区政府颁布了《京西稻保护性种植规划(2015—2020)》,更好地保护京西稻历史文化遗产,并适度扩大种植面积,挖掘其深厚的文化内涵和独特性,有助于京西稻作文化系统的可持续发展。

学校将地域文化资源京西稻转化为项目式学习课程,把各学科相关知识还原于现实生活中,观察、体验,动手、动脑,学生在分享、创造与解决问题的过程中体验并收获成就感,从而更好地发现自己的兴趣点及擅长的方向,不断提升核心素养。

课程内容设置与实施策略

在京西稻课程中,结合学生具体学情,以“京西稻所代表的地方农业科技文化”为核心,设置4 个部分,分别从京西稻的种植条件、京西稻的种植史、京西稻的皇家背景、京西稻与生活等方面,通过真实情景设置进行项目式学习。具体如表1 所示。

根据不同的学习目标,结合京西稻资源,将项目式学习分成了验证型、探究型、制作型和创造型4 类。

验证型项目式学习

验证型项目式学习是让学习者通过综合运用已查阅了解到的知识验证一个已经明确的结果,其核心是学习者的验证过程和方法而非结果。

问题提出 京西稻的种植离不开充足的水资源,可现在京西地区水资源并不丰富,北京气候干燥,降水量不多,哪里有那么多水种植水稻呢?

方案设计 确定研究问题后,学生分实地考察组和资料查阅组设计解决问题的方案。

任务1:实地考察三山五园及其周边湖泊、河流情况,将它们的名称、水资源现状制作成表格记录下来。①颐和园河湖水系;②昆玉河、京密引水渠、永定河引水渠、清河等河流的位置及河流来源;③海淀区与水有关系的地名考察。

任务2:资料查阅三山五园水资源相关文献资料,了解历史上的三山五园地区曾经水资源丰富,以及水利灌溉工程。①元朝时期郭守敬筑堤翁山泊,疏浚金水河。②清乾隆年间“西湖扩建工程”。

方案评估 师生协同评估方案的可行性、可利用的有效资源等,可向校外社会相关人物、场馆寻求资源支撑。

方案实施 任务1 小组成员中有家长作为公园管理处工作人员,可提供水资源相关资料;在走访到的研究人员带领下进行实地调查。任务2 小组成员通过图书馆、博物馆查阅历史文献,做好相关资料整理与记录。

资料分析 收集各小组资料,进行资料分析,例如查阅到的玉泉山水量变化表(表2)。

结论验证 通过实地考察和文献资料及相关数据整理,得出三山五园地区在古代确实有优越的自然条件,有丰沛的水源,兴修了大量的水利工程,具备水稻生长所需要的条件,但是随着时间的推移和自然环境的变化,尤其是玉泉山山泉水量变化数据,能说明水资源的减少,是影响农业种植的重要因素。教师最后引导总结,加强学生保护生态环境、爱惜水资源的意识。

探究型项目式学习

在京西稻课程中,京西稻的生长过程是学生最为感兴趣的课题之一。在校园中,设有专门的京西稻种植基地,教师带领学生体验京西稻的春耕夏耘秋收冬藏,探究京西稻生长过程中所遇到的问题。

项目1:探究京西稻的生长过程,了解京西稻栽培流程与技术,制作相应的京西稻种植学生根据实际观察,结合劳动相关体验,总结整理京西稻相关表格(示例如表3)。

项目2:探究京西稻种子萌发条件?

提出探究问题与方案

● 观察京西稻种子萌发时各部分结构的生长顺序及特点。

● 研究植物种子萌发的条件是否需要光照

(适宜的温度/充足的空气/一定的水分)。

准备探究材料

生长状况良好的京西稻种子20 颗、培养皿2 个、脱脂棉、水。

观察记录探究过程

● 将脱脂棉平铺在培养皿中。

● 将20 颗京西稻种子放在盛有水的杯中浸泡一夜后,各取10 颗放在2 个培养皿中,方法是用镊子将种子放在脱脂棉上,然后小心向培养皿中加适量水,将一个培养皿放在温度约25℃有光处(如窗台),另一个放在温度相同的黑暗处。

● 每天定时(例如上午9 点)观察种子发芽情况,并拍摄照片记录种子萌发情况,同时进行文字描述。在描述时注意描述植物长出来结构的名称(胚根、子叶、真叶、胚轴);描述叶片颜色、胚轴颜色;测量并记录幼苗高度的变化。

形成探究结论植物种子萌发________(需要/不需要)光照。

拓展思考

通過类似方法,可以依次检测水分、空气、温度、无机盐等各种条件对种子萌发的影响。

项目3:八一小学4 年级科学课,探究京西稻的一生

情境:每天午餐都有香喷喷的大米饭,你知道稻谷是怎么变成大米的吗?

活动1:科学教师讲解培育水稻的流程之后,学生在教室内利用年级组采购的器材水培旱稻,观察水稻的长势,用自己喜欢的方式记录下水稻生长的过程。

活动2:学生通过观看纪录片《影响世界的中国植物——水稻》大致了解水稻的一生,课堂上科学教师出示凤仙花和水稻的图片,学生通过图片与实物对凤仙花和水稻进行仔细比对,直观感受到水稻与凤仙花的同与不同。

活动3:科学教师讲解稻谷籽粒的结构,学生更加清楚稻谷变成大米的全部工序:清理、砻谷、碾米、成品整理。

活动4:学生结合《影响世界的中国植物——水稻》纪录片和水培旱稻的生长记录情况,制作《水稻的一生》繪本,供低年级学生简单了解水稻。

制作型项目式学习

制作型课堂是学生通过知识的综合运用完成一个产品的制作及改良,主要是培养学生科学实践能力。在水稻生长过程中,需要用到很多种农业生产工具,对于农业生产工具的了解及制作能够提高学生动手实践能力。

项目1:京西稻耕地工具曲辕犁的制作

情境:京西稻种植的第一步整地要用到什么生产工具呢?中国古代隋唐时期江南农民在长期生产实践中创造出一种轻便的短曲辕犁,对比之前使用的长直辕犁有什么好处?

活动1:学生动手制作直辕犁和曲辕犁,研究曲辕犁的构成,分解制作步骤,准备相关材料和工具,分小组分工合作制作直辕犁组和曲辕犁。

活动2:测试自制的直辕犁和曲辕犁,各小组分析自己制作的直辕犁或曲辕犁的优劣,计算直辕犁和曲辕犁的受力原理,并进行改进。

活动3:师生总结整个活动过程中各个环节的感受,学生自由提问,教师引导学生进一步思考“中国古代农耕文化源远流长,直辕犁到曲辕犁的进步给农业生产带来哪些影响?”

通过制作直辕犁和曲辕犁,学生将多学科知识融合在一起,在动手做中体会学习的乐趣,极大地激发了学生进一步学习与探索的热情。

项目2:京西稻米美食制作

情境:京西稻米口感醇香,最善蒸煮,揭开锅后可以说香气四溢,“粒似珍珠,汤似碧玉”。京西稻饮食文化丰富多彩,用京西稻米可以制作哪些美食?

活动1:用京西稻米熬粥。

活动2:用京西稻米做捞饭。

活动3:用京西稻米做二米饭。

活动4:用京西稻米做腊八粥。

创造型项目式学习

创造型课堂是让学习者完成一个创新物品的设计与制造。京西稻作为重要的农业文化遗产,在学生了解了京西稻的相关历史及其文化内涵后,进行文创产品的研发是重要的保护和推广方式。八一学校小学部学生进行了诗歌与海报的创作。

项目1:童心诗咏稻花香——创作现代诗歌,开展诗歌朗诵会

情境:诗歌是中华文学宝库中的瑰宝,叩击一代又一代人的心灵,用手中的笔将最美的诗意献礼给京西稻,献礼给为水稻事业作出突出贡献的人们。

活动:语文教师为学生介绍京西稻的历史及杂交水稻之父袁隆平的生平事迹。学生通过自己的观察与理解,拿起手中的笔,情感流露于笔尖,跃然于纸上,又在“童心诗咏稻花香”的诗歌朗诵会上将这种情感传递给班级每一位同学。

项目2:制作宣传海报,号召大家节约粮食

情境:尽管我国粮食生产连年丰收,对粮食安全还是始终要有危机意识,之前的全球新冠肺炎疫情所带来的影响更是给我们敲响了警钟。培养节约的良好习惯,在全社会营造浪费可耻、节约为荣的氛围。

活动:学生用手中的纸和笔,绘制节约粮食的主题海报,在倡议书上工整誊写与节约粮食有关的诗词警句,在手抄报上描绘精美的宣传画。

课程教学评价与反思

在京西稻学农体验过程中,学生展现出了极大的兴趣,对于长期生活在城市中的孩子,如此近地了解农作物生产收获的过程,给他们带来了满满的成就感。课程中不同年级的学生选取自己最感兴趣的方向,撰写相关文章,观察水稻生长过程,拍摄照片,制作标本,纷纷给出了富有创造性的阐释。过程性评价是京西稻课程最主要的评价方式。

● 验证型学习进行小组课题汇报。在京西稻生长条件项目探索中,学生小组合作,将研究结果以演讲方式进行汇报。

● 探究型学习实行实时反馈汇报。学生经过长时间观察、体验、思考、探究,在实践中参与水稻生长与收获的整个过程,拍摄不同时期水稻生长过程图片,记录水稻生长相关数据,梳理水稻生长过程相关数据,以观察员身份随时汇报与记录相关内容。

● 制作型和创造型学习,不同时期以不同主题展示成果。农业生产工具制作展示、京西稻美食节活动、京西稻美术节活动、京西稻文创产品展览等。

在京西稻课程实践过程中,借助京西稻这一家乡真实情景,通过4 种不同类型的项目式学习,能够看到学生真正参与到整个活动中,真正成为课堂小主人。京西稻课程实现了学生在做中学,真正关注学习者的学习体验,让学生在动手建构的过程中发散思维,参与所感兴趣的项目,享受探索学习的过程,并在这一过程中敢于试错,通过他们的不断尝试,获得科学的结果,从而开发潜能,习得知识,实现学生的自身价值,不断提升核心素养。

参考文献

[1] 张屹等.基于STEM 的跨学科教学设计与实践.现代远程教育研究,2017.6.

[2] 魏晋茹,岳升阳.农业文化遗产视角下的京西稻发展[J].农业考古,2016(1):30-34.

[3] 杜振东.情系京西稻[M].北京:中央文献出版社,2014:1-3.

[4] 肖金亮,林玉军,倪端峰.历史文化名城中的文化景观——双轮驱动下的北京三山五园地区整体性初探.中国文化遗产.2019(3).

[5] 李增高,洪立芳,李向龙.清代京西稻的形成与发展.遗产与保护研究,2016(1).

[6] 魏晋茹.活态保护农业文化遗产京西稻.北京观察.2016(12).

[7] 张恩荫.三山五园史略.北京:同心出版社,2003.

[8] 杜振东.皇室稻种北京京西稻作文化系统.世界遗产,2016(3).

[9] 李晓光,张宝鑫,杨洪杰.京西稻历史发展及其文化展示探析与实践.农学学报,2019(9).

本文系北京市教育科学规划“十三五”课题“基于核心素养的三山五园被本课程建构与实践” ( 课题批准号为:CDDB2020204] 的研究成果

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