謝雪錦
摘要 通過探究苔蘚的栽種,使學生了解苔蘚的生長、發育、繁殖的過程,感受生命歷程,踐行生命觀念;利用苔蘚制作各種生態盆景,發展學生的思維能力;以苔蘚為實驗載體開展研究性學習,設計模擬實驗觀察大氣污染對苔蘚的影響,倡導科學探究;栽種苔蘚,美化和凈化環境,增強學生的社會責任感。
關鍵詞 探究活動 苔蘚 科技教育
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
1活動背景
苔蘚只有莖葉,表面積大,能以靜電形式吸附粉塵,將空氣粉塵中大約75%的顆粒物去除;能吸收粉塵中的硝酸銨作為營養。教師嘗試讓學生自己動手種植苔蘚植物,使學生更好地了解苔蘚結構和功能,培養學生的核心素養,踐行素質教育。
學生利用苔蘚進行自主探究,尋找苔蘚作為監測大氣環境的指示生物的證據,嘗試發現問題、提出解決問題的方案、設計實驗,開展相應的研究性學習活動。整個實踐活動按照“搜集資料→討論→探索→活動→評價延伸”的思路,完整經歷“準備-實踐-拓展”三個過程,符合學生的認知特點和科學實踐的規律;有利于激發學生熱愛家園、保護環境的情懷,提高了學生的科學素養。
2活動目標
活動目標有:①了解苔蘚的分布、分類與生理功能等知識,觀察、探究苔蘚作為環境污染指示植物的證據,開展創新性實驗,將所學相關學科的知識應用到實踐活動中,嘗試發現問題并提出解決方案,提高觀察生物結構的能力,激發探索生命的興趣,增強實驗能力,掌握科學研究方法。②走出校門,利用所學知識與活動相結合,自主設計實驗方案,樹立環境保護意識,認識人與自然和諧共處的美妙,經歷“搜集資料→討論→探索→實踐活動→評價延伸”的全過程,親身體驗整個實踐過程中的艱辛與樂趣。③活動過程中能完成一定的挫折鍛煉,在解決問題中認識到小組合作、組員間交流的重要性,體驗探索的樂趣。
3活動實施過程
3.1學理論,夯基礎
教師采用科普講座、櫥窗宣傳、自編校本教材,講解苔蘚結構、生理、栽種等知識。學生在教師講授的基礎上,通過收集、整理資料,進一步自學,提升對苔蘚的認識。以探究實驗室為場所,學生初步了解、學習苔蘚凈化環境的實驗操作;教師組織知識競賽,以檢測學生學習的效果。
學生成立活動小組,明確職責分工,把活動中的工作,如苔蘚標本采集、苔蘚植物栽種、管理、實驗設計、實驗記錄、拍照或攝像、采訪等工作具體到每個人,選出小組組長,制定活動計劃。活動前,教師對學生進行思想教育,使學生熟悉活動進程,聘請園林管理部門科研人員進行調查方法與技術指導,使學生了解活動的常規要求和注意事項。
3.2共實踐,深探究
3.2.1調查生境及生理
學生以小組為單位,通過查閱資料、走訪園林部門,了解本區域苔蘚主要分布點,實地調查苔蘚分布的生存環境、種類和形態結構(表1),認識苔蘚的生理功能;在條件允許的情況下,利用外出機會參觀,了解其他區域苔蘚的生長狀況,讓活動延伸在生活中。
3.2.2學習栽植管理
采集栽植苔蘚:每人準備水泥鏟刀1把、保鮮盒1個;選擇雨后第二天到園林植物園樹林地,根據研究需要,可選擇形態完整、色彩鮮綠、顏色統一的健康苔蘚或選擇干燥環境下略顯枯黃,但含有孢子的苔蘚;采集時盡量整塊挖取且帶土層,利于存活。
確定栽植場所:利用學校探究實驗室或利用家里庭院,也可選擇校園灌木叢或校園花壇。
栽植過程養護:栽植過程采用穴栽、片植、斷莖等營養繁殖方式或利用培養基進行孢子繁殖;養護過程注意保持一定光照,適當噴水,維持空氣相對濕度在80%以上。
3.2.3制作微型盆景
微盆景精致可愛,學生可以根據想象自由創造、制作苔蘚微盆景,體驗成功的喜悅。
苔蘚微型盆景制作方法如下:
①直接鋪苔法:
用剪刀去除苔蘚根部多余土壤,稍用力擠壓,鋪于盆景土層表面,適量噴水固定。
②迅速生苔法:
將馬鈴薯切碎搗爛過濾取濾液,用濾液多次噴淋盆景山石或噴濕盆土,及時覆蓋雜草,每天噴水養護,7~10d即可生苔。
③接種出苔法:
選擇前期栽植的苔蘚,與泥漿混合并攪拌均勻,用刷子均勻地刷在經盆景山石或土面上,噴水保濕,數日即可生出苔蘚。
④薄膜上苔法:
將薄膜覆蓋在樹木盆景盆面上,選擇前期栽植的苔蘚與泥漿混合并攪拌均勻,涂在薄膜上并保持潮濕,兩周左右即可上苔。
⑤創意制苔法:
DIY創客設計,自己選擇創意場景,創客設計不同的構造,選擇不同的植物種類,搭配不同的苔蘚和材料,營造不同的意境,制作不同風格的創意苔蘚盆景。
3.2.4探究保水功能
學生選擇前期栽植的苔蘚,相同環境、相同面積、相同厚度的土壤設置實驗組和對照組,探究苔蘚的保水功能并記錄(表2)。
3.2.5探尋指示證據
學生學習實驗方法和手段,進行模擬實驗,探尋苔蘚做為指示植物的證據,探尋過程注意發現問題,做好記錄,完成實驗記錄。
實驗1:模擬大氣污染物二氧化硫對苔蘚的影響(表3)。
實驗2:探究苔蘚的滯塵能力(表4)。
實驗3:苔蘚吸收硝酸銨實驗(表5)。
4推廣普及
4.1成果展示評價
各小組以活動相片、苔蘚微盆景、實物、實驗報告、微視頻、PPT等形式進行成果展示。學生對活動的過程、參與活動的情況、實驗設計的合理性、探究的科學性等方面進行評價,指導教師最后進行綜合評定。
4.2經驗分享交流
學生將栽種苔蘚與實驗主要過程、發現的問題錄制成微視頻,如苔蘚的栽培與管理、探究環境污染物對苔蘚的影響、苔蘚微盆景的制作時出現的問題等進行交流和分享;與同學、指導教師及時分享經驗,互動交流個人收獲,嘗試得出解決問題的方案,進一步以課題答辯的方式交流小組獲得的經驗和體會。
4.3宣傳推廣提升
教師鼓勵學生在校園、社區內開展適合苔蘚進行綠化的開發與可持續發展的宣傳活動,在宣傳過程中不斷提升學生的科學思維能力、創新能力、寫作能力、語言表達能力、社會交際能力,發動廣大市民開展環境保護活動。教師以實物、圖片、PPT、宣傳會等形式普及生態環境保護的基本常識和綠化的重要性,鼓勵學生把環境保護意識帶給家長,同時推廣綠化的新理念,為環境保護做貢獻。科學方法、科研精神、創新意識始終貫穿于活動過程,學生親身體驗感悟科學,認識了科學,提高了創新能力,增強了社會責任感。