基于學科融合理念的校園研學課程設計與實施

鄭祖槐 莊小華 石娟 馮程 王會蘋 楊鴻雁

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》中提到教師要結合學生、學校和當地的情況，突出地理學科強實踐性的特色，使學生在自然和社會的大課堂中學習地理［1］。為彌補平時課堂教學當中的不足，有效培養學生核心素養，激發學生學習興趣。筆者以云南省文山市城南中學組織開展的校園研學活動為例，探討多學科融合的研學課程設計與實施。通過開展校園研學活動，引導學生實地體驗，小組合作探究，讓學生在感受校園之美的同時，激發學生熱愛校園，發現身邊的地理知識，進而培養學生的綜合實踐力。

一、研學準備

地理、數學和生物教師首先對學校的每一個角落進行踩點，綜合考慮確定研學線路，結合學科特點設計研學課程，提前告知學生復習必備的學科知識，確定各小組的具體人員及分工任務。

研學對象：高一年級A分部（A1班、A2班）共66名學生，每小組6人，共分為11個小組。

選取內容：魯教版（2019版）高中地理必修一第二單元“從圈層看地表環境”第三節“生物圈與植被”（識別植被類型）；高中生物學必修一“分子與細胞”。

課標要求：通過野外觀察識別主要植被類型，說明其與自然環境的關系；校園植物分類課程以提高學生的實踐能力和創新能力為核心，重視培養學生的科學思維和社會責任，創新精神及自主學習能力［2］。

二、研學目標

通過實地觀察和查找資料，能識別校園內的主要植被類型，學會描述校園植被的功能及其對校園環境的影響，了解植物的名稱、科屬、形態、生長習性等基本信息，以培養學生的地理實踐力和綜合思維。運用數學知識測量樹高，制作簡單的植物標本，以提高學生的地理實踐力；在校園內引導學生學會用手機拍照收集學科素材，培養學生獲取地理信息的能力；從生物學科角度探究相同地方南天竹葉片顏色不同的原因以及光照對植物的影響，提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力，培養學生求真務實的科學態度。

三、研學任務

研學任務1（表1）：將校園觀賞植物進行分類（圖1）。

研學任務2（表2）：校園內南天竹的顏色密碼——地理環境對植物的影響。

研學任務3（表3）：測量樹木胸徑、地徑、樹高記錄。

胸徑：距地面往上130（cm）處的樹干直徑。常以“Φ”表示。

地徑：離地面30（cm）處的樹桿直徑。常以“d”表示。

苗木高度：苗木露出地表的根莖部至樹冠頂部之間的垂直距離，常以“H”表示（計量單位為cm，下同）。

地徑計算公式：地徑周長為l1形狀大致為圓形周長公式l1=2πR1，直徑為2R1=[l1π]。

胸徑計算公式：地徑周長為l2形狀大致為圓形周長公式l2=2πR2，直徑為2R2=[l2π]。

解三角形計算樹高法（要求人與樹根在同一高度）。

測量距樹根距離d（cm），測量人的高度h3（眼地距離），用量角器測量人看樹頂時仰角α。

計算公式tanα=[h1d]，化簡h1=d×tanα，樹高H=h1+h3。

研學任務4（表4）：探究光照對植物的影響。

探究步驟：①每組準備兩盆長勢相同的同種植物（組間植物種類不同）；②將兩盆植物分別編號1和2，1組設為對照組，不做任何的處理；將2組做遮光處理，置于相同環境中培養一段時間；③一段時間后觀察植株生長實際情況及葉片顏色是否有變化，并做好相關的記錄；④從生物學角度分析與討論：為什么遮光植株的葉片顏色會變淺，它受到什么因素的影響？

觀察不同植物葉片的過程：①用肉眼觀察不同植物葉片的結構，描述葉片的特征，比較不同植物葉片有什么不同，思考其對植物適應不同環境有什么重要意義；②在學校生物實驗室利用光學顯微鏡觀察不同葉片的表皮細胞，嘗試繪制葉片表皮細胞結構圖。

提取分離綠葉中的色素進行差異比較：①采集葉片：取研學任務四中1和2兩組植物葉片，采集校內不同顏色的等量植物葉片；②提取并分離色素，具體操作方法步驟詳見生物課本必修一97～99頁；③要求學生認真觀察，記錄實驗結果；④研學小組進行分析與討論，最終得出小組結果。

研學任務6（表6） ：比較不同地面狀況對下滲的影響。

實驗器材：準備3瓶1.5升的水，手機計時。

實驗過程：同一時間，分別在水泥路面、透水磚路面和植被緩坡，在相同高度、相同時間內，倒水速度相同的情況下，完成表6。

①學校主干道旁、人行道上均鋪設了一般的透水磚，組織學生進行研學實驗操作，仔細觀察其與周邊水泥路面存在的差異，并說明影響了水循環中的哪一個環節？結合所學知識，描述不同下墊面的結構，比較當下墊面情況不同的時候，其下滲量會有什么影響？同時引導學生思考其對校園環境有什么重要意義？

②思考緩坡植被的布局位置有什么特殊性？校園植被的建設對校園環境有什么重要意義？

③結合校園研學實踐活動，說明在校園及城市建設中不斷增加綠化面積、鋪設透水磚對雨水的下滲及地表徑流有何影響？同時，思考面對城市內澇及校園內澇的現象，應采取什么治理對策？

四、研學過程

研學活動開始前，研學指導教師對本次研學活動分組、研學任務、研學紀律及其他相關事項等方面進行詳細講解。2023年4月26日早上第四節課，高一年級A1班和A2班學生，在地理、數學、生物等學科共8名教師的有序組織下，在校園內按照研學前的小組分工、線路規劃進行兩個小時的研學實踐。

第一站：從地理學科角度引導學生掌握地理環境對植物的影響。通過制作簡單的植物標本，了解到校園內的植被基本上是人工植被。主要植被類型有香樟樹、燈臺樹，還有許多草本植物。香樟樹的植被特征是一年四季常青，樹葉多革質，主要分布在溫暖濕潤的熱帶、亞熱帶氣候區。根據小組的認真調查，結合調查結果為共建“綠美校園”建設提出了一些建議。有效地培養了學生的地理實踐力和綜合思維。

第二站：生物教師從生物學科角度為學生講解南天竹葉片顏色不同的原因，收集做生物觀察實驗的植物葉片。學生了解到光照會影響植物體內色素的合成，植物葉片細胞內的色素主要分為葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮類色素及其衍生物、花青素等；南天竹葉子發紅跟溫度也有一定的關系。南天竹長期處在低溫中，葉片就會自動合成花色素，之后就會呈現出紅色。同時，要求學生在不破壞校園植被的前提下，收集不同的植物葉片，下節課帶去生物實驗室進行實驗活動：觀察不同植物葉片并測定其色素含量比較差異，進一步提高學生的動手實踐能力。

第三站：數學教師運用數學角度測量法知識指導學生解決生活中的問題。研學小組選取學校內較為高大的燈臺樹，引導學生通過課本上的理論知識與實踐操作相結合，通過小組合作探究，思考如何測量樹高、胸徑、地徑，并在教師的指導下，在實踐測量過程中完成研學任務3的填寫。通過小組團結協作，明確分工，合作探究，在研學過程中體現了團隊的集體智慧，培養了學生的綜合思維能力和解決問題的動手能力。

第四站：在學校天橋上進行不同地面狀況對下滲的影響比較實驗。首先學生在一旁觀看老師的實際操作示范，用1.5升的水瓶以相同的速度把等量的水分別緩慢倒在水泥路面、透水磚路面和植被緩坡，仔細觀察水的下滲速度，然后按照研學小組依次進行實踐操作，在教師的要求下完成研學任務6表格內容的填寫。探究得出不同地面的狀況對雨水下滲和地表徑流會產生一定影響。利用研學實驗的結論，引導學生嘗試對發生在身邊的現象（比如城市發生的內澇現象）成因進行合理分析，并提出一些可行性的建議及措施。

五、總結

基于校園環境資源，構建融合多學科的研學活動，情景真實，最終完成各學科的課標要求，研學實踐教學效果明顯。研學活動結束后，要求學生上交制作的植物標本，完成研學手冊的填寫，并在課堂上進行研學感悟分享。教師對整個研學活動進行總結，對不足之處進行完善，確保在下次的研學活動中，準備更充分、研學活動任務的設計更具有趣味性和可操作性。在校園內開展研學實踐活動，可在實踐中培養學生核心素養，激發學生學習興趣，體現出多學科綜合育人的價值優勢［3-4］，培養學生愛校情懷和校園環境的保護意識。滿足學生發展的多元需求，更好地全面落實“立德樹人”的根本任務。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2021.

［2］ 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2021.

［3］ 周澤甬，宋艷齡.中學地理跨學科主題研學活動設計——以寧波四明山紅楓產業發展為例［J］.地理教育，2023（11）：72-76.

［4］ 劉慧，劉偉.基于綠色發展理念的高中地理研學活動設計——以上海市楊浦濱江研學為例［J］.地理教育，2023（7）：68-71.