摘要:本文依据初中生物的教学要求与内容,结合东莞市博物展览馆的数量与特点,设计和开发出以解决初中生物核心概念为主要任务的跨学科实践活动,让学生在活动中掌握软体动物的主要特点,同时了解家乡的历史,拓展对软体动物的用途认识,提升学生的核心素养。为馆校合作提供了新的思路和方法,也为解决新课标的跨学科实践开展的难题提供了研究方向。
关键词:馆校合作 初中生物跨学科实践活动 软体动物
一、 馆校合作的概念及实施意义
馆校合作指场馆与学校为实现共同教育目的,相互配合而开展的一种教学活动。[1]各个地方的展览馆面向大众开放,一般来说属于政府支持非盈利性的机构,以游览性、教育性和欣赏性的目的为主,为社会的教育和发展服务,也是当地一种直观、便利的教育资源。通过馆校合作,能将学校与博物馆、科技馆、美术馆等场馆联系起来,学生的活动空间扩大,教师的课程资源得以丰富,教育的内涵也随之变得充盈。2016年以来由于习近平总书记对科普工作的重视,馆校合作教育活动引来了新高潮,小学科学科目在馆校合作教学活动中有独特的优势,因此开展的数量和项目比较多。初中则以历史、美术科目为主开展的馆校合作活动为主。生物、化学、地理等科学教师开展的馆校合作活动也有,但是数量较少,不常见。
二、 馆校合作与跨学科实践的关系
2022版义务教育的新课标中,明确提出跨学科实践的要求,每个学科必须有10%的跨学科实践。[2]跨学科实践活动是在课内开展,还是课外开展,如何开展才能更有效地结合相关学科,解决学科的主要问题,同时兼顾学生其他学科的发展,全面提升学生的核心素养,这是每位教师要思考的问题。馆校合作教育活动为解决教师的跨学科实践活动提供了良好的思路和方案。无论是考古类型的展览馆,还是科技科普类型的展览馆,产品的展出和设计都不可能只是单一学科能解决的,需要众多学科的参与。以古生物化石展览为主的博物馆为例,一件展品的挖掘和展出需要有考古学、古生物学、历史学的背景知识。对展品的年代测定需要物理学、化学等相关学科的参与。
三、馆校合作在初中生物跨学科实践应用的实例
1.实践活动所需的博物馆资源
东莞是广东省历史文化的名城,近代史的开端之地,文化底蕴深厚,全市共有大大小小博物馆21所。其中南城蚝岗遗址属新石器时代晚期贝丘遗址,距今约5000年,内有保存完整的古人类遗骸,以及保存完整的陶器、石器和蚌器等。该遗址还出土了大量的蚝壳,说明古代的东莞曾经是一座海岛,岛上的居民以捕鱼、捕捞海上的软体动物生蚝为主要食物。蚝又称牡蛎,自古以来就是珠三角沿海居民的食物之最早的食用记载来最早可追溯至南北朝时期。根据刘恂的《岭表录异》记,书中记载“惟食蚝蛎,垒壳为墙壁”,这里的“蚝蛎”就是生蚝了。东莞县志中也有关于渔民插竹养蚝、采蚝的详细记载。蚝除了可以食用,蚝壳含有丰富的碳酸钙,也是一种建筑材料。明清时期的岭南建筑常用蚝壳砌墙,有防盗的功能。用蚝壳提取的灰叫牡蛎灰,是泥塑的材料之一。蚝壳还可以磨成薄片,有一定的透光性,镶嵌在窗上。蚝的食用、生长养殖以及蚝壳的应用,体现了岭南的海洋文化特色。经过笔者的调查,可园建筑内有蚌壳窗、灰塑,逆水流龟村堡中有蚝壳墙,沙田博物馆中有渔民建造的蚝壳屋的模型。虎门炮台在建造的过程中也应用了蚝壳炮制的牡蛎灰,虎门、沙田是东莞古代重要的养蚝基地,许多地名与蚝的养殖、捕捞有关。
根据以上历史资料,笔者设计了以蚝为主题的莞邑蚝情实践活动,能帮助学生有目
的、有计划地参观东莞市的博物馆和遗址,在掌握生物核心概念的同时,了解东莞养
蚝的历史,东莞地理的变迁以及蚝壳的建筑用途,全面提升学生的核心素养。
2. 实践活动的课标依据
蚝也称牡蛎,从生物分类来说,属于无脊椎动物软体动物门双壳纲珍珠贝目牡蛎科。蚝所属的类群软体动物的特点在人教版初中生物八年级上册第五单元第三章有详细的介绍。这一教学内容中介绍软体动物的代表动物时,有出现生蚝的图片。软体动物的主要特征以及用途,是这一章节的重要概念,需要学生通过解剖实验来掌握。以蚝为主题的跨学科实践活动能帮助东莞等沿海教师落实课标,为解决10%的学科实践难题提供一定的方向和思路。
3.实践活动的开展过程
跨学科实践活动主要以解决核心概念、主要任务为主的活动。首先确定该实践活动的主要任务是通过实践活动掌握生蚝的形态结构,了解生蚝在东莞历史发展中的地位,蚝壳在的作用。然后确定本实践活动的主要学科是生物、相关学科是历史、地理、美术。在此基础上将该实践活动的课程分成以下三大部分来进行:
3.1课堂导学 ,激发兴趣
课堂是教师开展教学的主要阵地,也是引领学生开展课外实践的重要础。笔者在课堂上进行《软体动物》这一章节的授课时,设计生物、历史跨学科教学。在新课导入时,以蚝岗遗址博物馆为切入点。展示博物馆内挖出的蚝壳,让学生去猜这是什么动物?属于什么类群?这一类群的动物有什么特点?在讲解软体动物的作用时,引导学生思考,珠三角沿海地区古代大量食用生蚝,那么古代东莞的历史发展与生蚝有什么关系?古代东莞人民是如何养殖生蚝的?蚝壳又有什么作用?通过生动具体的问题激发学生调查的欲望,了解蚝与东莞历史发展、民俗风情的关系。接着布置课后游览博物馆的作业,让学生利用网络资源、博物馆资源围绕生蚝与东莞为主题开展相关的调查活动,并以小论文和手抄报等形式进行总结展示,激发学生进一步投入活动的兴趣
3.2周末亲子共学,培养劳动精神
对于生蚝与东莞历史的调查仅停留在书面语言的表达,如何让学生深入了解生蚝的结构和功能以及应用?在国庆长假期间,我以任务单的形式布置了游-观-做-吃为主线的亲子活动。游即游览蚝岗博物馆,可园博物馆,虎门逆水流龟村堡。通过博物馆的参观让学生初步了解东莞与蚝的关系,蚝壳在建筑中的应用(可园和逆水流龟村堡有蚝壳墙展览)。观:学生从海鲜市场购买新鲜的生蚝解剖、观察,并把过程拍成照片或者视频。做:学生和家长一起学习烹饪生蚝的方法,把买来的生蚝做成食品,和家长一起品尝。在制作生蚝为主题的美食过程中,促进了亲子沟通,也让学生体验了家务劳动,培养学生的热爱劳动精神和品质。提醒学生把解剖过程、参观过程录成讲解小视频、或者制作成美篇等材料进行网络分享,对优秀的作品进行奖励。最后提醒同学们吃剩的蚝壳不要丢弃,要带回学校回收。这项主题活动受到同学和家长们的大力支持,学生的参与率达到60%。
3.3第二课堂拓展延升
跨学科实践的最基本要求是要有两个以上的关联学科。解决生物核心概念的任务主要在生物课堂上完成。课堂时间与内容毕竟有限,而其他学科的渗透在第二课堂开展,因此笔者在第二课堂还进行了以下活动,以提升“莞邑蚝情”跨学科实践活动的深度和广度:
3.31地理学科融合实践活动-东莞地理位置的变迁调查:
东莞以前是一个海岛,四周临海而现在的东莞临海面积很小,这个变化是怎么产生的?与什么因素有关,鼓励学生查阅资料写出小论文,让学生关注东莞地理变化。
3.32历史学科融合实践活动-东莞贝丘遗址调查:
东莞既然以前是个海岛,除了蚝岗遗址是贝丘遗址,还有哪些遗址属于贝丘遗址?这些遗址出土了什么文物?有什么价值?贝丘遗址区别于其他遗址的特点是什么?在第二课堂上以东莞的贝丘遗址为主题开展调查活动,让学生查阅资料并做成PPT,在课堂上讲解,展示。
3.33美术学科融合实践活动-蚝壳工艺品制作:
学生吃剩的蚝壳带回学校后进行清洗、晾晒、漂白。然后利用这些蚝壳加工成以下几种工艺品:①蚝壳滴胶。在蚝壳上加上干花、小贝壳、小彩珠或者彩砂等装饰品,调制好AD胶,将AD胶铺满壳。待胶冷却后,一个装饰品就完成了 。②蚝壳绘画。利用画笔和乙烯颜料在蚝壳上绘画。③蚝壳立体工艺品。根据蚝壳的大小或者形状,用胶水把蚝壳粘成灯座、花瓶等饰品。④蚝壳蜡烛。首先在蚝壳上加入小装饰品点缀,然后把蜡烧成液体状,倒入壳中,插入烛芯。学生利用这些废弃的蚝壳做成工艺品带回家,加强了学生的环境保护意识,让学生进一步认识到垃圾回收的重要意义。
3.34化学学科融合实践-探究蚝壳的主要成分
蚝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与酸会发生反应,溶解并产生二氧化碳。根据这个原理我设计了一个化学实验来让学生检测蚝壳的成分。首先让学生观看人们利用蚝壳锻造石灰的图片,讲解蚝壳能提取石灰,是因为富含碳酸钙,介绍碳酸钙与酸反应产生二氧化碳气体的特点。二氧化碳气体可以用溴麝香草酚蓝检测。接着让学生把蚝壳碎片(课前先把蚝壳敲碎,可以加快反应速度)放入广口瓶,在小烧杯中加入10毫升的蓝色溴麝香草酚蓝溶液,最后往广口瓶加入适量的稀盐酸(盐酸溶液要淹没蚝壳碎片),立刻把装有导管的胶塞塞住瓶口,把管子通向小烧杯。观察广口瓶可发现蚝壳表面产生大量的气泡,气体通过导管进入烧杯内,蓝色的溴麝香草酚蓝溶液慢慢变成绿色最后变成黄色。通过实验操作,学生明确了蚝壳的成分中含有碳酸钙,初步掌握了稀盐酸、碳酸钙的化学特性。
3.35模型制作融合实践-蚝壳墙、灰塑建筑的原理及应用
模型制作需要应用到物理、数学和技术工程学等知识,蚝壳建筑模型构造则兼顾了这些学科的融合。学生在参观时对蚝壳建筑应用只是停留在表面,至于蚝壳墙建造的原理是什么?砌墙有什么优点?灰塑的制作过程如何?这些问题都有待学生进一步深入调查和研究。在第二课堂教学中,笔者围绕这些问题设计了三个系列的活动来开展:①蚝壳与建筑调查活动。让学生分组收集蚝壳墙、蚝壳窗、灰塑的照片,资料,查找这些建筑的原理。利用PPT展示分享。②蚝壳砌墙的模型分析以及模拟制作。利用回收的旧蚝壳、硬纸板和粘胶模仿蚝壳墙的建筑原理,制作出小块的蚝壳墙或者利用蚝壳制作渔民居住的蚝壳寮模型,通过实践体会蚝壳在建筑中的应用。③利用面粉或者粘土进行灰塑模造活动。
3.36环境保护融合实践-探究海洋酸化对贝类生活的影响 、
海洋酸化,是指由于海洋吸收、溶解大气中过量二氧化碳而引起海水变酸的现象。海洋会吸收大气中的二氧化碳,正是这一性质起到了抑制温室效应加剧的作用。但是长年累月,海水吸收的二氧化碳不断积蓄,使本该呈弱碱性的海水逐渐向酸性变化。海洋是生蚝等软体动物的生存家园,海洋的酸化必然会影响软体动物的生存。为了提升学生保护海洋环境的意识,培养学生的科学探究精神,在实践活动的最后设计了探究海洋酸化对贝类生活的影响实践活动。活动开始向学生介绍海洋酸化的原因、对软体动物的影响,然后让学生调查海洋酸化可能对哪些生物的生存带来影响,让学生利用周末到虎门、沙田抽取海水进行PH检测,看看海水的酸碱度是否正常。同时尝试设计实验方案以生蚝、沙白等常见的食用贝类为实验对象进行海洋酸化的实验探究。学生在这一系列调查、探究活动中,加强了对环境问题的关注,培养了科学思维和社会责任感。
参 考 文 献
[1] 王乐. 馆校合作的理论与实践[M]. 北京: 科学出版社,2018: 9.
[2] 教育部.义务教育生物学课程标准[M]北京:北京师范大学出版社,2022:4.
作者简介:
朱瑞燕 , 初中生物副高级教师:研究方向为初中生物跨学科实践:E-mail:596071285@qq.com。