昆明市第三中學(xué)張海渝老師創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)

張海渝 康實(shí) 張明宇

一、活動(dòng)背景

習(xí)近平總書記對(duì)生態(tài)文明建設(shè)曾做出重要指示強(qiáng)調(diào)，生態(tài)文明建設(shè)是“五位一體”總體布局和“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容。各地區(qū)各部門要切實(shí)貫徹新發(fā)展理念，樹立“綠水青山就是金山銀山”的強(qiáng)烈意識(shí)，努力走向社會(huì)主義生態(tài)文明新時(shí)代。習(xí)總書記強(qiáng)調(diào)，要加快推動(dòng)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展，形成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)生活方式，著力解決生態(tài)環(huán)境方面突出問(wèn)題，讓人民群眾不斷感受到生態(tài)環(huán)境的改善。各級(jí)黨委、政府及各有關(guān)方面要把生態(tài)文明建設(shè)作為一項(xiàng)重要任務(wù)，扎實(shí)工作、合力攻堅(jiān)，堅(jiān)持不懈、務(wù)求實(shí)效，切實(shí)把黨中央關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的決策部署落到實(shí)處，為建設(shè)美麗中國(guó)、維護(hù)全球生態(tài)安全做出更大貢獻(xiàn)。

“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。”昆明市第三中學(xué)自建校以來(lái)，一直以科技創(chuàng)新活動(dòng)作為學(xué)校教育的特色，從最初的學(xué)生課外科技興趣小組活動(dòng)，到現(xiàn)在全面實(shí)施的科技教育辦學(xué)特色，到構(gòu)建學(xué)?？萍冀逃厣幕?，我們的追尋之路艱辛而執(zhí)著。在科技教育的傳承與積累中，學(xué)校大力倡導(dǎo)學(xué)生熱愛創(chuàng)新，獲得通過(guò)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)自我人生價(jià)值的體驗(yàn)。教科室多年來(lái)強(qiáng)調(diào)科技教育從課外滲透到課內(nèi)，逐漸實(shí)現(xiàn)常規(guī)化、周期化、模式化，建立了一支業(yè)務(wù)過(guò)硬科技教師隊(duì)伍，使科技教育做到了有定期課表、有專職老師、有固定教材、有固定場(chǎng)地、有一定影響；科技活動(dòng)與科技教育不再局限于部分學(xué)生和課外活動(dòng)，而成為整個(gè)學(xué)校與每位教師、每位學(xué)生都息息相關(guān)的命題。我們與各教研組一起研究，利用學(xué)科特點(diǎn)開展科技活動(dòng)，在眾多學(xué)科老師們的辛勤耕耘下，更多的孩子們尋找到了挖掘自己潛力、發(fā)展創(chuàng)新技能的空間和舞臺(tái)，學(xué)生朝著更富個(gè)性、更有實(shí)踐性、更富創(chuàng)造性的方向發(fā)展。

《高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)面向全體學(xué)生，著眼于學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要，促進(jìn)學(xué)生有個(gè)性地發(fā)展。在多年的實(shí)踐研究中，我們領(lǐng)會(huì)到，科技特色成為學(xué)校特色應(yīng)該是全體師生參與科技教育活動(dòng)，達(dá)到科技教育普及化。由此，針對(duì)學(xué)生不同的年齡特點(diǎn)，提出不同要求，開設(shè)不同的教學(xué)內(nèi)容。這樣，使各年級(jí)既相互并列又各有自己的側(cè)重點(diǎn)，既體現(xiàn)連續(xù)性又相互獨(dú)立，體現(xiàn)了不同年級(jí)段不同的學(xué)習(xí)特征，加強(qiáng)了科技教育的針對(duì)性、科學(xué)性和普及性。搬遷呈貢后，作為生物老師，我們一直設(shè)想：利用池塘邊坡，結(jié)合校園綠化格局，建立學(xué)生參與管理，獨(dú)具特色的園藝化生物種植園，既能美化校園，營(yíng)造學(xué)校優(yōu)美的環(huán)境，又能成為生物教學(xué)和為實(shí)驗(yàn)提供原材料的基地，讓學(xué)生掌握一門實(shí)踐技術(shù)，體現(xiàn)中央號(hào)召的匠人情懷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)愛校教育。于是，為了得到學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的支持申請(qǐng)到經(jīng)費(fèi)，我們開始了各種工作室的申請(qǐng)和打造，得到學(xué)校同意和認(rèn)可。

（一）建設(shè)生物種植園地的主旨

1.新課程標(biāo)準(zhǔn)要求生物學(xué)科要注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系和進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

《高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)面向全體學(xué)生，著眼于學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要，促進(jìn)學(xué)生有個(gè)性地發(fā)展。《標(biāo)準(zhǔn)》特別強(qiáng)調(diào)生物學(xué)科要注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，注重使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深入理解生物學(xué)的核心概念，并能運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或做出相關(guān)的個(gè)人決策。生物種植園地的建設(shè)與實(shí)踐就是試圖通過(guò)讓學(xué)生主動(dòng)參與解決實(shí)際生活中的具體種植問(wèn)題，學(xué)會(huì)一門技術(shù)，同時(shí)深入理解生物學(xué)的一些核心概念，比如光合作用原理、呼吸作用原理、滲透吸水和蒸騰作用的原理，不同礦質(zhì)元素對(duì)植物生長(zhǎng)的影響等?！稑?biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、批判性思維的能力、分析和解決問(wèn)題的能力，以及交流與合作的能力等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。種植園地能為一些生物探究活動(dòng)，比如向光性實(shí)驗(yàn)、雜交實(shí)驗(yàn)、光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)、植物生長(zhǎng)受外界因素影響等提供素材和可操作的空間。

2.種植園地的建設(shè)能為生物教師的專業(yè)成長(zhǎng)提供一個(gè)平臺(tái)。

生物教師雖然掌握有較多的理論知識(shí)，但是往往缺乏實(shí)踐操作的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)會(huì)。如果能有豐富的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，在講解很多生物學(xué)知識(shí)時(shí)將更加游刃有余，具有說(shuō)服力。通過(guò)種植園地的建設(shè)，教師可以具體熟悉選種、育苗、移栽和養(yǎng)護(hù)等種植技術(shù)，可以充分地將理論和實(shí)踐相結(jié)合，提升教師的專業(yè)知識(shí)，幫助教師的專業(yè)成長(zhǎng)。

3.為生物教學(xué)和實(shí)驗(yàn)提供原材料的基地和可操作的空間。

生物教學(xué)中常常用到一些材料，比如天竺葵、豌豆、玉米等植物，露天生長(zhǎng)的植物體更能滿足教學(xué)的要求，校園中的種植園可以直接為教學(xué)提供觀察的原材料。此外種植園地還能為一些探究活動(dòng)，比如向光性實(shí)驗(yàn)、雜交實(shí)驗(yàn)、光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)、植物生長(zhǎng)受外界因素影響等提供素材和可操作的空間。過(guò)去，由于受場(chǎng)地限制以及現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，很多實(shí)踐操作都直接由電腦模擬完成，使得生物學(xué)習(xí)中學(xué)生嚴(yán)重缺乏進(jìn)行實(shí)踐操作和實(shí)體觀察的機(jī)會(huì)。通過(guò)種植園地的建設(shè)可以成為生物教學(xué)和實(shí)驗(yàn)提供原材料的基地和可操作的空間。

4.傳授學(xué)生基礎(chǔ)種植技術(shù)，獲得一門生活技能。

通過(guò)實(shí)踐操作，工作室的成員研究植物種植的基礎(chǔ)技術(shù)，同時(shí)為學(xué)生提供操作的機(jī)會(huì)，傳授給學(xué)生種植的基礎(chǔ)技術(shù)，如選種、育苗、移栽和養(yǎng)護(hù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)和課本顯著差異化的教學(xué)，讓學(xué)生掌握一門技術(shù)，解決生活中的一些實(shí)際問(wèn)題，也培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活的情懷。

5.學(xué)生參與學(xué)習(xí)和管理的獨(dú)具特色的生物園地。

省內(nèi)外很多中學(xué)均有生物種植園地，但是這些學(xué)校的生物園地主要是通過(guò)后勤的園藝師傅來(lái)進(jìn)行管理和維護(hù)的，昆三中呈貢校區(qū)生物種植園地的建設(shè)中前期主要想通過(guò)園藝專家指導(dǎo)和我校教師配合，學(xué)生參與學(xué)習(xí)種植技術(shù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行種植、管理和維護(hù)，后期將交給學(xué)生，以社團(tuán)為背景全程進(jìn)行管理，同時(shí)完成一些探究活動(dòng)，比如向光性實(shí)驗(yàn)、雜交實(shí)驗(yàn)、光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)、植物生長(zhǎng)受外界因素影響等。

6.美化校園進(jìn)行環(huán)境教育和愛校教育的重要途徑。

通過(guò)學(xué)生積極參與種植園地的建設(shè)，在其中體會(huì)熱愛環(huán)境、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的重要性。由于學(xué)生能有效地參與實(shí)踐，也就激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的熱情，對(duì)母校的熱愛油然而生，所以說(shuō)種植園地的建設(shè)是環(huán)境教育和愛校教育的重要途徑。

（二）活動(dòng)的對(duì)象、人數(shù)和需求分析

面向全校師生6 0 0 0 余人。景觀在校園正門一側(cè)圍園而建，市民和家長(zhǎng)在校園外也可以欣賞和關(guān)注；校內(nèi)師生可以將其作為休閑娛樂(lè)、攝影觀測(cè)的好去處。配套的多肉植物園區(qū)、觀賞植物園區(qū)尤其可能成為校園地標(biāo)性風(fēng)景，利于緩解學(xué)習(xí)壓力、解壓放松。

（三）活動(dòng)的材料準(zhǔn)備

學(xué)校規(guī)劃用地、結(jié)合池塘邊坡地形，將整個(gè)種植園地先分割成3 2 小塊種植地，每一塊種植地分別種植不同顏色和形狀的蔬菜、花卉等農(nóng)作物，按照?qǐng)@藝設(shè)計(jì)成具有一定的景觀性，和校園的綠化相適宜。分割好的每一塊小塊種植地都相對(duì)獨(dú)立，既方便管理，能有效控制水肥和蟲害，又能種植不同的植物，滿足景觀上的層次感和色彩化。每一小塊種植地面積為2.0m×1.2m=2.4m2，用25cm高的紅色防腐木圍擋起來(lái)，便于土壤管理、水肥保持和防止病蟲害蔓延，32小塊種植地合計(jì)總面積為76.8m2。

購(gòu)買工具、肥料和種子，在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行試種。

（四）活動(dòng)的重難點(diǎn)分析

活動(dòng)核心重點(diǎn)內(nèi)容是著眼培養(yǎng)核心素養(yǎng)，打造學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)基地。

難點(diǎn)一方面是生物基地日常管護(hù)和人力勞力保障投入；另一方面在于學(xué)生探究方案的開發(fā)，比如本項(xiàng)目除了能形成一定的景觀，還能通過(guò)學(xué)生社團(tuán)自主管理和參與，完成以下幾個(gè)方面的探究課題。

1.探究利用校園資源制作有機(jī)肥改良實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地土壤。

不同于市場(chǎng)化的有機(jī)蔬菜種植，實(shí)驗(yàn)室研究種植的有機(jī)蔬菜可以更加嚴(yán)格按照有機(jī)種植規(guī)程，在不使用任何化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥的情況下，遵循自然物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理，采取一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，協(xié)調(diào)種植平衡，進(jìn)行病蟲害防治，維持一個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定。

學(xué)生可以收集校園中可以利用的有機(jī)肥制作資源，比如將之前種植蔬菜時(shí)留于土壤中的根莖葉、落葉、園藝修剪下的枝條、剪草等進(jìn)行粉碎和發(fā)酵處理制成有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和物質(zhì)再利用，讓學(xué)生切身體會(huì)到環(huán)境保護(hù)和有機(jī)種植的現(xiàn)實(shí)意義。

2.探究露天有機(jī)蔬菜種植過(guò)程中病蟲害的防治。

由于不采用農(nóng)藥，露天種植的蔬菜短時(shí)間內(nèi)就很容易遭受病蟲害的侵襲，這也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要研究的重大課題。有機(jī)蔬菜種植過(guò)程中發(fā)現(xiàn)病蟲害，可以引導(dǎo)學(xué)生觀察、捕捉、鑒定害病蟲的種類，然后查閱資料搜尋解決的方法，嘗試針對(duì)不同的病害蟲，設(shè)計(jì)不同的探究實(shí)驗(yàn)，采取不同的方法生態(tài)誘捕或消滅病蟲害，解決有機(jī)化種植過(guò)程中遇到的典型問(wèn)題。

3.探究植物組織培養(yǎng)的試管苗實(shí)現(xiàn)露天種植的移栽技術(shù)。

我校建有高規(guī)格的植物組織培養(yǎng)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，配備有無(wú)菌操作臺(tái)、高壓蒸汽滅菌鍋、磁力攪拌器、半自動(dòng)蒸餾裝置、恒溫光照培養(yǎng)箱，數(shù)碼影像采集設(shè)備，前期自2015年開始、利用特色課程“植物組織培養(yǎng)”，開展了學(xué)生活動(dòng)。但是培養(yǎng)的試管苗如何從培養(yǎng)室培養(yǎng)基移到室外土壤，能否適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)行生長(zhǎng)是學(xué)生一直想探究的問(wèn)題。項(xiàng)目建立的實(shí)踐場(chǎng)所可以為學(xué)生探究如何采取合適的技術(shù)手段讓試管苗從無(wú)菌培養(yǎng)逐漸過(guò)渡到土壤有菌種植提供實(shí)踐平臺(tái)。

4.有機(jī)種植和常規(guī)種植對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的不同影響。

目前我國(guó)食品安全和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，有機(jī)蔬菜的種植越來(lái)越成為有機(jī)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。有機(jī)種植由于不采用農(nóng)藥和化肥，必然導(dǎo)致生長(zhǎng)速度下降和產(chǎn)量下降。對(duì)于蔬菜產(chǎn)量有多大影響、品質(zhì)有多少提高是人們關(guān)心的話題。種植區(qū)內(nèi)選取樣地對(duì)馬鈴薯、生菜、辣椒等蔬菜進(jìn)行有機(jī)種植和常規(guī)種植對(duì)照實(shí)驗(yàn)。通過(guò)產(chǎn)量檢測(cè)、產(chǎn)品外在品質(zhì)評(píng)價(jià)，產(chǎn)品使用評(píng)價(jià)綜合得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5.探究有機(jī)蔬菜的保鮮儲(chǔ)存。

利用收獲后的有機(jī)蔬菜，嘗試在一般家庭條件下，探索各種蔬菜保鮮儲(chǔ)存方法的效果和成本，可以和同種非有機(jī)蔬菜進(jìn)行對(duì)比，找出最適合特定品種有機(jī)蔬菜的保鮮儲(chǔ)存方法和條件，為部分有機(jī)蔬菜編制保鮮儲(chǔ)存的相關(guān)說(shuō)明書。

（五）活動(dòng)的時(shí)間周期估測(cè)

預(yù)計(jì)1年內(nèi)完成初期規(guī)劃，后期再做多層次多元化設(shè)計(jì)規(guī)劃。

二、活動(dòng)可行性分析

（一）完整的園藝資材和技術(shù)支持

昆三中地處呈貢區(qū)，距離學(xué)校僅5km的斗南為全國(guó)知名的花卉和蔬菜種植基地，有完整的農(nóng)資供應(yīng)鏈，能為種植實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和維護(hù)提供全方位的保障。無(wú)論是園藝設(shè)施、還是種子、種苗、有機(jī)肥，均可以大量供給，并可以提供完整的技術(shù)服務(wù)。參與教師具有極大的熱情和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，還有校園中經(jīng)驗(yàn)豐富的園藝師傅和外聘專家做指導(dǎo)，能保證實(shí)驗(yàn)室有效地開展工作。

（二）先期成功的探索實(shí)踐

教師和學(xué)生已通過(guò)半年實(shí)踐，利用我校校內(nèi)的攀登工作室平臺(tái)，借助種植箱種植了多批蔬菜，同時(shí)在池塘邊坡用地上種植了太空南瓜和玉米等植物用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，為下一步擴(kuò)大規(guī)模和進(jìn)行生態(tài)生理學(xué)方面的探究實(shí)驗(yàn)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)借助特色課程“植物組織培養(yǎng)獲取試管苗”，積累了一定的利用細(xì)胞全能性無(wú)性繁殖植物體的經(jīng)驗(yàn)，大大鼓舞了師生進(jìn)一步探索創(chuàng)新的熱情。

（三）學(xué)校的大力支持

昆三中搬遷呈貢后，校園面積極大地?cái)U(kuò)大，為實(shí)驗(yàn)室的建立提供了空間。經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)，規(guī)劃池塘邊坡約200m2的綠化帶作為蔬菜種植實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)基地，若有實(shí)際需要還可以向四周或者屋頂擴(kuò)展。學(xué)校還為實(shí)驗(yàn)室建立的先期論證和初步探索提供了人員和資金的支持。

（四）農(nóng)村生源比例增加，選題符合學(xué)生的興趣

我校目前來(lái)自農(nóng)村地區(qū)的生源近1/3，這些學(xué)生本身就對(duì)種植有一定的經(jīng)驗(yàn)。一些技術(shù)問(wèn)題也可以較好地向父母咨詢和溝通。種植實(shí)驗(yàn)室的建立，貼近他們的生活，有利于發(fā)揮農(nóng)村學(xué)生的特長(zhǎng)，還能帶動(dòng)其他學(xué)生積極參與，學(xué)生有濃厚的興趣，選題符合學(xué)生的發(fā)展和心理需求。

三、活動(dòng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)

（一）項(xiàng)目指導(dǎo)教師組成情況

項(xiàng)目的教師團(tuán)隊(duì)由9名教師組成，研究生學(xué)歷的占70%，1名特級(jí)教師，2名高級(jí)教師，均有指導(dǎo)學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)的經(jīng)歷，為本項(xiàng)目的科學(xué)開展，提供了良好的平臺(tái)。此外，借助這些教師，可以和高校以及科研機(jī)構(gòu)搭建很好的溝通渠道，為項(xiàng)目的開展提供技術(shù)支持。

（二）項(xiàng)目場(chǎng)地和配套情況

經(jīng)學(xué)校討論批準(zhǔn)，將池塘邊坡上的池塘邊坡約200m2的綠化帶作為蔬菜種植實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)基地，若有實(shí)際需要還可以向四周擴(kuò)展。

學(xué)校還為實(shí)驗(yàn)室建立的先期論證和初步探索提供了資金支持。通過(guò)校內(nèi)的攀登工作室平臺(tái)，先后向本項(xiàng)目提供了近8000元的費(fèi)用，購(gòu)買了近40套園藝耕作工具。若項(xiàng)目申報(bào)成功，學(xué)校將根據(jù)有關(guān)規(guī)定，根據(jù)預(yù)算，進(jìn)行資金配套。

校園池塘實(shí)景

根據(jù)實(shí)景設(shè)計(jì)的種植園地手繪圖

預(yù)計(jì)的近景實(shí)景效果

每一小塊種植地結(jié)構(gòu)示意手繪圖

（三）項(xiàng)目開展學(xué)生參與形式

社團(tuán)是我校開展科技活動(dòng)最重要的組織，蝶翼社、未宇社等社團(tuán)具有多年開展科技活動(dòng)的工作經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)生中具有較大的影響力，能號(hào)召較多學(xué)生參與到項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)中來(lái)。昆三中采取住校制，學(xué)生在校園中有較多的課余時(shí)間可以參與實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理。昆三中種植實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中前期主要想通過(guò)園藝專家指導(dǎo)和我校教師配合，學(xué)生參與學(xué)習(xí)種植技術(shù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行種植、管理和維護(hù)，后期將交給學(xué)生，以社團(tuán)為背景全程參與管理，完成探究活動(dòng)。

（四）立體設(shè)計(jì)：觀花觀葉觀果

立體種植就是指充分利用立體空間的一種種植（養(yǎng)殖）方式，簡(jiǎn)單的例子就是“稻-萍-魚”種養(yǎng)結(jié)合。廣義來(lái)說(shuō)立體種植也可以理解成充分利用時(shí)間、空間等多方面種植（養(yǎng)殖）條件來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、節(jié)能、環(huán)保的農(nóng)業(yè)種養(yǎng)模式。立體農(nóng)業(yè)的模式是以立體農(nóng)業(yè)定義為出發(fā)點(diǎn)，合理利用自然資源、生物資源和人類生產(chǎn)技能，實(shí)現(xiàn)由物種、層次、能量循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和技術(shù)等要素組成的立體模式的優(yōu)化。構(gòu)成立體農(nóng)業(yè)模式的基本單元是物種結(jié)構(gòu)（多物種組合）、空間結(jié)構(gòu)（多層次配置）、時(shí)間結(jié)構(gòu)（時(shí)序排列）、食物鏈結(jié)構(gòu)（物質(zhì)循環(huán)）和技術(shù)結(jié)構(gòu)（配套技術(shù)）。我們的校園立體農(nóng)業(yè)主要模式可以參考丘陵山地和庭院立體農(nóng)業(yè)綜合利用模式。

四、活動(dòng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（一）工作計(jì)劃

第一階段（2016年7月-2016年9月）：參與教師統(tǒng)一思想、準(zhǔn)備材料申報(bào)項(xiàng)目。查閱相關(guān)資料、聘請(qǐng)有關(guān)專家進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)，同時(shí)利用現(xiàn)有條件完成育苗和種植的初步探索工作。

第二階段（2016年10月-2016年12月）：組織學(xué)生完成。

①研究如何利用校園資源制作有機(jī)肥改良實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地土壤。

②選擇合適的植物，用植物組織培養(yǎng)試管苗，為露天移栽種植提供材料。

第三階段（2017年1月-4月）：組織學(xué)生完成。

①研究和指導(dǎo)學(xué)生栽培，擴(kuò)大種植規(guī)模。

②完成病蟲害防治探究的初步實(shí)驗(yàn)。

③完成植物組織培養(yǎng)試管苗的露天移栽實(shí)驗(yàn)。

第四階段（2017年5月-7月）：組織學(xué)生。

①總結(jié)種植過(guò)程中病蟲害防治的探究活動(dòng)。

②對(duì)收獲的蔬菜進(jìn)行保鮮技術(shù)的探索。

③有機(jī)種植和常規(guī)種植對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)差異的影響。

④期間推薦優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新賽。

第五階段（2017年8月-9月）：總結(jié)匯報(bào)。

（二）預(yù)期目標(biāo)及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益

學(xué)生的創(chuàng)新能力得到大幅提升，分析研究能力、科學(xué)研究能力進(jìn)一步提升。通過(guò)項(xiàng)目，讓學(xué)生學(xué)會(huì)關(guān)注生活，獲得一門實(shí)用的專業(yè)技能。

本項(xiàng)目可以把課本知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合。對(duì)于提升教育教學(xué)質(zhì)量有較大幫助。

1.預(yù)期目標(biāo)

2016年12月：初步籌建昆三中景觀化有機(jī)蔬菜種植的實(shí)踐研究實(shí)驗(yàn)室。

2017年12月：建成景觀化有機(jī)蔬菜種植創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)出一批對(duì)蔬菜種植有濃厚興趣、熟悉種植技術(shù)的學(xué)生，開展探究實(shí)驗(yàn)，總結(jié)匯報(bào)。

2018年以后：持續(xù)發(fā)展，完善研究并推廣。

2.社會(huì)效益

帶動(dòng)兄弟學(xué)校建立有機(jī)蔬菜種植實(shí)驗(yàn)室/園地并進(jìn)行校園有機(jī)生態(tài)蔬菜種植技術(shù)的普及，發(fā)揮科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的帶頭作用。

進(jìn)一步提升昆三中優(yōu)美的校園環(huán)境和科學(xué)教育的品質(zhì)，為青少年科技創(chuàng)新樹立良好的形象。

3.經(jīng)濟(jì)效益

為高、初中部開展生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，提供場(chǎng)地和材料，節(jié)約學(xué)校購(gòu)買材料的經(jīng)費(fèi)。

五、科學(xué)探究設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

（一）研究有機(jī)蔬菜種植中的育苗、移栽、養(yǎng)護(hù)等技術(shù)，同時(shí)通過(guò)學(xué)生參與，讓學(xué)生掌握這些技術(shù)。

（二）研究如何在自然條件下做到有機(jī)化種植，在不使用任何化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥，以及基因工程生物及其產(chǎn)物的條件下，做到既要保證植物正常生長(zhǎng)，又要防止病蟲害發(fā)生，在一個(gè)小生態(tài)系統(tǒng)中維持物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。

（三）研究如何根據(jù)季節(jié)和植物的葉形、顏色、生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行色彩與形狀的搭配，建立獨(dú)具特色的景觀化種植實(shí)驗(yàn)室，和優(yōu)美的學(xué)校綠化相協(xié)調(diào)。

（四）研究結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)和其他課外活動(dòng)方案，開展植物向光性、外界條件對(duì)植物生長(zhǎng)的影響、遺傳雜交等生態(tài)學(xué)和生理學(xué)實(shí)驗(yàn)。

六、初期實(shí)踐體驗(yàn)

（一）他山之石，可以攻玉。

2017年7月，在羅麗萍老師的建議和支持下，以“景觀化有機(jī)蔬菜種植的實(shí)踐和研究”為題申報(bào)昆明市青少年創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)聘請(qǐng)?jiān)颇蠋煼洞髮W(xué)的桑林老師做專業(yè)指導(dǎo)，聽取意見和講座，并參觀了由桑老師主持的昆明市重點(diǎn)推廣并獲得世界農(nóng)業(yè)和園藝金獎(jiǎng)的“天空農(nóng)場(chǎng)”，以獲得申報(bào)創(chuàng)想的思路，增加申報(bào)的成功率。

（二）觸類旁通，配套微觀組培。

（三）安裝防腐木框，對(duì)地塊進(jìn)行分割。

（四）鋪墊材料、填入有機(jī)土，并進(jìn)行堆沃發(fā)酵處理、覆蓋地膜。

（五）種植前的規(guī)劃。

七、整體預(yù)期：獨(dú)有的科技活動(dòng)特色

（一）景觀化的實(shí)驗(yàn)室

這個(gè)實(shí)驗(yàn)室是露天的實(shí)驗(yàn)室，不僅用于種植蔬菜，而且要將實(shí)驗(yàn)室的園地形成一道風(fēng)景，結(jié)合校園優(yōu)美的綠化格局，根據(jù)季節(jié)和植物的葉形、顏色、生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行色彩與形狀的搭配，建立獨(dú)具特色的景觀化種植實(shí)驗(yàn)室，美化校園，提升學(xué)校的環(huán)境品質(zhì)。

（二）有機(jī)化種植

不同于市場(chǎng)化的有機(jī)蔬菜種植，實(shí)驗(yàn)室研究種植的有機(jī)蔬菜可以更加嚴(yán)格按照有機(jī)種植規(guī)程，禁止使用任何化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥，以及基因工程生物及其產(chǎn)物，而是遵循自然物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理，采取一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，協(xié)調(diào)種植平衡，進(jìn)行病蟲害防治，維持一個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定，讓學(xué)生切身體會(huì)到環(huán)境保護(hù)和有機(jī)種植的現(xiàn)實(shí)意義。我們的亮點(diǎn)就是要區(qū)別于普通的開荒或勞技，能給學(xué)生帶來(lái)更有科技含量和知識(shí)運(yùn)用的體驗(yàn)感受。

（三）學(xué)生主體參與學(xué)習(xí)和管理的實(shí)驗(yàn)室

省內(nèi)外很多中學(xué)均有類似的種植實(shí)驗(yàn)室或園地。但是這些學(xué)校的種植實(shí)驗(yàn)室或園地主要是通過(guò)后勤的園藝師傅和生物實(shí)驗(yàn)室老師來(lái)進(jìn)行管理和維護(hù)的。昆三中采取住校制，學(xué)生在校園中有較多的課余時(shí)間可以參與實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理。昆三中種植實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中前期主要想通過(guò)園藝專家指導(dǎo)和我校教師配合，學(xué)生參與學(xué)習(xí)種植技術(shù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行種植、管理和維護(hù)，后期將交給學(xué)生，以社團(tuán)為背景全程進(jìn)行管理，同時(shí)完成一些探究活動(dòng)，比如向光性實(shí)驗(yàn)、雜交實(shí)驗(yàn)、光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)、植物生長(zhǎng)受外界因素影響等。

（四）提倡匠人情懷，進(jìn)行與課本差異化的教學(xué)，傳授學(xué)生一門實(shí)用技術(shù)，獲得專業(yè)技能

雖然昆三中是重點(diǎn)高中，但是學(xué)生依然可以通過(guò)實(shí)踐操作，研究有機(jī)蔬菜的種植技術(shù)，如選種、育苗、移栽和養(yǎng)護(hù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)和課本顯著差異化的教學(xué)，讓學(xué)生掌握一門實(shí)用技術(shù)，獲得專業(yè)技能，解決生活中的一些實(shí)際問(wèn)題，也培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活的情懷。

另外，我校倡導(dǎo)陪伴式成長(zhǎng)，孩子們特別是高中學(xué)生大多數(shù)時(shí)間都和我們共度，很多工作繁忙的家長(zhǎng)甚至租房使孩子成為留守對(duì)象。出于對(duì)生物天然的喜愛和對(duì)科學(xué)的興趣，很多學(xué)生自發(fā)地加入我們的生物學(xué)社、積極參與到動(dòng)植物養(yǎng)殖中來(lái)，一定程度上緩解了思鄉(xiāng)、思親的情緒，并由此產(chǎn)生對(duì)養(yǎng)殖小寵物、小花小草的情感寄托，也有助于提升個(gè)人情趣、緩解學(xué)習(xí)壓力。

八、可能存在的難點(diǎn)問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)室的工作要有連續(xù)性

本實(shí)驗(yàn)室要出成果，需要老師和參加活動(dòng)的同學(xué)投入較多時(shí)間進(jìn)行蔬菜的種植和管理，尤其是后期需要精心管理才能讓實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)久發(fā)展下去。這對(duì)組織工作和工作態(tài)度都提出了較高要求。

改進(jìn)措施：

（1）完善相關(guān)管理措施，實(shí)行專人管理負(fù)責(zé)制。安排專人輔導(dǎo)學(xué)生，利用社團(tuán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的管理和維護(hù)。

（2）學(xué)生以社團(tuán)形式，分組完成實(shí)驗(yàn)室中種植地塊的管理和維護(hù)任務(wù)，各小組之間有協(xié)作，更有競(jìng)爭(zhēng)，激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)。

（3）有統(tǒng)一的目標(biāo)和相對(duì)一致的種植、管理和維護(hù)操作規(guī)程。動(dòng)。

（二）學(xué)生時(shí)間問(wèn)題

現(xiàn)在的中學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)非常繁重，制約著科技創(chuàng)新研究活動(dòng)的參與。

改進(jìn)措施：

（1）我校是住宿制學(xué)校，學(xué)生有較多的飯后課余時(shí)間，中午12:20-1:30和下午6:00-7:30這兩段時(shí)間可以充分利用起來(lái)，進(jìn)行種植、管理和維護(hù)的操作。

（2）利用學(xué)校選修課、每周二團(tuán)隊(duì)活動(dòng)時(shí)間開展活

（3）鼓勵(lì)學(xué)生自發(fā)地利用休息時(shí)間組織活動(dòng)，學(xué)校積極鼓勵(lì)老師參與指導(dǎo)。

（三）經(jīng)費(fèi)問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)室的建立需要購(gòu)買園藝工具、灌溉設(shè)施、生長(zhǎng)監(jiān)控設(shè)施等。為了有效防止蟲害侵襲種植的地塊，需要進(jìn)行分隔，土壤需要有機(jī)化處理，景觀化需要園藝裝飾和美化，尤其是后期為了維持生態(tài)平衡，地塊上種植的蔬菜需要輪作，長(zhǎng)期維護(hù)需要消耗不少種子、種苗和有機(jī)肥，有機(jī)蔬菜的指標(biāo)檢測(cè)需要購(gòu)買基礎(chǔ)檢測(cè)設(shè)備，探究實(shí)驗(yàn)需要完善設(shè)備，這些都需要資金支持。

改進(jìn)措施：

（1）學(xué)校自籌部分資金，申請(qǐng)企業(yè)贊助。

（2）申請(qǐng)科技局及青科中心等給予項(xiàng)目資金支持。

（3）合理高效使用資金，避免浪費(fèi)。

（四）技術(shù)問(wèn)題

在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和操作過(guò)程中，中學(xué)生的主要困難是不熟悉有機(jī)蔬菜種植技術(shù)、植物生長(zhǎng)特點(diǎn)以及如何防止病蟲害。

改進(jìn)措施：

通過(guò)師生互動(dòng)，以及校外園藝專家和校內(nèi)園藝師傅讓學(xué)生逐步掌握蔬菜等植物的種植技術(shù)，如何進(jìn)行有機(jī)化處理和防止病蟲害的處理，在實(shí)踐中熟悉植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)，同時(shí)為進(jìn)一步開展植物生理學(xué)和生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

九、技術(shù)的難點(diǎn)問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施

（一）病蟲害的防治

1.購(gòu)買正規(guī)廠家的消毒處理和抗病蟲害的雜交種子以及種苗。

2.合理地分割地塊，使用有機(jī)肥料，防治病蟲害蔓延。

3.在不同地塊中種植不同品種的作物蔬菜，實(shí)現(xiàn)合理搭配多種蔬菜，能夠有效降低病蟲害的侵襲風(fēng)險(xiǎn)。

4.使用地膜，隔斷地下病蟲害和自然的聯(lián)系，保持水肥，提高地溫，同時(shí)也可以殺死病蟲害。

5.學(xué)校所處區(qū)域是傳統(tǒng)果蔬種植區(qū)形成的天然屏障。

病蟲害防治制劑的使用：

使用香煙絲浸泡液處理蚜蟲。

花椒水或者辣椒水隔天交替使用防治粉蝶和蚜蟲。

符合有機(jī)要求的殺蟲劑的使用：比如硫酸鐵（鼻滴蟲）、硫酸銅、有機(jī)殺蟲劑（除蟲菊酯）

中藥木賊水防治。

（二）水肥管理

1.使用噴灌或滴灌，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2.使用校園已有的2.5寸綠化澆灌接頭。

3.收集落葉枯草利用堆肥箱堆肥處理。

4.購(gòu)買有機(jī)肥。