【摘要】當(dāng)前的課程標(biāo)準(zhǔn)提倡開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是在真實(shí)或模擬的情境中，通過綜合、開放、自主的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)開展項(xiàng)目。由于項(xiàng)目任務(wù)往往無法只運(yùn)用單一學(xué)科的知識來完成，因此跨學(xué)科學(xué)習(xí)和項(xiàng)目化學(xué)習(xí)之間就有了共通點(diǎn)。介紹一次“校園農(nóng)田實(shí)踐”真實(shí)情境下的地理、化學(xué)與生物學(xué)的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，旨在為其他教師提供參考。

【關(guān)鍵詞】高中；跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；校園農(nóng)田

作者簡介：饒雯雯（1990—），女，云南省昆明市官渡區(qū)第二中學(xué)。

一、“校園農(nóng)田實(shí)踐”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)背景

（一）新課程改革對跨學(xué)科主題活動(dòng)的要求

普通高中課程方案強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)，關(guān)注學(xué)生在真實(shí)情境中運(yùn)用知識解決問題的能力培養(yǎng)。可以說，跨學(xué)科主題活動(dòng)是人才培養(yǎng)的一種積極的策略。因此，在高中階段進(jìn)行跨學(xué)科主題活動(dòng)具有重要意義。

（二）新高考選科對跨學(xué)科融合的要求

新高考取消了傳統(tǒng)的文理分科，并給出了12種選科組合。這反映了未來高考命題的方向以及高等院校的人才培養(yǎng)方向，也體現(xiàn)了國家對未來人才的能力素養(yǎng)要求。因此，學(xué)生需要關(guān)注多門學(xué)科，思考所選科目之間是否有交叉，進(jìn)行跨學(xué)科融合。

（三）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)對跨學(xué)科融合的驅(qū)動(dòng)作用

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是在杜威“做中學(xué)”理論基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種教學(xué)模式。該模式需要整合相關(guān)課程資源，設(shè)計(jì)系統(tǒng)性、開放性的項(xiàng)目，讓學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù)，豐富學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)［1］。而項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能夠驅(qū)動(dòng)跨學(xué)科融合。所以，在真實(shí)的情境下積極開展跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)十分有必要。

二、“校園農(nóng)田實(shí)踐”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)總體設(shè)計(jì)

昆明市官渡區(qū)第二中學(xué)校園農(nóng)田于2023年春季學(xué)期伊始建立。下文所介紹的活動(dòng)以“校園農(nóng)田實(shí)踐”為主題，旨在實(shí)現(xiàn)真實(shí)情境下地理、化學(xué)與生物學(xué)的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)?；顒?dòng)的總體設(shè)計(jì)方案如表1所示。

三、“校園農(nóng)田實(shí)踐”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)開展策略

（一）引入化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，開展“認(rèn)識土壤”地理探究

在引導(dǎo)學(xué)生對校園農(nóng)田進(jìn)行耕作的過程中，將地理與化學(xué)學(xué)科進(jìn)行銜接的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是關(guān)于土壤的知識。地理學(xué)科學(xué)習(xí)也涉及探究土壤組成的實(shí)驗(yàn)，但是學(xué)生可能存在實(shí)驗(yàn)不規(guī)范的問題。對此，化學(xué)教師可以帶領(lǐng)學(xué)生規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而選擇合適的紅土改良方式。另外，土壤的酸堿性與農(nóng)作物對酸性或堿性土壤的適應(yīng)能力有關(guān)，也和pH值測定有關(guān)。第一個(gè)綜合探究問題對應(yīng)的教學(xué)方案具體如下。

地理：我國五色土中的紅土主要分布在南方地區(qū)。云南紅土的特點(diǎn)包括土壤呈酸性，有機(jī)質(zhì)含量低，黏度大。云南氣溫高，微生物分解速度較快，淋溶作用強(qiáng)烈，使得紅土積累的有機(jī)質(zhì)較少；氧化鐵等物質(zhì)含量高，使得土壤呈紅色。

化學(xué)：如通過加熱土壤后產(chǎn)生水蒸氣的現(xiàn)象來驗(yàn)證土壤中含有水。通過化學(xué)方程式說明為什么南方地區(qū)的土壤主要呈酸性。用pH試紙檢測校園中紅土的酸堿性。

對校園中的紅土進(jìn)行改良的部分措施如表2所示。

（二）融入化學(xué)、生物學(xué)知識原理，理解“農(nóng)業(yè)技術(shù)措施”地理知識

農(nóng)業(yè)技術(shù)措施是關(guān)聯(lián)地理、化學(xué)、生物學(xué)三門學(xué)科的知識點(diǎn)。這一知識點(diǎn)與地理學(xué)科中的農(nóng)業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素密切相關(guān)。而對農(nóng)業(yè)技術(shù)的介紹又要依據(jù)化學(xué)和生物學(xué)的相關(guān)知識原理。第二個(gè)、第三個(gè)綜合探究問題對應(yīng)的教學(xué)方案具體如下。

地理：校園的自然條件主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面—在氣候方面，校園地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨熱同期，水熱條件好，但季風(fēng)活動(dòng)不穩(wěn)定，農(nóng)田容易干旱；在地形方面，校園地形相對平坦，農(nóng)田平整，適宜種植；在水源方面，校園農(nóng)田距河遠(yuǎn)，灌溉水源不足；在土壤方面，校園農(nóng)田的土壤主要為紅土，需要進(jìn)行改良。

生物學(xué)：通過不同種子萌發(fā)條件的探究實(shí)驗(yàn)，提高校園農(nóng)田里種子的發(fā)芽率。實(shí)驗(yàn)第一步—查閱常見的小麥、棉、水稻、玉米、菜豆的種子萌發(fā)的最適宜溫度。實(shí)驗(yàn)第二步—種植種子，注意使培養(yǎng)皿內(nèi)保持濕潤。實(shí)驗(yàn)第三步—每天觀察、用表格記錄萌發(fā)的種子數(shù)，連續(xù)觀察七天。

針對紅土肥力弱這一不利的自然條件，可以進(jìn)行以下的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。

地理：經(jīng)過對校園的自然條件的分析，認(rèn)識到紅土有機(jī)質(zhì)含量低這一問題亟待解決。

化學(xué)：了解氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥、微量元素肥等分別對農(nóng)作物起到的作用。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對地理環(huán)境的影響會(huì)涉及土壤板結(jié)。在綜合探究的過程中，可以融入土壤板結(jié)對應(yīng)的知識原理：土壤板結(jié)的原因是化肥中只有陽離子或陰離子為植物所需要的元素，植物單方面選擇吸收了有用的離子，于是造成了土壤酸化或鹽堿化。過度施肥、土壤板結(jié)等問題會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物難以正常生長。

針對部分學(xué)生不能深刻理解耕作技術(shù)的問題，可以從固氮的角度進(jìn)行以下的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，來幫助學(xué)生認(rèn)識間作套種的優(yōu)勢。

地理：玉米套種大豆的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益包括—第一，玉米苗與大豆苗的高度不同，采用間作套種的方式可以提高光能利用率和土地利用率。第二，大豆具有固氮作用，采用間作套種的方式可以減少玉米的施肥量，同時(shí)保證玉米的產(chǎn)量。

生物學(xué)：氮元素參與植物的生長發(fā)育、物質(zhì)合成與代謝等一系列過程，它也是組成核酸與蛋白質(zhì)的基本元素［2］?？諝庵械牡?dú)饧s占78%，氮元素非常豐富，但植物不能直接利用。當(dāng)前，部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者會(huì)通過噴施大量氮肥來提高農(nóng)作物產(chǎn)量。但人工合成的氮肥會(huì)耗費(fèi)大量的能源，容易造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。而豆科植物與根瘤菌共生可以將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成植物需要的氮素營養(yǎng)。

（三）尋找地理、化學(xué)、生物學(xué)之間的共通方法，深化對“農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”的認(rèn)識

無論是地理、化學(xué)還是生物學(xué)，都會(huì)涉及物質(zhì)的循環(huán)，如碳循環(huán)（地理）、硫循環(huán)（化學(xué)）、氮循環(huán)（生物學(xué)）等。對比三門學(xué)科涉及的物質(zhì)循環(huán)，探尋學(xué)科間共通的方法，有利于深刻認(rèn)識“農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目總目標(biāo)。

以校園農(nóng)田實(shí)現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的可行性措施包括：1.資源循環(huán)利用（如秸稈還田）；2.利用生物農(nóng)藥代替化學(xué)農(nóng)藥；3.用可降解農(nóng)膜代替不可降解農(nóng)膜。

物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)、人類活動(dòng)對物質(zhì)循環(huán)所產(chǎn)生的影響在地理、化學(xué)、生物學(xué)三門學(xué)科中都有涉及。同時(shí)，對于這些共通點(diǎn)，每一門學(xué)科又各有側(cè)重，如化學(xué)學(xué)科需要通過化合價(jià)的變化來理解能量的轉(zhuǎn)化。通過三門學(xué)科間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行全方位、多角度的了解與學(xué)習(xí)，可以透過現(xiàn)象看本質(zhì)，加深對“農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”的理解。

怎樣正確認(rèn)識人類活動(dòng)所帶來的影響，避免使一些人類活動(dòng)對土壤造成不利影響，是為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目總目標(biāo)而需要在三門學(xué)科的學(xué)習(xí)中探討的問題。如分析碳循環(huán)中的能量轉(zhuǎn)化，有利于判斷低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，并將可行性措施在校園農(nóng)田實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，從而做到學(xué)以致用，提升核心素養(yǎng)。這體現(xiàn)出跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)對于學(xué)生自我發(fā)展的重要意義。

結(jié)語

在以往的教學(xué)過程中，教學(xué)的目標(biāo)往往是讓學(xué)生應(yīng)對考試，每門學(xué)科之間也沒有交集。如學(xué)生在地理課堂上學(xué)習(xí)地理知識，在化學(xué)課堂上學(xué)習(xí)化學(xué)知識，在生物學(xué)課堂上學(xué)習(xí)生物學(xué)知識。地理學(xué)科的重要特點(diǎn)之一是綜合性，這意味著可以找到它和其他許多學(xué)科的交叉點(diǎn)。所以教師可以嘗試以地理學(xué)科為媒介，立足各門學(xué)科之間的交叉點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合。

面對某個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，學(xué)生通常需要運(yùn)用各門學(xué)科的知識和技能來解決。這就要求學(xué)生獲得更多的跨學(xué)科主題活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展綜合運(yùn)用知識、解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，培養(yǎng)核心素養(yǎng)，從而積極應(yīng)對現(xiàn)實(shí)生活中更加復(fù)雜的問題。

目前，昆明市官渡區(qū)第二中學(xué)的校園農(nóng)田項(xiàng)目仍在繼續(xù)進(jìn)行，各學(xué)科的教師們也紛紛參與其中。教師們以“校園農(nóng)田實(shí)踐”真實(shí)情境為抓手，通過跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在真實(shí)的情境下運(yùn)用地理、化學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科的知識來解決問題，最終實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的豐收。在本次活動(dòng)中，學(xué)生既運(yùn)用了知識，提升了素養(yǎng)，也體會(huì)到勞作的辛苦和快樂。這無論是對他們的學(xué)習(xí)生涯，還是對他們的整個(gè)人生，都具有重要的意義。筆者相信隨著校園農(nóng)田項(xiàng)目的繼續(xù)推進(jìn)，教師們會(huì)進(jìn)行越來越多的學(xué)科知識融合，展開越來越深入的思考和研究，在探索的道路上不斷前進(jìn)。

【參考文獻(xiàn)】

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