陳敏蓉

摘 ? 要：整合高中生物實(shí)驗(yàn)室已有的器材、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)所需的材料和學(xué)生收容的水生生物，設(shè)計(jì)并建立了一個(gè)生態(tài)水族箱。通過實(shí)踐總結(jié)，為開發(fā)與生物學(xué)科相關(guān)的勞動(dòng)教育項(xiàng)目提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高中生物；生態(tài)水族箱；項(xiàng)目學(xué)習(xí)；勞動(dòng)教育；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

引言

生物學(xué)是一門以生命現(xiàn)象和生命過程為研究對象的科學(xué)，通過觀察和實(shí)踐，學(xué)生可以更深入地理解生物學(xué)的理論和原理，同時(shí)也可以提高他們的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。讓學(xué)生在真實(shí)情境中“做中學(xué)”，在寬松自由的空間進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新、創(chuàng)造，能夠?qū)崿F(xiàn)顯性的勞動(dòng)技能與隱性的勞動(dòng)意識(shí)、勞動(dòng)態(tài)度有機(jī)整合，充分發(fā)揮勞動(dòng)的育人實(shí)效[ 1 ]。同時(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)指向的是核心內(nèi)容再次建構(gòu)，而勞動(dòng)教育也是要讓學(xué)生獲得勞動(dòng)知識(shí)和勞動(dòng)技能，形成與勞動(dòng)相關(guān)的核心知識(shí)[ 2 ]。在本研究中，通過在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建立和維護(hù)一個(gè)生態(tài)水族箱，使學(xué)生有機(jī)會(huì)親手操作和觀察生態(tài)系統(tǒng)的變化，從而實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目學(xué)習(xí)和勞動(dòng)教育在生物學(xué)課程中的有機(jī)融合。

1 ?生態(tài)水族箱的建立與維護(hù)

1.1 ?生態(tài)水族箱的初建

生物實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)1.2 m長、0.5 m寬、0.6 m高的玻璃缸。這個(gè)缸原本滋生著一些黑藻，由于長時(shí)間缺乏養(yǎng)護(hù)，這些黑藻的生長狀況堪憂。在對實(shí)驗(yàn)室設(shè)施進(jìn)行全面評估后，決定以這個(gè)玻璃缸為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)生態(tài)水族箱。

首先，筆者新添置足以觀察葉綠體實(shí)驗(yàn)用的黑藻，對玻璃缸壁進(jìn)行深度清理，缸底鋪上陶土、碎石。為了創(chuàng)造最佳的生態(tài)環(huán)境，根據(jù)黑藻的生長需求，對多個(gè)因素進(jìn)行了細(xì)致的調(diào)整，包括光照、水溫、水質(zhì)等。黑藻在適應(yīng)水質(zhì)的過程中，會(huì)經(jīng)歷葉子溶解和根部腐爛的階段。作為一種非常適合水生環(huán)境植物，黑藻可以適應(yīng)多種不同的水質(zhì)環(huán)境，并且不需要太強(qiáng)烈的光照。所以在布置水生環(huán)境的過程中，并沒有遇到過什么顯著的困難。兩周新購置的黑藻在水中逐漸展開，生根，覆蓋玻璃缸的上層。這些原本暗黑、無力的黑藻現(xiàn)在顯現(xiàn)出翠綠的色澤，充滿了生命的活力。隨著黑藻的生長，它們在水中產(chǎn)生氧氣，吸收多余的無機(jī)鹽，從而保持玻璃缸內(nèi)的水質(zhì)穩(wěn)定。

1.2 ?生態(tài)水族箱的組成

學(xué)生收集了各種水生動(dòng)物，包括蝌蚪和小金魚等，并聲稱這是為了消滅蚊子。最終，我們選擇了放養(yǎng)10條羅非魚幼苗和陸續(xù)收留了3頭河豚。羅非魚在水族箱里扎根。河豚不吃飼料、不吃小魚，只有一頭愛扎入缸底的存活一個(gè)月，其余兩只三四天就浮頭大喘，即使使用探究酵母菌呼吸方式的增氧設(shè)備進(jìn)行增氧，也未能挽回局面。學(xué)生收集石頭按討論好的設(shè)計(jì)圖造假山。另外，為了防止水族箱滋生蚊子，筆者采用了水培驅(qū)蚊植物薄荷的方法來解決這一問題[ 3 ]。

在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行水族箱維護(hù)的過程中，筆者注重引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)和技能，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。學(xué)生遇到問題時(shí)，并不直接給出答案，而是鼓勵(lì)他們進(jìn)行探索和嘗試，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。例如，當(dāng)水族箱中的水質(zhì)出現(xiàn)問題時(shí)，學(xué)生通過觀察生物的表現(xiàn)，結(jié)合水質(zhì)測試的數(shù)據(jù)，分析可能的原因，并提出解決方案。當(dāng)學(xué)生提出實(shí)現(xiàn)水族箱智能監(jiān)控的想法時(shí)，也給予了他們充分的支持和指導(dǎo)。

2 ?生態(tài)水族箱在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 ?實(shí)驗(yàn)材料的提供

筆者建立的生態(tài)水族箱在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，特別是提供豐富、多樣且可持續(xù)的實(shí)驗(yàn)材料。水族箱中的黑藻，由于其結(jié)構(gòu)和生理功能，成為各種生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)材料來源。通過采集水族箱中的黑藻制作臨時(shí)裝片，學(xué)生可以直接觀察到細(xì)胞和葉綠體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而研究細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)和生命活動(dòng)的基本過程。除了黑藻，水族箱中還有其他一些水生生物，如綠藻、浮游生物等，都可以作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)和觀察的對象。除了實(shí)驗(yàn)和觀察細(xì)胞，生態(tài)水族箱還可以幫助學(xué)生進(jìn)行生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)方面的研究。例如，學(xué)生可以通過觀察和分析水族箱中不同生物種類的相互關(guān)系，研究生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，了解生物之間的相互作用和生態(tài)平衡的維持。同時(shí)，學(xué)生也可以利用水族箱來研究水體環(huán)境的變化和污染物的處理方法，提高他們的環(huán)境意識(shí)和環(huán)保能力。

2.2 ?觀察分析的機(jī)會(huì)

生態(tài)水族箱不僅是一種實(shí)驗(yàn)工具，還提供了學(xué)生直接觀察和分析水生生物在特定環(huán)境條件下的生存和生長情況的機(jī)會(huì)。其中，鹽度是一個(gè)非常重要的環(huán)境因素，影響著水生生物的分布、生態(tài)位、生存和繁殖等方面。然而，通常情況下，鹽度的影響往往只是通過課本和理論講解進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生往往難以從中獲得深入的理解和掌握。

在生態(tài)水族箱中，通過加入不同鹽度的水體，學(xué)生可以直接觀察和比較水生生物在不同鹽度下的生存狀況。例如，后來學(xué)生發(fā)現(xiàn)，采集來的羅非魚幼苗和河豚原先生活的水域是咸水水域，因此懷疑導(dǎo)致大部分河豚死亡的原因可能不是種群密度太大，而是水族箱中水的鹽度。再收集到河豚時(shí)，放入不同鹽度的水體中觀察其生存情況。這種實(shí)際觀察和比較讓學(xué)生直觀地理解鹽度對水生生物的影響，并深入了解水生生物的適應(yīng)性、生態(tài)位以及生態(tài)系統(tǒng)中的相互關(guān)系。這種體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)將加深學(xué)生對自然界和環(huán)境科學(xué)的探索和理解，激發(fā)對海洋生物和環(huán)境科學(xué)的興趣，為未來的學(xué)術(shù)研究和職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 ?基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的生物課程融合勞育的應(yīng)用研究

3.1 ?項(xiàng)目學(xué)習(xí)和勞動(dòng)教育的融合

生態(tài)水族箱項(xiàng)目是一種融合了項(xiàng)目學(xué)習(xí)和勞動(dòng)教育的教育模式。通過學(xué)生在生態(tài)水族箱的建立和維護(hù)過程中的實(shí)踐操作和探索，不僅能夠?qū)W習(xí)到生物學(xué)的理論知識(shí)，同時(shí)也能夠鍛煉他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。這種融合教育模式的目的是為了讓學(xué)生能夠在實(shí)踐中掌握知識(shí)和技能，同時(shí)也能夠培養(yǎng)他們的勞動(dòng)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。在生態(tài)水族箱項(xiàng)目中，學(xué)生需要通過實(shí)際操作和探索，積極參與到項(xiàng)目建設(shè)和維護(hù)中，從而培養(yǎng)他們的勞動(dòng)態(tài)度和責(zé)任感。

在生態(tài)水族箱項(xiàng)目中，動(dòng)物養(yǎng)殖也是一個(gè)重要的組成部分。學(xué)生需要觀察和記錄不同種類魚類在不同水質(zhì)和溫度條件下的適應(yīng)能力和生存能力，并探究魚類之間的食物鏈關(guān)系。這不僅要求學(xué)生掌握生態(tài)學(xué)和動(dòng)物學(xué)的知識(shí)，同時(shí)也需要他們具備實(shí)踐操作和科學(xué)研究的技能。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集和分析，以獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論。通過這種科學(xué)研究的過程，學(xué)生不僅能夠加深對生物學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)也能夠培養(yǎng)他們的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新精神。

3.2 ?實(shí)踐探究激發(fā)創(chuàng)新思維

生態(tài)水族箱的建設(shè)和維護(hù)為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習(xí)平臺(tái)，促進(jìn)技能和經(jīng)驗(yàn)掌握，并將課堂上學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，增強(qiáng)理解和掌握。學(xué)生面臨實(shí)際問題，運(yùn)用知識(shí)解決，如維護(hù)水族箱時(shí)，水體環(huán)境出現(xiàn)問題，需要運(yùn)用生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)等知識(shí)進(jìn)行分析和解決。通過實(shí)踐，學(xué)生掌握更多知識(shí)，并將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，如植物水培過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)控制水溫度、光照、營養(yǎng)等因素，保障植物生長。在參與生態(tài)水族箱建設(shè)和維護(hù)中，學(xué)生學(xué)會(huì)，相互協(xié)調(diào)、分工合作，很好地完成各項(xiàng)任務(wù)的同時(shí)，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，將更能適應(yīng)未來工作和生活。

4 ?結(jié)論和建議

在此項(xiàng)研究中，筆者成功地利用生態(tài)水族箱實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目學(xué)習(xí)與勞動(dòng)教育在生物課程中的融合。通過參與實(shí)際的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)，學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)興趣得到了顯著提升。生態(tài)水族箱不僅提供了豐富的實(shí)驗(yàn)材料，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，同時(shí)還為學(xué)生提供了觀察生態(tài)系統(tǒng)、分析生態(tài)問題、提出解決策略的機(jī)會(huì)。這一實(shí)踐不僅深化了學(xué)生對生物學(xué)理論的理解，還鍛煉了他們的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

因此，筆者建議在高中生物實(shí)驗(yàn)室中設(shè)立生態(tài)水族箱[ 4 ]。這種設(shè)施不僅可以為學(xué)生提供觀察和實(shí)驗(yàn)的場所，還可以提供一個(gè)實(shí)踐的平臺(tái)，使學(xué)生有機(jī)會(huì)將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，從而更好地理解和掌握這些知識(shí)。此舉將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)效果，并有力地推動(dòng)生物教育的發(fā)展。

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