起·承·转·合：在高中生物学实验教学中渗透劳动之美

［摘 要］为了将劳动教育与生物学实验教学进行有机融合，可创新性地利用高中生物学实验中的劳育素材，引导学生从日常种植中发现问题，并以小组合作实践、翻阅资料等方式，开展一系列项目式探究实验。此外，还可通过融合化学、数学等学科知识，完善学生对土壤动物及其丰富度的认识，进而丰富学生的蔬菜种植理论和提升学生的实践能力，建立学科知识与生产生活实际的联系，实现实验教学与劳动教育的有机融合。基于上述背景及依据布鲁纳的认知结构学习理论，本次项目式实验课程采用“起—承—转—合”四步教学法来开展。

［关键词］劳动教育；实验教学；土壤动物；高中生物

［中图分类号］    G633.91                ［文献标识码］    A                ［文章编号］    1674-6058（2025）02-0089-04

《大中小学劳动教育指导纲要（试行）》指出，当前学校中存在“有教育无劳动”和“有劳动无教育”等问题，这表明学校的劳动教育尚停留在表面。因此，为了践行五育融合理念，推进劳动教育，教师应在学科教学中有机渗透劳动教育。高中生物学是一门以实验为基础的学科，其实验过程蕴含丰富的劳育资源。为了将劳动教育更好地融入生物学实验课堂，笔者尝试引导学生对教材实验进行优化，并鼓励他们进行课外的创造性探究实验，让学生在实验中培养劳动技能，提升劳动素养。

“研究土壤中小动物类群的丰富度”是人教版高中生物教材选择性必修2第2章第1节中的“探究·实践”栏目内容，学生需通过研究土壤动物的丰富度来深入认识群落的结构差异，加强对取样调查、统计分析等科学方法的运用，同时培养保护土壤环境与生物多样性的情感态度与价值观。生态学实验是生物学与劳动教育融合的生动体现，是实现学科育人和生态育人的有效路径，但由于生态学实验存在较多不可控因素，如天气变化、实验材料受限、学生安全等，高中阶段的生态学实验大多停留在理论学习阶段。为了解决这一矛盾，笔者充分利用本校的耕读园资源，通过项目式实验，以小组合作的形式，引导学生从生活问题出发，在劳动中获取知识和提升技能，深入认识研究土壤动物的方法和意义。

一、“起”：情境导入，激发思考

教师先展示耕读园中两个班级种植的同种蔬菜（如生菜）的生长状况图：一块地的蔬菜生长健壮，而另一块地的蔬菜生长矮小；再以两者的巨大差异作为导火索，激发学生的思考和探究兴趣。

二、“承”：追根溯源，链接教材

（一）确定主题，探究实验

1.确定项目主题，设计调查表

在实际问题的驱动下，教师引导学生回顾影响光合作用和呼吸作用的环境因素，并让学生挑选湿度、温度、光照强度、酸碱度等因素进行探究。学生基于所学知识思考如何对相关的环境因素进行检测，并围绕所挑选的探究因素制订取样调查表（如表1），以便有序开展调查实验。

设计意图：让学生从自己的劳动成果出发，在实践中发现问题，激发学生强烈的好奇心；引导学生基于蔬菜的光合作用思考问题，并通过设计调查实验研究问题，培养学生良好的观察习惯和解决问题的能力。

2.分组取样调查，统计结果

各小组分别利用土壤检测仪测量两块地的光照强度及土壤温湿度、酸碱度，记录数据并进行比较。

设计意图：通过比较环境因素对作物生长的影响，深化学生对植物光合作用等内容的认识，同时也激发学生进行新的思考：环境因素差别不大时，作物的生长还会受到哪些因素的影响？

（二）过渡实验，衔接教材

当学生在耕地环境上查无所获时，教师应及时引导学生回顾生态系统的组成成分，提示学生耕地中的生物因素可能会对作物的生长产生影响。当学生注意到两块地的土壤动物的出现频率有较大差异时，教师可以顺势引出对土壤动物丰富度的调查。

学生以小组为单位，按照教材第30页中的操作步骤，前往两块菜地取样，以调查土壤中小动物类群的丰富度。调查结果显示，作物长势良好的耕地中土壤动物的丰富度较高，而作物长势较差的耕地中土壤动物的丰富度较低。

这一结果引发了学生的思考，在汇报时学生推测：土壤动物能有效改善土壤的物理结构，如提高土壤的透气性，从而保证作物根部的有氧呼吸，促进作物的生长。

设计意图：通过引导学生关注实验过程中的意外发现，使他们能够完成从非生物因素过渡到生物因素的思考，从而在实践中培养学生的发散思维及迁移能力。

三、“转”：拓展提升，课外实践

（一）发现不足，改进实验

各小组对实验结果进行反思，汇总在实验中遇到的问题，并通过小组合作寻找解决办法。

1.实验中的不足

取样器：教材中所用的易拉罐取样器裁剪比较麻烦，难以获得较为平整的切口，且易变形；不透明的材质使学生无法观察到土壤原本的结构层次；易拉罐切口锋利，学生操作时易被划伤，存在安全隐患。

诱虫器：无底花盆置于漏斗上，固定难度大，稳定性差；实验时间较长，灯罩难以承受长时间的高温；金属网被长时间照射后会发烫，不利于土壤动物的收集，使实验结果产生较大偏差。

实验试剂：教材中，实验动物用浓度为70%的酒精溶液进行处理，但这种方法会导致收集到的小动物死亡，过于残忍；土壤中的小动物会因实验次数的增加而不断减少，不利于维持土壤环境的稳定。

动物鉴别：由于动物分类学知识薄弱，高中学生在鉴别动物种类时存在较大困难，尤其是有毒有害的土壤动物，若处理不当会威胁学生的安全，而鉴别时间过长则会影响实验进度。

2.实验改进方案

改良取样器：学生用透明的硬质塑料瓶替代易拉罐，硬质塑料瓶更安全、更便于携带，且它的盖子能有效防止土壤动物逃跑；透明的材质能够让学生直接观察土壤的色泽、疏松度、黏稠度等。

改良诱虫器：（1）首先用水培花盆来实现一体化分离，但因花盆空间太大而导致分离效果不佳，而后利用废弃的奶茶桶和透明的沥水篮进行进一步优化，这些材料易得，组装简单，分离效果好；（2）使用大功率的灯泡同时照射多个实验组，节能环保；（3）用不透光的黑色塑料袋遮光，营造黑暗条件。（如图1）

改良实验试剂：简易采集得到的体积较大的土壤动物，根据活动能力进行分类处理。活动能力弱的置于湿棉花上，活动能力强的置于清水中，观察后放生，尽可能保证土壤动物的活性，彰显对实验动物的伦理关怀。

加强动物鉴别：以《中国土壤动物检索图鉴》为蓝本（如图2），制作南宁市第三中学五象校区常见土壤动物的电子图鉴（如表2）。将学生的实验结果汇集成册，既能提高实验效率，又能增强学生的实验成就感，充分调动学生实验的积极性。

设计意图：首先，引导学生总结实验中存在的不足，并鼓励他们提出解决方案，关注学生对实验细节的把握，培养学生严谨科学的实验思维。其次，引导学生在实践中创新，让教材实验贴近生活，使得生态学实验的操作更加简便。最后，将实验成果转化为可供教学持续利用的宝贵资源，让学生从实验中获得成就感，从而有效激发学生的创新意识和创造能力。

（二）理论迁移，设计实验

教师抛出问题：2020年世界土壤日的主题是“保持土壤生命力，保护土壤生物多样性”。土壤动物作为环境监测的指示动物，在实际生产中，我们该如何提升它们的丰富度？抛出问题后，教师强调学生在学习过程中需要综合运用各学科知识，如融合数学、生物学、信息技术对数据进行采集与分析，融合生物学和化学分析不同肥料对作物的影响。

学生以小组为单位，利用课余时间翻阅相关文献，最终各组将寻找到的提升土壤动物丰富度的办法进行落实。全班共分为松土组、施有机肥组、加落叶组、“松土+有机肥组”、“松土+落叶”组五个小组展开实践研究。如松土组：在每周二的劳动课上对耕地进行松土处理，对照组不做处理，每周五测量一次土壤动物的丰富度，实验持续四个星期，要求如实记录实验结果。

设计意图：因地制宜地利用学校耕读园的资源，让学生在生态学实验中感受劳动的乐趣，在劳动中获取专业知识和习得劳动技能，从而有效提升学生的劳动素养。

（三）分析实验，解决问题

学生先利用Excel等软件取各组调查结果的平均值后进行绘图分析，再参照等级量化表进行结果汇总，随后将长达一个月的研究成果制成PPT进行汇报展示，最后指出各组实验中土壤动物的变化情况及作物的生长情况。综合对比五组实验结果后，学生最终筛选出提升土壤动物丰富度的最优办法：每周松土+施适量的有机肥（如蚯蚓粪）。学生的部分研究成果如图3所示。

设计意图：以学生为中心，让学生将各学科知识综合运用到种养实践中，这有利于培养学生运用学科知识解决种养问题的能力，实现“劳动+学科”协同育人。此外，这种做法也有助于培养学生的跨学科学习能力，激发学生的探究兴趣，从而达到深度学习的目的。

四、“合”：总结深化，要点提炼

教师抛出问题：如何在保护环境的基础上，实现作物的增产增收？即如何维持耕读园这一小型生态系统的稳定与可持续发展？

学生以小组为单位，利用课余时间查阅文献资料，并结合本课程的核心实验，以及生物学、化学、地理等多学科知识，形成一套科学的耕读园种养方案。形成整套方案之后，学生通过种养实践进行探究验证，针对不同的作物形成相应的种养方案，并进行成果展示。最终，通过大众评选，筛选出有效可行的方案供其他年级的学生参考学习。

设计意图：引导学生学会多角度分析问题，在研究农业生产实践时，不仅要关注经济产量，还应注重环境保护，以实现经济与生态的双赢。这一环节的设计不仅能培养学生保护土壤环境的社会责任感，还能增强他们运用科学知识解决实际生产问题的能力，同时升华本次实验课的主题——“劳动+环保+科学”。

综上所述，本节课以培养学生的科学思维和科学探究能力为出发点，以学生活动为核心，以情境问题为导向，层层推进项目式教学及实验创新，将劳动教育与实验教学有机融合。学生通过劳动实践发现土壤动物丰富度的差异，并应用土壤动物丰富度相关知识解决实际生产问题，在劳动中认识生态学对农业生产和生态环境保护的重要性，形成保护土壤动物多样性和土壤环境的情感态度与价值观。整节课围绕作物的种养问题展开，鼓励学生对实验进行改进、创新和优化，充分凸显了学生的主体地位。而教师适时的点评与反馈，既落实了“教—学—评”一体化的教学理念，又彰显了“做中学”及“跨学科融合”的新课程理念。值得注意的是，高中生态学实验多以调查研究为主，如何将这些实验转化为学生易操作、可实施的定性与定量实验研究，是今后教学中教师需要进一步探讨的问题。

［   参   考   文   献   ］

[1]  邵喜英.“起承转合”的生物课堂教学[J].新课程（下），2012（10）：34.

[2]  苏永春，勾影波.中、小型土壤动物标本的采集与制备[J].生物学通报，1994（8）：43.

[3]  陈密玉，张凌霞，何淑珠.“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的改进和优化[J].生物学教学，2019，44（4）：36-38.

[4]  张云，陈巧，林颖韬.对《土壤中小动物类群丰富度的研究》探究活动的建议[J].福建教育学院学报，2014，15（3）：89-91.

[5]  刘建龙.基于新课程理念下高中生物学实验教学对策研究[J].中国现代教育装备，2020（16）：53-54.

（责任编辑    罗    艳）