基于学科融合理念的校园研学课程设计与实施

郑祖槐 庄小华 石娟 冯程 王会苹 杨鸿雁

《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》中提到教师要结合学生、学校和当地的情况，突出地理学科强实践性的特色，使学生在自然和社会的大课堂中学习地理［1］。为弥补平时课堂教学当中的不足，有效培养学生核心素养，激发学生学习兴趣。笔者以云南省文山市城南中学组织开展的校园研学活动为例，探讨多学科融合的研学课程设计与实施。通过开展校园研学活动，引导学生实地体验，小组合作探究，让学生在感受校园之美的同时，激发学生热爱校园，发现身边的地理知识，进而培养学生的综合实践力。

一、研学准备

地理、数学和生物教师首先对学校的每一个角落进行踩点，综合考虑确定研学线路，结合学科特点设计研学课程，提前告知学生复习必备的学科知识，确定各小组的具体人员及分工任务。

研学对象：高一年级A分部（A1班、A2班）共66名学生，每小组6人，共分为11個小组。

选取内容：鲁教版（2019版）高中地理必修一第二单元“从圈层看地表环境”第三节“生物圈与植被”（识别植被类型）；高中生物学必修一“分子与细胞”。

课标要求：通过野外观察识别主要植被类型，说明其与自然环境的关系；校园植物分类课程以提高学生的实践能力和创新能力为核心，重视培养学生的科学思维和社会责任，创新精神及自主学习能力［2］。

二、研学目标

通过实地观察和查找资料，能识别校园内的主要植被类型，学会描述校园植被的功能及其对校园环境的影响，了解植物的名称、科属、形态、生长习性等基本信息，以培养学生的地理实践力和综合思维。运用数学知识测量树高，制作简单的植物标本，以提高学生的地理实践力；在校园内引导学生学会用手机拍照收集学科素材，培养学生获取地理信息的能力；从生物学科角度探究相同地方南天竹叶片颜色不同的原因以及光照对植物的影响，提高学生综合运用知识解决实际问题的能力，培养学生求真务实的科学态度。

三、研学任务

研学任务1（表1）：将校园观赏植物进行分类（图1）。

研学任务2（表2）：校园内南天竹的颜色密码——地理环境对植物的影响。

研学任务3（表3）：测量树木胸径、地径、树高记录。

胸径：距地面往上130（cm）处的树干直径。常以“Φ”表示。

地径：离地面30（cm）处的树杆直径。常以“d”表示。

苗木高度：苗木露出地表的根茎部至树冠顶部之间的垂直距离，常以“H”表示（计量单位为cm，下同）。

地径计算公式：地径周长为l1形状大致为圆形周长公式l1=2πR1，直径为2R1=[l1π]。

胸径计算公式：地径周长为l2形状大致为圆形周长公式l2=2πR2，直径为2R2=[l2π]。

解三角形计算树高法（要求人与树根在同一高度）。

测量距树根距离d（cm），测量人的高度h3（眼地距离），用量角器测量人看树顶时仰角α。

计算公式tanα=[h1d]，化简h1=d×tanα，树高H=h1+h3。

研学任务4（表4）：探究光照对植物的影响。

探究步骤：①每组准备两盆长势相同的同种植物（组间植物种类不同）；②将两盆植物分别编号1和2，1组设为对照组，不做任何的处理；将2组做遮光处理，置于相同环境中培养一段时间；③一段时间后观察植株生长实际情况及叶片颜色是否有变化，并做好相关的记录；④从生物学角度分析与讨论：为什么遮光植株的叶片颜色会变浅，它受到什么因素的影响？

观察不同植物叶片的过程：①用肉眼观察不同植物叶片的结构，描述叶片的特征，比较不同植物叶片有什么不同，思考其对植物适应不同环境有什么重要意义；②在学校生物实验室利用光学显微镜观察不同叶片的表皮细胞，尝试绘制叶片表皮细胞结构图。

提取分离绿叶中的色素进行差异比较：①采集叶片：取研学任务四中1和2两组植物叶片，采集校内不同颜色的等量植物叶片；②提取并分离色素，具体操作方法步骤详见生物课本必修一97～99页；③要求学生认真观察，记录实验结果；④研学小组进行分析与讨论，最终得出小组结果。

研学任务6（表6） ：比较不同地面状况对下渗的影响。

实验器材：准备3瓶1.5升的水，手机计时。

实验过程：同一时间，分别在水泥路面、透水砖路面和植被缓坡，在相同高度、相同时间内，倒水速度相同的情况下，完成表6。

①学校主干道旁、人行道上均铺设了一般的透水砖，组织学生进行研学实验操作，仔细观察其与周边水泥路面存在的差异，并说明影响了水循环中的哪一个环节？结合所学知识，描述不同下垫面的结构，比较当下垫面情况不同的时候，其下渗量会有什么影响？同时引导学生思考其对校园环境有什么重要意义？

②思考缓坡植被的布局位置有什么特殊性？校园植被的建设对校园环境有什么重要意义？

③结合校园研学实践活动，说明在校园及城市建设中不断增加绿化面积、铺设透水砖对雨水的下渗及地表径流有何影响？同时，思考面对城市内涝及校园内涝的现象，应采取什么治理对策？

四、研学过程

研学活动开始前，研学指导教师对本次研学活动分组、研学任务、研学纪律及其他相关事项等方面进行详细讲解。2023年4月26日早上第四节课，高一年级A1班和A2班学生，在地理、数学、生物等学科共8名教师的有序组织下，在校园内按照研学前的小组分工、线路规划进行两个小时的研学实践。

第一站：从地理学科角度引导学生掌握地理环境对植物的影响。通过制作简单的植物标本，了解到校园内的植被基本上是人工植被。主要植被类型有香樟树、灯台树，还有许多草本植物。香樟树的植被特征是一年四季常青，树叶多革质，主要分布在温暖湿润的热带、亚热带气候区。根据小组的认真调查，结合调查结果为共建“绿美校园”建设提出了一些建议。有效地培养了学生的地理实践力和综合思维。

第二站：生物教師从生物学科角度为学生讲解南天竹叶片颜色不同的原因，收集做生物观察实验的植物叶片。学生了解到光照会影响植物体内色素的合成，植物叶片细胞内的色素主要分为叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮类色素及其衍生物、花青素等；南天竹叶子发红跟温度也有一定的关系。南天竹长期处在低温中，叶片就会自动合成花色素，之后就会呈现出红色。同时，要求学生在不破坏校园植被的前提下，收集不同的植物叶片，下节课带去生物实验室进行实验活动：观察不同植物叶片并测定其色素含量比较差异，进一步提高学生的动手实践能力。

第三站：数学教师运用数学角度测量法知识指导学生解决生活中的问题。研学小组选取学校内较为高大的灯台树，引导学生通过课本上的理论知识与实践操作相结合，通过小组合作探究，思考如何测量树高、胸径、地径，并在教师的指导下，在实践测量过程中完成研学任务3的填写。通过小组团结协作，明确分工，合作探究，在研学过程中体现了团队的集体智慧，培养了学生的综合思维能力和解决问题的动手能力。

第四站：在学校天桥上进行不同地面状况对下渗的影响比较实验。首先学生在一旁观看老师的实际操作示范，用1.5升的水瓶以相同的速度把等量的水分别缓慢倒在水泥路面、透水砖路面和植被缓坡，仔细观察水的下渗速度，然后按照研学小组依次进行实践操作，在教师的要求下完成研学任务6表格内容的填写。探究得出不同地面的状况对雨水下渗和地表径流会产生一定影响。利用研学实验的结论，引导学生尝试对发生在身边的现象（比如城市发生的内涝现象）成因进行合理分析，并提出一些可行性的建议及措施。

五、总结

基于校园环境资源，构建融合多学科的研学活动，情景真实，最终完成各学科的课标要求，研学实践教学效果明显。研学活动结束后，要求学生上交制作的植物标本，完成研学手册的填写，并在课堂上进行研学感悟分享。教师对整个研学活动进行总结，对不足之处进行完善，确保在下次的研学活动中，准备更充分、研学活动任务的设计更具有趣味性和可操作性。在校园内开展研学实践活动，可在实践中培养学生核心素养，激发学生学习兴趣，体现出多学科综合育人的价值优势［3-4］，培养学生爱校情怀和校园环境的保护意识。满足学生发展的多元需求，更好地全面落实“立德树人”的根本任务。

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2021.

［2］ 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2021.

［3］ 周泽甬，宋艳龄.中学地理跨学科主题研学活动设计——以宁波四明山红枫产业发展为例［J］.地理教育，2023（11）：72-76.

［4］ 刘慧，刘伟.基于绿色发展理念的高中地理研学活动设计——以上海市杨浦滨江研学为例［J］.地理教育，2023（7）：68-71.