高中“种植十探究”类社团实践探索

张纯

关键词：社团实践；矮脚黄；种植；探究

文章编号：1003-7586（2024） 01-0036-03 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

1引言

2022年，《义务教育劳动课程标准（2022年版）》正式发布，种植类劳动教育因其趣味性和实践性在幼儿园、小学和中学广泛开展。从2021年开始，笔者就在高一开设了一个种植类社团，在网络选课时，30个名额一分钟内抢完，也充分说明了学生对该社团的青睐。然而，种什么、怎么种成了指导老师最大的困惑。社团活动如何组织才能让学生不仅能赏生命成长之美，享成果分享之乐，还能悟科研探索之道呢？下面笔者就以“矮脚黄”的种植为例分享高中“种植十探究”类社团活动的开展的一些实践探索。

2选择“矮脚黄”的缘由

2.1“矮脚黄”和南京的不解之缘

“矮脚黄”与南京的第一个不解之缘在于，它是由南京农业大学培育而成。南京当地普遍栽培此青菜品种，是因为其株高28～30 cm，不仅梗白、头大，并且口味好，食后无渣，深受消费者喜爱。

“矮脚黄”与南京的第二个不解之缘在于，除了平时餐桌上使用清炒这种常规做法之外，在小寒节气，南京地区的人们都会食用“菜饭”，做法也很简单，用“矮脚黄”青菜与咸肉片、香肠片，加之生姜粒与糯米一起煮，味道鲜美可口。

2.2“矮脚黄”最佳播种时期和社团开课时间的高度吻合

“矮脚黄”以作秋冬青菜栽培为最宜。秋播于9月中旬，平均温度降到24℃时播种育苗，高一社团课一般是第一周选课，第二周开课，开课之后第一周进行育苗、除草和整地，一般会在第三周也就是9月底开始播种，而“矮脚黄”在9月底至10月底均可播种，11月至翌年2月收获，与社团第一学期活动时间高度吻合。

2.3“矮脚黄”作为研究材料的优势

2.3.1生长周期短

“矮脚黄”一般采用育苗移栽、采收大棵菜为主，从育苗到采收历时45～60天，学生一学期社团活动中能够完整经历育苗、定植、田间管理等阶段，在参与田间劳动的同时，亲历种子萌发、植株生长等过程，感受劳动的艰辛，享受劳动的喜悦与成就。

2.3.2性状改善明显

“矮脚黄”是四倍体，与普通二倍体青菜相比，性状改善明显，主要体现在：①生长迅速、产量高，且营养成分高，例如氨基酸含量、维生素含量增加。②抗热、抗寒及抗病性增强，例如“矮将军2号”品种可以耐寒越冬，“矮将军701”耐热耐湿。

2.3.3种植时间长

“矮脚黄”基本上一年四季均可种植：①作麦黄菜栽培，3月4月播种。②作伏菜秧栽培，7月8月播种。③作秋冬青菜栽培，9月播种。④作越冬青菜栽培，10月播种。

3社团活动课程设计

3.1动手动脑明流程——探究影响种子萌发因素

购买不同品种的“矮脚黄”种子，指导学生查阅相关资料了解育种的方法和注意事项。

通过阅读说明书，学生们了解到用30～40℃温水浸种3～4小时后，放在20℃左右处催芽，1～2天就能发芽。教师用问题串的形式引导学生思考：为什么要用温水浸种？什么温度浸泡更合适？浸泡多长时间发芽率更高？提出问题并寻求答案是自然科学产生和发展的动因，引导学生通过查找资料得知，温水浸种可以解除种子休眠，提高代谢水平，从而提高发芽率。至于什么温度、浸泡多长时间需要设计实验并实践来探究。介绍生物实验设计的原则——单一变量和对照实验，启发学生设计实验解决生产实践中的真实问题，并引导学生确定该实验的变量、设计实验方案、观察方案、收集数据方案。该实验中，自变量是浸泡温度和时间，因变量是发芽率，学生设计表格如表1所示。

3.2亲历农事知辛苦——生长期的田间管理

种子经催芽发芽后，将发芽后的种子移至大田中种植，也可不用催芽直接撒播。生长期的田间管理主要包括以下几个方面：①刨地晒田施底肥。深耕后晒田，保证土壤疏松，增加其保水保肥能力，并在15～20 cm土层内施加有机肥作为底肥。②间苗定植拔杂草。在第2片真叶时进行第一次间苗，保持苗距2 cm；在3～4片真叶时进行第二次间苗，保持苗距4 cm；在4～5片真叶时进行定植，苗距20 cm。③浇水追肥观生长。出苗前要保持土壤的湿润，出苗后浇水要轻和匀。“矮脚黄”根系小，吸收能力弱，所以在生长期要勤照看。

3.3变废为宝建循环——厨余垃圾发酵肥的制作

学校食堂每天都会产生大量的厨余垃圾，包括丢弃不用的菜叶、果皮和蛋壳，以及剩菜、剩饭和骨頭（鸡骨、鱼刺）等，含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭。但是，如果经过妥善的处理和加工，可以转化为新的资源，例如可以作为植物生长的肥料。

目前的堆肥方式有很多种，社团学生通过查找资料并结合实际情况，选择了波卡西堆肥。波卡西堆肥是通过EM菌发酵的一种堆肥方法，EM是Effective Microorganisms的英文缩写，意思是有效微生物菌群，它是由功能各异的多种微生物组成的一种活菌制剂，一般包括光合菌、酵母菌、乳酸菌等多种微生物。学生们将EM菌混合到厨余垃圾中，一同放进密封的发酵容器，通过间歇性缺氧发酵，来分解发酵物质产生肥料。

3.4现象背后觅本质——揭示“霜打青菜”分外甜的奥秘

民间有“霜打青菜”分外甜的说法，这种说法正确吗？首先，霜降是二十四节气中的第十八个节气，也是秋季的最后一个节气，一般在10月底，霜降后气温骤降、昼夜温差大。其次，霜降不是表示“降霜”，南京的初霜日，根据气候统计，都要到11月中上旬。再次，“霜打青菜”真的会变甜吗？为了解答这个问题，从初霜日开始，每周让学生采收几棵“矮脚黄”青菜回去，用清水煮熟，细细品尝它的甜度。通过品尝，学生们一致认为，“矮脚黄”青菜经历了霜冻之后口感确实变好变甜了。

通过亲自品尝后，学生对“霜打青菜”变甜这个说法有了直观的感受和认同。然后引导学生进一步思考，“霜打”和“变甜”之间的逻辑是什么呢？通过查找资料，学生得知，随着气温变低，十字花科的植物为了防止细胞液结冰，将淀粉水解为蔗糖、葡萄糖等，提高了细胞液的浓度，从而达到抗冻的目的，这是植物适应环境的结果。

11月份正值高一年级第一学期期中，学生在课内已经学过物质的跨膜运输、植物细胞质壁分离现象等知识，引导学生使用已学的知识设计实验，解释和验证假说和观点。以下是学生设计的两个方案。

方案一：称量法比较随气温降低“矮脚黄”细胞液浓度变化

实验原理：成熟植物组织相当于一个渗透系统，原生质层相当于半透膜，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水，质量减少；当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水，质量增加。通过称量和比较“矮脚黄”叶片放在一系列梯度浓度蔗糖溶液中质量的变化，探究叶片细胞的细胞液浓度。

实验思路：①设置蒸馏水对照组和不同浓度梯度的蔗糖溶液（0.2 g/mL、0.3 g/mL、0.4 g/mL、0.5 g/L、0.6 g/mL）实验组。②每周取生理状况相同的新鲜叶片，用瓶盖自制圆形打孔器在白色叶柄处取相同大小的样品30个，5个为一组，分为6组，用天平称量并记录每组叶片的原始质量。③将6组叶片分别放入6个装有蒸馏水和不同浓度蔗糖溶液的烧杯中，放置一段时间。④擦干表面水分后称量每组叶片质量（见表2）。

方案二：显微镜观察法比较随气温降低“矮脚黄”细胞液浓度变化

实验原理：成熟植物组织相当于一个渗透系统，原生质层相当于半透膜，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水，表现为质壁分离。“矮脚黄”叶肉细胞的细胞质中有叶绿体，通过叶绿体指示原生质层的位置间接显示液泡的大小变化以及是否发生质壁分离。通过显微镜观察“矮脚黄”叶片在0.3 g/mL蔗糖溶液中初始发生质壁分离的时间和相同时间内质壁分离占比，探究叶片细胞的细胞液浓度变化趋势。

实验思路：①每周取生理状况相同的新鲜叶片，撕取下表皮叶肉细胞制备临时装片。②用低倍镜观察正常状态的叶肉细胞并选择合适的视野。③引流法将细胞浸润在0.3 g/mL蔗糖溶液中。④用低倍镜观察细胞变化并记录相关数据（见表3）。

4反思

高中教学是基础教育的关键，社团课程是学校课堂的补充和延伸。在高中阶段开设种植类社团，可以拓展学生学习空间，把劳动教育与学科学习深度关联。科学探究是生物学学科核心素养的重要内容，所以，开设“种植+探究”类社团有非常重要的意义。参与该社团的学生是高一学生，他们能通过社团活动激发对生物学的兴趣，并能了解科学探究的一般方法，在种植活动中，动手动脑相结合，通过问题解决促進科学思维的形成。但是，由于学生生物学知识积累得还不太多，所以有些实验设计方案还不太完美，作为指导教师，及时的引导就显得非常重要。