基于项目式学习的科学探究与实践——以”探究土壤酸碱性对植物生长的影响“为例

基于项目式学习的科学探究与实践——以”探究土壤酸碱性对植物生长的影响“为例

陈林芳

普宁陈宝文学校

邮编:515300

摘要：本文以我校三年多的家校社共育实践为案例，详细阐述了通过家、校、社区三方联动促进学生全面发展的过程。文章从案例的基本情况出发，着重介绍了创新亮点和具体做法，并分析了家长参与度不高、社区支持不足等问题及应对措施。通过一系列有效的解决方案，学生在学业、品德、社会责任感等方面取得了显著进步，家长的教育意识大幅提升，社区资源也得到了充分利用。本文总结了可提炼的经验与启示，并提出了下一步发展计划，为其他学校推广家校社共育模式提供了借鉴。

关键词：家校社共育；学生全面发展；家长参与；

引言：近年来，随着教育理念的不断发展，学校与家庭、社区的协同教育逐渐成为现代教育的重点领域。家校社共育模式旨在通过家、校、社三方的紧密合作，形成教育合力，促进学生的全面发展。本文以我校的家校社共育实践为例，探讨了在共育过程中遇到的实际问题及其破解办法，分享了我们在推动家长参与和调动社区资源方面的创新经验，并总结了这一模式的成效及未来发展方向。

一、跨学科教学主题的选择

在21世纪的教学背景下，跨学科学习已成为提升学生综合素养的重要手段。通过跨学科主题的选择，学生不仅能够深入理解各学科知识的交互关系，还能培养解决实际问题的能力。在本项目中，选择“土壤酸碱性对植物生长的影响”作为教学主题，能够将科学探究与实际问题相结合，涵盖了化学中的酸碱性原理、生物学中的植物生长机制以及环境科学中的土壤质量问题。该主题具有很强的实践性与现实意义，通过实验验证不同酸碱度土壤对植物生长的影响，学生能够亲身体验科学探究的全过程。

该主题不仅涉及不同学科的知识点，还能够引导学生自主设计实验、收集数据、分析结果。这一过程锻炼了学生的探究能力和创新思维。同时，项目式学习模式下，学生通过合作学习和交流讨论，提升了团队合作能力和科学分析能力。因此，通过这一主题的学习，学生不仅能够掌握具体的科学知识，还能学会运用跨学科思维解决复杂问题，并掌握实验设计和数据分析等关键技能，这为他们今后的学习与实际生活打下了坚实的基础。

二、基于“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”项目的整体规划

（一）教学主题分析

1.主题概述

本项目的核心问题是探讨土壤酸碱性（pH值）对植物生长的具体影响。土壤酸碱性是影响植物生长的重要环境因素之一，不同植物对土壤的酸碱性具有不同的敏感性，因此，土壤的pH值决定了植物能否有效吸收养分并维持正常生长。本项目将围绕这些科学概念展开，让学生理解土壤pH值与植物健康之间的关系。学生通过探究活动将学习如何通过实验方式验证土壤酸碱性对植物生长的影响，从而深入理解这一环境因素对生态系统的作用。

2.教学目标

本项目的主要目标是通过实验验证不同酸碱环境下植物的生长情况。通过对比植物在酸性、中性、碱性土壤中的表现，学生将掌握土壤酸碱性与植物生长之间的关系，并理解酸碱调节如何影响生态系统的平衡。此外，学生还将在实验过程中培养科学探究技能，包括设计实验、收集和分析数据以及得出科学结论的能力。最终，学生将能够运用这些知识和技能，更好地理解土壤在环境保护和农业生产中的作用。

（二） 项目内容与活动设计

1.活动设计思路

本项目的设计遵循项目式学习（PBL）的原则，注重学生的自主探究和合作学习。学生将通过分组实验的方式，探讨在不同pH值的土壤中植物的生长情况。活动设计引入化学和生物知识，学生不仅要学习如何调控土壤的酸碱性，还需要观察、记录植物在不同土壤条件下的生长情况。整个实验环节将激发学生的好奇心和创造力，使他们能够在实践中运用跨学科知识。

2.具体活动安排

实验准备：首先，学生将从不同来源取样酸性、中性和碱性土壤，经过科学处理后，准备种植植物。为了保证实验的公平性，学生将选择相同种类的植物进行栽培，如豆类、草类等生长较快的植物品种。实验准备阶段不仅是技术上的准备，也是对学生理解土壤酸碱性原理的考验。

实验过程：学生每天需要观测植物的生长情况，记录其生长速度、根系发育状况、叶片颜色变化等一系列指标。通过持续的观察，学生将发现不同pH值土壤中的植物表现如何，进而积累实验数据。这个过程不仅锻炼学生的观察能力，还帮助他们深入理解实验变量与植物生长之间的因果关系。

数据分析：实验结束后，学生将对收集到的数据进行分析，比较不同酸碱条件下植物生长的差异。数据分析部分不仅是对实验结果的总结，也是学生锻炼数据处理和逻辑思维能力的重要环节。学生将通过图表或其他形式展示实验结果，并得出关于土壤酸碱性对植物生长影响的科学结论。

三、导引课教学设计与实施

（一） 导引课的定位

导引课作为项目的开端，旨在引导学生进入科学探究的状态，并为后续的实验提供理论基础。课程的重点是通过引发学生对“土壤酸碱性对植物生长影响”这一问题的兴趣，鼓励他们自主提出问题、设计实验，并运用探究式学习掌握科学方法。这节课不仅要激发学生的好奇心，还要奠定整个项目实验的理论基础，使学生在实验的设计与实施过程中能够有的放矢。

（二） 学情分析

班级学生对于植物的基本生长过程已有一定的了解，例如光合作用、营养吸收等基础知识，但他们对土壤酸碱性及其对植物生长的具体影响知之甚少。虽然学生已经具备初步的实验操作技能，如测量、记录和分析数据，但对复杂实验的设计和系统化探究方法的应用仍需进一步指导。在这种背景下，本导引课需重点培养学生的实验设计能力，并帮助他们更好地理解跨学科知识。

（三） 教学目标

1.知识目标：学生能够理解土壤酸碱性与植物生长的关系，并能够解释土壤pH值对植物吸收养分和生长状况的影响机制。

2.能力目标：通过实验设计与数据分析的过程，培养学生提出科学问题、设计实验、分析数据、得出结论的探究能力。

3.情感态度目标：通过项目的引导，激发学生对自然界中生态平衡的兴趣，并培养他们的环境保护意识，理解如何通过改善土壤条件促进植物健康生长。

（四） 教学设计思路

本课采用问题引导式教学，鼓励学生在教师引导下，通过提出问题来自主探索。例如，提出“为什么不同酸碱性的土壤会影响植物生长？”这样的问题，激发学生思考并引导他们深入理解土壤pH值对植物的具体作用机制。在实验前，将对土壤酸碱性的基本知识进行必要的铺垫。教师将讲解酸碱性与植物营养吸收的关系，结合实际生活中的土壤类型，引导学生将理论与实践相结合。此外，教师将简要介绍实验设计的基本流程与方法，如控制变量、选择观察指标等，以便学生在实验过程中有据可依。

（五） 具体教学过程

1.导入阶段（5分钟）

教师通过展示三种不同酸碱度土壤的样本（酸性、中性、碱性）和几组植物在不同土壤中生长的对比图片，直接吸引学生的注意力。然后提出问题：“为什么这些植物在不同的土壤中生长得不同？”通过这个问题，引导学生初步思考土壤酸碱性与植物生长之间的关系。

2.讲授阶段（15分钟）

教师讲解酸碱性（pH值）的基本知识，包括如何测量土壤的pH值，以及pH值对植物生长的影响。通过实例分析，说明酸性和碱性土壤如何影响植物对养分的吸收。教师还将介绍土壤类型（如沙土、壤土、黏土）和它们的酸碱性特点，以帮助学生更好地理解实验背景。

3.小组讨论与实验设计（20分钟）

学生分组讨论，并根据教师的引导设计自己的实验方案。小组成员需讨论并确定实验的变量，如不同pH值的土壤（酸性、中性、碱性），选择实验用植物（如豆类或草类植物），并确定观察指标（如植物的生长速度、叶片颜色变化等）。讨论结束后，各组需提交一份简单的实验计划草案。

4.总结与反馈（10分钟）

教师对各小组的实验设计进行点评，提供反馈与建议。针对实验中可能遇到的问题，如如何更有效地控制变量或选择更准确的观察指标，教师提出改进意见。最后，教师简要总结本课内容，并预告下一步的实验实施环节，激发学生的进一步学习热情。

四、教学反思

在整个教学过程中，我发现学生表现出了极高的参与度，尤其是在实验设计阶段，大家能够积极投入，并展现出对探究“土壤酸碱性对植物生长影响”问题的浓厚兴趣。然而，我也注意到，在实验结果的记录和数据分析部分，学生的表现还不够成熟，部分学生对数据背后的科学道理理解得不够透彻。这说明在这方面的指导还需要进一步加强。本次项目的成功之处在于，学生通过亲身参与实验探究，真正理解了跨学科知识的实际应用。他们不仅学会了如何提出问题、设计实验，还掌握了科学探究实际问题的基本方法，达到了项目式学习（PBL）预期的效果。同时，学生在整个过程中培养了团队协作和创新思维的能力，这是我感到最欣慰的部分。但在反思过程中，我认为仍有改进的空间。尤其是在实验数据分析方面，可以进一步加强讲解，让学生更好地理解如何从数据中提取有效信息。未来的课程中，我会增加对实验结果讨论的时间，引导学生深入思考数据背后的科学道理，从而提升他们的综合分析能力。

参考文献：

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[3]李军,王较过. 基于项目式学习的跨学科实践教学案例研究——以“探究桥梁的科学、人文和艺术之美”为例 [J]. 物理教师, 2024, 45 (01): 37-40+44.