劳动教育背景下的生物学实验材料选用

王玥

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (8) : 151 -152.

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实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (8) : 151 -152. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.08.050
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劳动教育背景下的生物学实验材料选用

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摘要

探索在高中阶段如何用生物学实验的理论基础,选择适宜劳动种植的作物材料进行生活性实践劳动,再利用生产性劳动教育的劳动成果,如菠菜叶片、黑藻叶片等,反哺生物学实验材料。在连续贯穿的教育过程中,应同时提升学生的生物学知识和劳动素养,进一步提高学生的综合素质。

关键词

劳动教育 / 生物学实验 / 一材多用 / 生活性实践 / 生产性劳动

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王玥. 劳动教育背景下的生物学实验材料选用[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(8): 151-152 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.08.050

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普通高中在基于《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》[1](以下简称《意见》)实践之后,许多学校劳动教育实践基地已见雏形,能够形成阶段性成果。《意见》明确强调,学校除开设劳动教育的必修课程外,其他课程应当结合本学科、本专业的特点,有机融合劳动教育的内容。在学科特性中渗透劳动教育,是让劳动教育所创造的价值多元化的新方向,同样是新时代“五育并举”下的应有之义。高中生物学学科作为自然科学,以实验为主,注重实践,在生产生活的应用中作为科学指引,天然就具有生活劳动的属性和独特的劳动育人价值。同时,在学校劳动实践基地的作物中,不乏适宜作为生物学教学素材和生物学实验材料的农作物,能够让劳动教育的资源和价值得到最大化利用,符合《普通高中生物课程标准(实验)》中所提出的,生物学教师应创造条件,就地取材、因陋就简地开设好生物学实验[2]。

1 劳动教育成果反哺生物学实验材料的价值

1.1 深悟劳动内涵,培养劳动素质

目前,劳动教育常为生物学教师兼任,具有将生物学实验融入劳动教育的天然优势。在生产性劳动教育的过程中,可引导学生选用适宜的可用作生物学实验材料的作物;在进行作物种植的过程中,赋予学生深入感受创造性劳动的意义。当学生融入“选择何种作物作为何种生物学实验材料”的这一项目式情境中,就能够在其中深化劳动课程的内涵,真正达到培养学生劳动素养的目的。

1.2 有机融合学科,贯彻劳动教育

“五育并举”不应只是简单并列,更应当具备“融合”“贯通”之义[3]。因此,教学时应不拘于简单的劳动科学和技能的培养或将“五育并举”生拉硬拽地硬性融合,而是要将各学科进行有机融合。在生物学实验教学中,笔者发现劳动教育的落脚点是将目标、内容和劳动过程进行有机融合。在探究实践实验中,可以引领学生在学习生物学原理后,将所学到的实践内容应用于解决实际农业生产中的问题。同时,生物学实验所必需的实验材料,如黑藻、洋葱等,都是相对简单、容易通过校内劳动生产获得的实验材料。以生物学实验的理论和实践知识来引导内化科学劳动技能的提高,以生产劳动的成果反哺生物学实验材料的获取,是一种有机融合的劳动教育课程,让教育过程更自然、融合、贯通。

2 劳动教育背景下选择种植材料的原则

开展“探索种植适宜的生物学实验材料”的项目式劳动教育,宜将学科课程与劳动课程相整合,利用学科项目化的形式贯穿劳动教育和学科融合的全过程。在选择劳动种植材料的过程中,要遵循以下原则。

2.1 因地制宜

在生物学实验教学过程中,要利用本地材料和废弃材料提高实验或其他实践活动的开出率,因此,向劳动教育的成果要材料、向学校本身自带的植物环境要材料是对生物学实验教学的本质要求。在吃透教材、理解原理、分析材料后,进行本土化的实验材料种植,是融合生物学实验教学的应有之义。因时制宜地进行劳动实践的作物选择,学生在劳动实践中获得成功的可能性更大。

2.2 一材多用

生物学实验材料可一材多用,一方面能够减少消耗、降低成本,另一方面,也可以考虑将实验材料连贯使用[4],在提高材料利用率和提高实验效率的过程中,锻炼学生的发散思维,引导学生自觉探究。当学生在利用自己的劳动成果,体会到不止一个生物学实验探究成功的喜悦之后,会提升对生物学及劳动实践学习的信心。

3 劳动教育成果反哺生物学实验材料的实施

3.1 利用黑藻种植实现生物学实验的一材多用

(1) 生物学实验中选用黑藻作为实验材料的现状。

在高中生物学实验中,黑藻常被应用于“观察叶绿体和细胞质的流动”实验中。目前实验室购置的渠道是在花鸟鱼虫市场购买,售卖黑藻的摊贩少,常需要花时间去寻找,笔者尝试过在附近的河流和池塘中寻找,但是很难找到,这正是黑藻种植融入劳动教育的契机。

(2) 利用黑藻种植践行劳动教育的实践过程。

在学生的探索寻找中,发现学校内部共有两处适宜黑藻生长的场地:一是学校生物学实践基地中的水池,已经积累泥土,可以让黑藻通过人工栽培技术进行枝间插植;二是学校大门口摆放的4个水缸,可以更好地控制水深,促进分蘖。在学校支持下,设立以学生为主体的劳动小组,在了解黑藻种苗的种植方法后,基于黑藻的营养生长阶段处于每年的4~8月,确定从2023年4月开始进行种植的计划,将黑藻茎节植入水池底部的泥土中,全池覆盖,然后逐步加深池水,不让黑藻露出水面,并且持续保持水面清新。到2023年10月,可见校内的水池内长满黑藻,黑藻也成了这个水池的优势水草,而黑藻的生长周期,恰恰符合教学周期,从10月开始,高一年级能够逐步开展生物学实验,校园内种植的黑藻,能够成为就地取材的实验材料。

(3) 黑藻在高中生物学实验中的一材多用。

在经过讨论、改进和实验之后发现,黑藻可以用于观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原,尽管黑藻不像洋葱具有紫色液泡,能够便于观察到液泡颜色的变化,但是由于黑藻内充满叶绿体,能与实验中滴入的无色溶液形成对比,在质壁分离及质壁分离复原的实验中,同时采用洋葱和黑藻两种实验材料,能够让学生看到更直观的对比现象。在“探究环境因素对光合作用的影响”实验中,课本中所采用的实验材料是小圆叶片,由于此实验所需时间长、学生动手能力不强,实验效果不佳。经过对此实验进行改进实践后发现,利用黑藻和氧气传感器、DISLab8.0传感器软件进行探究[5],能够达到更佳的效果。

在以黑藻为实验材料进行一材多用的实验探究后发现,学生参与实验探究乃至实验准备过程后,其学习兴趣相比以往由实验员准备好实验材料,只需要进行实验时高涨了许多。学生不仅完成了生产性劳动的步骤,在此过程中还体会到水产养殖职业、实验员职业等职业的不易,能更精准地把握新时代下的劳动内涵。

3.2 利用黄豆种植实现生物学实验的一脉贯通

(1) 生物学实验中选用黄豆作为实验材料的现状。

黄豆是生活中的常见材料,在现有的高中生物学实验教材中,虽没有直接提及其作为实验材料,但处处可用。如在“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验中,就要求用黄豆研磨而成的豆浆作为鉴定材料;在光照的系列授课中,也可以利用黄豆来进行不同光照条件下生长情况的对比。在对学生的调查反馈中发现,学生应用自行种植的植物资源,天然带有一种亲近感,能让学生更快地产生想要进行生物学实验的渴望。

(2) 利用黄豆种植践行劳动教育的实践过程。

高中校园中的校域资源相对初中小学阶段更好整合,土地的规划管理也相对更合理,因此,高中的劳动教育课程场地以大型劳动基地为主,但同样可以在黄豆种植中融入微种植的劳动教育概念,让黄豆的种植走入各班阳台,让学生的劳动课堂空间得以扩大。

在做好前期劳动指导工作后,将劳动教育的舞台转移到教室中,一方面能够缩短劳动实践的时间,让学生随时随地都可以进行黄豆种植的照护;另一方面劳动成果也能得到即时性的反馈,真正让劳动实践过程融合进入学生的学习生活中。同时,黄豆种植所需要的时长短,好生长,在1~2个月内就可以成长成熟,适宜作为学生短期的劳动教育课程。

(3) 黄豆在高中生物学实验中的一脉贯通。

生物学学科素养注重的生命观念,黄豆由萌发到生长的劳动观察过程,恰恰暗合生物学学科的生命观念,教师可以在黄豆的萌发过程中,适时引入生命系统的组成、结构和功能等知识;也可以进行对黄豆萌发过程中干重变化的探索,引导学生掌握在植物萌发初期,细胞呼吸消耗的有机物质量等内容。

在黄豆的生长过程中,学生可以进行光照相关和光合作用的实验,为黄豆设置对照组,关注黄豆在生长过程中是否需要光照,利用生长中的黄豆验证植物生长的向光性,同时也可以利用黄豆在光照下生长的叶片和在黑暗处理后生长的叶片对比,进行色素的提取和分离,观察光照组和黑暗组的色素带是否存在区别。

在黄豆的收获过程中,教师可以基于选择性必修3发酵工程内容,从收获黄豆,到将黄豆制作成豆浆后,开展豆腐乃至腐乳制作,在这个过程中,能够加强学生的劳动实践能力,实现黄豆的贯穿性生产劳动。

由此可见,黄豆的种植全过程能够配合学生学情、学习进度进行,能让学生完整地体会生命的生长,能够进一步发展学生生物学学科和劳动教育的核心素养。

4 总结和建议

4.1 要因校制宜

立足实际,我们发现,部分城市学校存在因地理位置、校园面积等因素,缺乏种植、养殖条件,但教师仍可将视野转向教学楼中,应用空置的教学楼顶、教室阳台、教学楼走廊等空间,从楼层间的水培微种植,到楼顶农场的综合种植,形成螺旋态种植基地,在方寸之间拓展劳动教育新型途径。

4.2 要多元发展

劳动教育可以依托多学科教学过程进行开展,如整合化学、地理等学科资源,将孤立的生物实验材料种植发展成多元的跨学科探究,让种植生物实验材料形成劳动教育背景下的大学科探究活动。笔者相信,在“五育并举”背景之下,劳动教育的思想和成果将真正地在融合生物学、乃至更多学科的教学环节和教学过程中,让学生专心学习,全面发展。

参考文献

[1]

中共中央,国务院.关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见[EB/OL].(2020-03-20)[2024-04-10].

[2]

中华人民共和国教育部. 普通高中生物课程标准(实验) [S].北京:人民教育出版社,2003.

[3]

石中英.推进新时代普通高中育人方式改革要处理好三个关系[J].中国教育学刊,2019(09):27-31.

[4]

曾德添.例谈对生物实验材料的灵活使用[J].中学生物学,2017,33(06):46-47.

[5]

曹云英,王敏.“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验教学设计与实施[J].中学教学参考,2022(26):77-79,83.

基金资助

柳州市教育科学十四五规划2022年度普通高中综合改革专项课题“基于生物学科的项目式劳动教育探究与实践”(2022GKA-15)

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