聚焦生物与劳动 探索跨学科融合——“厨余垃圾堆肥”项目式学习

“如何在新课标下有效地实践跨学科学习？”已成为我们教师开展具体教学实践的关键问题。在当前社会环境下，垃圾分类和资源回收已经成为一种全球性的趋势，于是我们将校园种植基地作为研究场地，将综合实践活动的考察探究、科学实验作为研究方式，将厨余垃圾堆肥作为研究内容，实施生物与劳动融合的跨学科劳动教育，树立学生的劳动意识，提升学生的劳动能力。

一、开发基于真实生活的任务，激发劳动自觉意识

从去年开始，学校开拓出一片小菜园引导学生进行农作物栽培和劳动教育，菜地命名为半亩园。自半亩园建成以来，小初高多个班级积极参与志愿种植活动，经过老师和学生们的精心培育，收获各种蔬果，但是随着种植活动的开展，问题也随之而来，大家发现土壤肥力降低，影响产量。同时，与食堂负责人沟通了解到，食堂每天择菜所产生的厨余垃圾高达几十斤。我们何不将厨余垃圾分解再利用，用堆肥产生的肥料反哺于半亩园，实现校园厨余垃圾的循环利用。由此，便有了本次劳动教育活动。

本活动的目的是通过将劳动教育融入初中生物教学中的“厨余垃圾堆肥”项目式学习，培养学生的实践能力和动手能力，同时加深学生对于生物学知识的理解和应用，培养学生的劳动意识和实践能力。

（一）培养学生的实践能力。

通过参与“校园厨余垃圾堆肥”劳动教育活动，学生将亲自动手进行垃圾分类、堆肥处理等实际操作，培养了他们的实践能力和动手能力。提升学生综合素质和解决问题的能力。

（二）加深对生物学知识的理解和应用。

通过“校园厨余垃圾堆肥”劳动教育活动，学生将深入学习和应用生物学知识，如微生物参与动植物遗体中有机物的分解，实现生态系统的物质循环与能量流动；微生物的分解作用受到温度等因素的影响等。通过实际操作，学生将更加深入地理解这些知识，并将其应用到实际生活中，提高了学生对生物学知识的学习兴趣和学习效果。

（三）培养学生的环保意识。

通过参与“校园厨余垃圾堆肥”劳动教育活动，学生将亲身体验到垃圾分类的重要性和垃圾资源化的好处，培养了他们的环保意识。学生将更加主动地参与到环保行动中，积极推动垃圾分类和资源化利用的实践。

（四）培养学生的团队合作精神。

在“校园厨余垃圾堆肥”劳动教育活动中，学生需要进行小组合作式学习，共同完成垃圾分类、堆肥处理、菜园施肥等任务。通过这个过程，学生将培养团队合作精神、学会与他人协作，提高了他们的团队合作能力。

二、 引领问题导向的实验探究，深化劳动价值体验

（一）活动目的

首先思考为什么要开展此次劳动教育活动？源于生活中需要解决的实际问题，包括以下三方面：1.如何实现厨余垃圾再利用？2.如何提高厨余垃圾堆肥产量？3.使用堆肥效果如何？其次，通过此活动可以实现哪些学科价值？通过厨余垃圾分解实验，学生能够理解微生物分解有机物的基本过程和原理，并应用原理解决生产生活的实际问题。通过将所得肥料进行菜园施肥，培养学生根据当地需求，规划设计种植劳动活动并加以实施的基本技能，形成热爱农业生产，进行创造性劳动的劳动品质。最后，本活动能够实现哪些社会价值？即减少校园内垃圾污染，提高小菜园土壤肥力。

（二）教学目标

    教学目标是教学活动的中心，是开展教学活动的依据。本项目根据义务教育阶段劳动课程标准与生物课程标准确定教学目标。

1．通过观察现象，说明微生物参与有机物的分解过程，实现生态系统的物质循环。（生命观念）

2.通过探究影响堆肥产量的因素，能够设计并实施单一变量实验，收集并分析数据，得出结论。（科学思维、探究实践）

3.通过小组合作进行堆肥探究实验及菜园施肥，落实劳动教育，培养学生的团队意识和合作精神，引导学生关注校园绿化和环保，并通过实际行动减少垃圾生成，增强爱校责任感。（态度责任）

4.能在生产劳动中发现存在的需求和问题，进行劳动方案的选择和劳动过程的规划，并能根据实施情况，对方案进行必要的改进与优化，发展创造性劳动能力。(劳动能力)

（三）活动方式

本活动采用小组学习+自主探究+动手实践的方式，学生3人为一小组，分别完成各自任务，如一个小组的学生负责完成实验组的操作与观察，另一小组的学生负责对照组的操作与观察。在合作过程中，学生可以相互协作、交流思想，并共同解决问题。培养学生的团队合作能力和沟通能力，促进学生全面发展。

三、 创生融入社会生活的项目，提升劳动品质素养

通过与学校食堂合作，开展探究实践活动，让学生了解每日厨余垃圾产出情况，并实际参与堆肥过程，使其能够真正认识到垃圾再利用对环境保护的意义，形成珍惜粮食，自觉爱护校园环境的意识。同时，将活动产生的积极影响辐射到学生的家庭和社区，引导身边的人们共同减少厨余垃圾的产生。

根据需要解决的驱动性问题，在主体活动“厨余垃圾再利用，我们在行动”下设计三个子活动，具体活动内容见图1。

图1 项目设计框架图

现就子活动二“探究影响堆肥产量的因素”具体说明。子活动二主要设计两个探究实验，即探究温度对厨余垃圾分解作用的影响和探究厨余垃圾种类对堆肥产量的影响。

实验一，学生根据生活经验如发面时温度较高，发面的效果越明显，做出假设温度会对微生物发酵产生影响，且温度适宜时发酵更明显。根据生物探究实验的三原则，学生共设计6组实验，分为3个实验组与3个对照组，具体设计和实验记录单见表1和表2。

表1 探究温度对厨余垃圾分解作用的影响实验设计

表2 实验记录单

连续7天观测并记录液肥的产出量，根据数据分析图表，如图2所示，放置在室内的厨余垃圾可以正常产出液肥，而放置在室外的厨余垃圾出液量为0，学生可以得出温度对微生物发酵有影响，室温利于微生物发酵，低温抑制发酵。随后，将所有实验装置均放置在室内，保证厨余垃圾的正常发酵分解。

图2 实验一数据分析

实验二，根据每组添加的厨余垃圾种类不同，分为三个对照实验组，连续观测三周，计算产出液肥的总量，结果如图3。发现大葱+芹菜组合和单放芹菜，液肥产出量较高，分析原因为此类蔬菜含水量较多。引导学生认识到在日后的厨余垃圾堆肥过程中，尽量使用含水量高的蔬果，可以提高液肥的产量。

图3 实验二液体肥料总剂量

四、 创新贯穿学习过程的评价，落实劳动践行能力

（一）实验操作评估

在活动中，学生需要进行实验操作，如收集厨余垃圾、厨余垃圾与发酵菌等比例混合等。可以通过观察学生在实验操作中的表现来评估他们的实际操作能力和安全意识。例如，可以观察学生是否按照正确的步骤进行实验操作，是否注意安全操作规范，如佩戴手套和口罩等。

（二）活动成果展示

通过学生在项目学习中的过程性成果和最终成果，如观察记录表、实验数据分析等来评估他们的项目完成情况和对于微生物堆肥的理解程度。具体评价细则见表3。

表3 项目评价细则

通过项目学习，学生不仅提升了生物、劳动多学科的学科素养，增强了用学科知识解决实际问题的能力。同时在项目实施的过程中，孩子们的爱好和特长得以激发，他们每天坚持观测并记录液肥的状态和产出量，还积极的参与翻地和施肥，这种耐心和敬业的态度让我非常感动。期待明年春暖花开，我们自己产出的肥料可以让半亩园结出累累硕果。

作者简介：沈硕（1988.12-），女，汉，北京，首都师范大学附属回龙观育新学校，大学本科，中教一级，研究方向：初中生物跨学科教育实践。