盐港中学：项目式教学案例——大梅沙海边栈道有害植物调查和防治对策

　 项目式教学案例——

　大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策

　 盐田区盐港中学 陈文杰 孔乐苗

　 李柳烨 卢依佳

　“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”是2017年深圳市教师规划立项课题，在课题实施过程中，许多老师、学生都参与了本课题探究。由于全校师生参与度高，我们设想：以这个课题为主线，融合各学科知识，通过老师引导，以我们学生为主体，进行项目式教学。

　当这个设想提出来后，我们向学校领导、有关老师们提出建议。学校立即采纳了我们的建议，并成立了以岳龙飞、余为国老师为负责人的“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”项目式教学小组，将语文、英语、物理、化学、生物、政治、地理、信息技术、美术和音乐等学科融入到了这一项目式教学过程，取得了丰硕的成果。

　课题探究的过程

　“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”这一市级教师规划课题立项后，除了课题组的老师积极参与外，还吸引了课题组以外老师的关注和相关的学生社团。本课题探究主要由生物老师带领学生进行调查、试验。

　实地调查与无人机相结合调查有害植物的种类和分布

　大梅沙海边栈道悬崖峭壁，各种植物生长茂密，如果深入植物丛中调查，具有一定的风险。我们经过查找资料，进行充分的讨论，然后征求老师的意见，确定了采取目视、无人机航拍和道路标记（见图

　图1. 实地调查有害植物

　图1. 实地调查有害植物

　图2.无人机航拍

　图3.大梅沙海边栈道里程标志

　图3.大梅沙海边栈道里程标志

　图4. 大梅沙海边栈道部分有害植物样本

　图4. 大梅沙海边栈道部分有害植物样本

　注：从左到右分别是五爪金龙、茅草、黄花蟛蜞菊、白花鬼针草、野葛和马樱丹。

　1、图2、图3）相结合的方法对有害植物的种类和危害现状进行调查。明确了大梅沙海边栈道有害植物主要是五爪金龙、野葛、茅草、马樱丹、黄花蟛蜞菊和白花鬼针草（如图4）。将大梅沙海边栈道有害植物对大梅沙海边栈道的危害程度分以下五个级别：

　Ⅰ级：没有有害植物侵入；

　? Ⅱ级：有有害植物侵入；

　? Ⅲ级：有害植物缠绕着被害植物；

　?Ⅳ级：有害植物缠绕上顶（如图5）；

　? Ⅴ级：被害植物被覆盖并致死（如图6）。

　按照这个标准进行调查，查明了海边栈道有害植物的分布（如表）。

　表. 大梅沙海边栈道有害植物分布情况

　路段（米）

　主要绿化植物

　主要有害植物（被害级别）

　100—300

　黄槐

　五爪金龙、茅草、野葛（?Ⅳ级）

　300—600

　相思树

　人工绿道已有五爪金龙、黄花蟛蜞菊（Ⅱ级）

　600—900

　黄槐、相思树

　五爪金龙、茅草、野葛、黄花蟛蜞菊、鬼针草（Ⅱ级）

　900—1000

　被有害植物全覆盖

　五爪金龙、茅草、野葛（?Ⅴ级）

　1000—1300

　被有害植物全覆盖

　五爪金龙、茅草、野葛（?Ⅴ级）

　1300—1800

　相思树、黄槐、水杉

　五爪金龙（?Ⅳ级87株、?Ⅲ级68株）

　1800—2100

　相思树、黄槐

　五爪金龙（?Ⅴ级9株、Ⅳ级60株,、?Ⅲ级60株）

　2100—2650

　相思树、黄槐

　五爪金龙、野葛（Ⅳ级7株、Ⅲ级35株）

　2650—2800

　相思树、黄槐

　五爪金龙、野葛（?Ⅴ级68株，Ⅲ级8株）

　2800—2900

　相思树、榕树

　五爪金龙、野葛（Ⅳ级36株、Ⅲ级24株）

　2900—3200

　榕树

　野葛（Ⅴ级5株、Ⅳ级76株、Ⅲ级20株）

　3200—3400

　榕树

　野葛（Ⅳ级56株）

　3400—3500

　榕树、木棉

　野葛（Ⅳ级3株、Ⅲ级4株）

　3500—4000

　榕树

　野葛（Ⅳ级11株）

　注：（1）100—300米处南侧为大海，300—600米南侧为深圳海关缉私处，北侧为野生植物群落，其他路段均为南侧有害植物分布情况；（2）3500—4000米为大梅沙河滨公园。

　从上表可以看出，整个大梅沙海边栈道被有害植物为害的级别最低为Ⅱ级（300—900米），最高级别为Ⅴ级（900—1300米处、1800—2100米处和2650—2800米处），有害植物覆盖使被害植物致死路段达1450米，占整个大梅沙海边栈道的36.3%。从我们调查情况来看，整个大梅沙海边栈道基本上是以有害植物为主体的植被（如图5），生物多样性形势相当严重；2017年建设的人工绿化带的栽培植物（不管是乔木、灌木还是草本植物）虽然也有有害植物侵入，但危害程度比较轻。

　图6. 五爪金龙的危害状

　图6. 五爪金龙的危害状

　图5. 大梅沙海边栈道2900m—3000m地段植被

　课题探究取得的其他成果

　向盐田区人大、政协提出建议，得到了回复

　调查发现，盐田区城管局没有园林绿化管理的专业人员，受委托进行大梅沙海边栈道绿化管理的深圳市沙保物业发展有限公司也没有相关专业的从业人员。我们建议盐田区政府及盐田区城管局成立城市街道园林绿化管理的专门机构，安排园林专业人员对城市绿化带进行设计、建设和管理，受委托的相关公司也要有园林专业的技术员，对大梅沙海边栈道绿化带进行专业化管理；建议在三年时间内，人工清除有害植物，逐步扩大人工绿化面积，让有害植物退出大梅沙海边栈道。

　图7.对人大代表、政协委员提案的答复

　图7.对人大代表、政协委员提案的答复

　我们还从盐田区人大办公室得到消息，盐田区人大常委会已经组织区人大代表针对有害植物的防治，在大梅沙海边栈道进行了现场视察和督导（图8）。

　图

　图8.盐田区人大代表现场视察、督导

　（2）对木棉抗有害植物的特性进行了初步探究

　在调查中发现，生长在有害植物丛中的木棉树没有被有害植物缠绕（图10、图11）。我们初步判断：木棉对有害植物具有一定的抗性。

　图11.调查木棉周围有害植物图10. 没有被缠绕的木棉树

　图11.调查木棉周围有害植物

　图10. 没有被缠绕的木棉树

　为了探明木棉树确实抗有害植物，我们进行了大量的室外试验：将木棉与五爪金龙栽在同一花盆，五爪金龙背离木棉生长（图12）；将上述花盆放在植物丛中，五爪金龙不缠绕木棉而缠绕其他植物（图13）；将五爪金龙牵引到两棵木棉树之间，五爪金龙也不缠绕木棉树（图14）；将五爪金龙栽在木棉树旁，并将五爪金龙牵引到木棉树上，第二天，五爪金龙就背离木棉树生长（图15）。

　图

　图12.五爪金龙背离木棉生长

　图13.五爪金龙只缠绕其他植物

　图

　图14.五爪金龙穿过木棉树之间的空隙

　图15.五爪金龙远离木棉树生长

　上述试验证明了五爪金龙不缠绕木棉树，具有背离木棉树生长的特性。为什么五爪金龙会背离木棉树生长？难道说是木棉树皮中含有某种物质，可以使五爪金龙背离木棉树生长？带着这个问题，我们及时请教了老师，生物老师引导我们回顾了“生长素发现的历史”，利用科学发现的经典事例，启发我们形成探究木棉抗有害植物的清晰思路；化学老师指导我们将木棉树皮研磨、过滤，得到提取液，将这种提取液放入培养皿，把生长着的五爪金龙的顶端牵引到培养皿中，用清水做对照，重复三次。12小时后观察：五爪金龙居然背离提取液快速生长，而对照组的五爪金龙没有背离清水生长。试验表明：木棉树皮确实含有某种物质，可以使五爪金龙背离木棉生长，从而避免缠绕（如图16）。

　图16.木棉茎皮层提取液对五爪金龙的影响（左图示三次重复，中图示试验处理，右图示对照）

　图16.木棉茎皮层提取液对五爪金龙的影响（左图示三次重复，中图示试验处理，右图示对照）

　（3）制作出了“大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图”

　为了进一步推广“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”的课题研究成果，高一（14）班的陈文洁同学第一个想到了制作一幅“大梅沙海边栈道有害植物分布地图”，为了制作地图，我们请教地理老师丁若兰，丁老师建议我们利用互联网，收索一下地图制作的有关知识。在网上收索时，我们们发现了有关国际组织将动植物分布的地图命名为“绿地图”，并发布过绿地图的制作标准。

　图17.大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图学到了地图制作的一般标准和绿地图制作的基本知识后，我们一致认为，应该制作一幅我们盐田区自己的“绿地图”——“大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图”。通过讨论， 我们决定利用无人机航拍技术与实地调查相结合的方法，按照国际标准，制作出“大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图”。通过艰苦地、不懈地努力，这张精确的绿地图制作成功了（图17）！绿地图明确地标明了大梅沙海边栈道有害植物的危害程度和分布现状，为有关部门对海边栈道有害植物进行防治提供了依据，是我们学习、调查有害植物的可靠参考资料，对于推广“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”的课题成果具有十分重要的意义。

　图17.大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图

　（4）发表论文2篇

　在课题实施过程中，我们将阶段性研究成果进行了及时总结，并在相关杂志上公开发表了两篇论文（图18）。

　图18.研究过程中发表的论文

　图18.研究过程中发表的论文

　以课题为主线进行项目式教学

　市级课题“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”实施过程中，生物、地理、化学、信息技术等学科的老师都能够积极参与了探究，各科老师对我们进行有害植物调查、试验、对无人机航拍资料进行加工、制作绿地图给予亲切指导，让我们学到了课堂上不可能学到的知识；课题探究过程中获得的成果也极大地调动了我们进行科学探究的积极性。

　如何充分利用学生科学探究的兴趣、进一步推广课题研究的成果、最大限度地让全体同学学到更广泛的知识？我们向学校项目式教学小组的岳龙飞老师进行了汇报。岳老师召集项目式教学小组的全体老师和我们学生社团进行了充分讨论，一致认为，应该以“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”课题研究成果为主题，分批组织学生到大梅沙海边栈道“认植物、写植物、画植物、唱植物”，通过更加深入、广泛地学习，让学生增加感性认识，扩大知识面。

　2018年10月18日至26日，在各科老师的带领下，我们高一年级全体学生分9个批次，到大梅沙海边栈道参观，实地了解有害植物危害现状，在“认植物”这个环节。我们认识各种有害植物和园林栽培植物。正如孔乐苗同学所说的，美丽的园林景观确实来之不易：除了要调节好植物与动物、天气、土壤之间的关系外，还要调节好植物与植物之间的关系。只有这样，我们喜爱的各种花草树木才能摆脱自然选择的劣势，茁壮成长！

　图20.美术课：画植物

　图20.美术课：画植物

　图19.音乐课：唱植物

　图21.生物课：认植物图

　图21.生物课：认植物

　图22.政治课：制度自信

　图24.地理

　图24.地理课：植被形成

　图23.语文课：写植物

　项目教学过程中，我们每一个学生学习的热情都非常高，都能积极参加各项活动，都能按时、保质、保量地完成各科作业。到现在为止，没有学生拖欠作业，更加没有学生不做作业。很多同学的作业都富有创意：李柳烨、卢依佳同学利用航拍技术与实地调查相结合的方法制作的“大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图”就是其中的一例，为了完成这幅绿地图的制作，两个同学到大梅沙海边栈道航拍、调查次数达到了11次之多；孔乐苗同学在大梅沙海边栈道写生作品《五爪金龙》活动全体美术老师的称赞；王文杰同学创作的《梅沙，你好吗》的歌词，受到了语文科组老师的称赞，还被音乐班同学集体谱曲，成为了我们生物社团的“团歌”。

　当乌云遮住了太阳，

　当乌云遮住了太阳，

　世界将黑暗无光。

　让我们一起热爱吧，

　让我们一起唱。

　让我们一起呼唤，

　梅沙你好吗?

　让我们一起热爱吧，

　让我们一起唱。

　让我们一起呼唤，

　梅沙你好吗?

　歌词——

　梅沙你好吗

　当天空不再是蓝色，

　小鸟不会飞翔。

　当梅沙不再是清澈，

　鱼儿也离开家乡。

　当有害植物侵袭梅沙，

　花朵也失去芬芳。

　图25.学生完成的部分美术、地理、音乐作业

　体会

　以市级课题“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”为主线进行项目式教学，将各学科知识加以融合，让我们走出教室，将课堂设到大梅沙海边栈道，使我们能够接触大自然，在自然环境条件下直接学习知识，这种教学效果是传统的课堂教学所不能达到的。

　我们学到了调查研究方法

　关注环境、美化生活、不失时机地进行调查研究是高中学生必须具有的核心素养。大梅沙海边栈道地势险峻，环境复杂，如何在这一环境条件下调查有害植物的种类、分布和危害程度，不仅是摆在我们学生面前的一个难题，而且对我们的指导老师也是一种挑战。我们生物社团的同学们能够开动脑筋，选择目视法、无人机航拍技术和以海边栈道道路标记为依据的实地调查法相结合的一整套调查方法，圆满地完成了课题计划所要求完成的任务。调查任务完成后，吴浩然同学深有感慨地说：“为了调查大梅沙海边栈道有害植物，我们到现场一看，发现生物课本上提到的五点取样、等距取样在这里完全不适应。当时我们都懵了，难道说不调查了？我们在老师指导下，从网上收索到了目视调查法，这才给我们调查小组带来了完成课题任务的希望。最后，我们结合无人机航拍技术和道路标记法顺利地进行了调查。”

　做课题过程中可以发现新问题

　实地调查过程中，我们观察到木棉树不被有害植物缠绕，难道说木棉树抗有害植物吗？通过查找资料、网上收索，发现这是前人没有观察到的一个新现象。

　我们观察到的这一现象是不是在海边栈道具有特殊性？或者说木棉树离开了海边栈道就不抗有害植物了呢？在过去一年里，这个问题一直困扰我们生物社团的全体同学。不断地在网上收索，又经过无数次讨论，都没有得出结论。最后，在生物老师启发下，我们结合植物生长素发现的过程，进行了大量的室外试验和室内试验。

　试验表明：木棉树对五爪金龙确实具有抗性，这种抗性产生的原因是木棉树基部皮层含有一种化学物质，这种物质可以使五爪金龙背离木棉生长。

　木棉树一直生长在大梅沙海边栈道的有害植物丛中，成千上万的人从这里经过，但没有人想到木棉树可以抗有害植物。如果没有我们进行本课题探究，也许我们永远也不知道这个秘密。只有参与到课题探究中来，我们才能够体会到这种“新发现”的快乐！

　让我们增加了我国政治制度的自信

　政治课上讲到“四个自信”，我们感到十分抽象，甚至有同学受网上一些不良思潮影响而怀疑我国社会主义制度的优越性。我们把调查成果加以整理，让盐田区人大代表和政协委员向人大、政协提交建议和议案，很快得到区政府相关部门“正在办理”的答复函，区人大常委会还组织人大代表到大梅沙海边栈道现场视察、督办，这不正是人们的意志得到了充分体现的实例吗？当政治老师在大梅沙海边栈道现场讲解我国的政治制度时，所有同学都情不自禁地热烈鼓掌！

　完成了一些创新性的作业

　将课题开设到大梅沙海边栈道，将各学科知识加以融合，使我们能够充分利用课题研究的成果，直接向大自然学习。这种教学方法是传统的课堂教学不可比拟的。在这一项目式教学过程中，我们完成很多具有创新意义的作业。例如：在杂志上发表了两篇论文；通过人大代表、政协委员提案，得到了“正在办理”的答复；发现了木棉树抗有害植物，并且发现了抗有害植物的原因是其基部皮层含有某种物质，可以使有害植物背离木棉树生长；在各科老师指导下，精确地绘制出了“大梅沙海边栈道有害植物分布绿地图”；创作了“梅沙，你好吗”的歌曲；配合老师编写了盐港中学校本教材《校园植物识别》……

　我们的作业中，能够有这样一些创新性成果，只有项目式教学这样的高效课堂才能做到。

　团队精神是项目式教学所必须的在以市级课题“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”为主线进行的项目式教学过程中，参与指导我们的老师有18位之多，他们不畏艰难，克服了各方面困难，牺牲了大量的休息时间，以团队的利益为重，创造性的完成了各项教学任务，为我们学生树立了榜样。

　在这一项目式教学过程中，我们全体同学都能够以老师为榜样，分工合作，吃苦耐劳，在实地调查、实验探究过程中，团结协作，开动脑筋，高效地完成了课题任务和各科作业，学到了在教室学不到的知识，取得了骄人的成绩。

　（附：项目式教学评价表）

　鸣谢：在本项目式教学过程中，学校领导、校团委以及全体师生给予了我们巨大帮助。在此，一并致谢！

　附：

　“大梅沙海边栈道有害植物调查及防治对策”

　项目式教学评价表

　班级： 班主任：

　姓名

　语文

　生物

　化学

　政治

　地理

　美术

　音乐

　信息

　加分

　总分

　备注

　1、总分150分；每个学科分值为15分，学生每科作业分三个等级，一等为15分，二等为10分，三等为5分，没有完成为0分；加分栏为该学科作业被评为优秀（并非一等，优秀人数为班级人数10%）的加10分，每个学生加分不得超过30分。

　2、语文作业为“看植物，写植物”作文。

　3、生物作业为采集有害植物样本，并标上植物名称、生长特性。

　4、化学作业，以4人为一个小组，每小组从木棉树皮中提取物质，扦插五爪金龙，做五爪金龙背离木棉树皮提取液生长的实验。

　5、政治作业：我国政治制度章节练习。

　6、地理作业：根据课题调查结果，画有害植物分布绿地图。

　7、美术作业：实地写生，画一种有害植物。

　8、音乐作业：写一首防治有害植物或与大梅沙海边栈道环境保护有关的歌词。

　9、信息技术作业：用手机在大梅沙海边栈道拍摄有害植物危害的视频，通过剪辑、拼接成一个含有六种有害植物的、30秒的视频。