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[科教展台]生态千岛 行探家乡——“小金川雾霾成因与千岛湖垂直植物带构建”科技创新活动方案

洪建军/浙江省淳安中学

2024-04/总第337期

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活动背景

以千岛湖雾霾事件为载体,以小金川区块为样本,以考察、调查、评估、设计、实验为主要方法,融合地理、生物、物理、化学、数学、通用技术等学科知识,创设真实践、真学习、真探究学习环境,从家国情怀核心价值出发,培养学生科学探究的必备品格和学以致用的关键能力。


活动目标

通过要点理解、典型调查、方案设计、实地考察、定量评估、访谈与问卷调研、图例分析、数据分析等科学研究方法,培养学生的综合意识、科学思维、数理方法、工程策略、人文情怀、创意物化等综合实践活动素养。

建立雾霾控制与垂直植物带的有机联系,培养学生的科学思维,培养要素关联的科学探究能力。通过跨学科项目式实践学习,提高学生学科知识的融合能力、解决问题的整合能力,以及科学素养和工匠精神。

培养学生人际沟通、同伴协助、合作学习等能力;培养学生保护环境的人文意识、文化自觉和文明素养。


活动条件

活动对象与组织形式

对象:高中研究性学习跨班组合。

形式:分任务、子课题小组合作。

导师分组:项目管理组、项目策划组、课程设计组、学科专家组、实践指导组、评估专家组、外聘专家组等。

学生分组:车流监测组、植被考察组、建模分析组、方案设计组、网络管理组、时间管理组、数据管理组、外联组、后勤组、信息发布组等。

研究理论与方法学习

以杭州出版社出版的自编教材《研究性学习活动之旅》为基础,结合浙江省综合实践教研网,选取合适的科学考察、科学探究、综合实践、生物地理学科等课程资源,通过线上线下融合学习的方式自主学习网络检索、环保调研、实地考察、科学监测、方案设计等科学研究与综合实践的理论与方法。

样本选取与资源创建

通过调查、访谈、资料收集等方法选取合适的样本基地,与环保局、科技局、研究机构合作,获取专业人士和专业机构的广泛支持,提高实践的有效性、科学性、专业性。在“之江汇”网络空间建立学生综合实践学习过程档案、展评空间和交流通道。


活动内容

文献检索杭州市区和千岛湖空气质量状况,对PM2.5主要污染物及指标进行比较研究;通过地形考察,对龙川湾区域样本点雾霾成因进行建模分析。

对龙川湾山体垂直植物带的植被品类、空气净化能力进行调查分析,探寻龙川湾景区垂直植物带对空气质量的改善作用。

综合考察千岛湖土特产的垂直分布情况,以整个千岛湖的植物垂直分布为研究对象,提出构建垂直植物带控制雾霾、改善空气质量的构想。

设计垂直植物带改善雾霾的解决方案,通过专家评估、网络展评、初步实施进行评价、实践、优化与推广。

梳理活动过程,形成活动案例和经验,推广到“生态千岛,行探家乡”其他千岛湖民生工程研究性学习大项目中。


活动过程及案例导引

杭州市区与千岛湖空气质量对比分析

检索网络和图书资料,比较杭州市区与千岛湖城区的空气质量情况;自主设计空气质量数据分析表,明确影响城市空气质量因子;对收集到的数据进行影响因子建模分析,可视平滑处理获得直观研究图例;通过数据分析,明确样本价值、研究方向、基本方法等;承担阶段活动的核心小组在之江汇研究性学习空间发布研究过程和成果资料,接收各小组、导师团及网络评议,提出改进方案。

该项目获得第37届全国青少年科技创新大赛科技辅导员科技教育创新成果一等奖


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