指向生态素养的高中生物学“在地化”教学实践——以“福州白马河生态治理”为例

 

黄巍 王钊
（福建省福州高级中学）

摘要:生态素养包括生态认知、生态思维与生态责任。以福州白马河生态治理为实践载体，构建“生物学+”学科融合的教学路径，引导学生开展“在地化”生态调研，提升生态认知；运用学科融合视角分析和解决复杂生态问题，发展生态思维；形成实践成果并进行展示，增强生态责任，最终促进生态素养的形成。

生态文明建设是实现中国式现代化的重要一环,公民生态素养的提升是生态文明建设的关键支撑。生态素养是指个体在认知理解、科学思维、价值观与行为习惯等方面,围绕人与自然关系形成的综合性素养。综合国内外相关研究成果，高中阶段的生态素养主要体现在生态认知、生态思维和生态责任三个维度上。高中阶段是青少年生态意识启蒙的重要时期，《普通高中生物学课程标准(2017年版2025年修订)》明确强调了“珍爱生命、尊重自然、保护环境”的教育取向。目前高中阶段的生态素养教育仍主要以讲授为主，学生缺乏综合运用生态学相关知识，解决真实情境下复杂问题的能力。因此，如何构建具有区域特色的高质量生态素养培育路径成为亟待解决的重要课题。

1 指向生态素养的高中生物学“在地化”教学

“在地化教育”(place-based education)是由史密斯和索贝尔等学者提出的一种教育理念^[3],起源于杜威对学校教育孤立于学生现实生活的反思，主张教育应基于学生所生活的地理文化背景，以本地环境、历史文化、社区问题等作为学习载体，将知识发生的真实情境与学生生活的客观世界相连接，通过情感共鸣和实践导向的学习方式，让学生亲历知识体系的构建过程，并培养其社会责任感。

本文提出的“在地化”教学，是指高中生物学教学对学生生态素养的培养应该建立在探索、发现、反思人与一方水土的关系基础之上，对生态素养的培养要因地制宜，寻找有益于改善教学的本地资源，探索当地的生态状况与历史文化，组织学生开展实地调研、破解生态问题等实践活动。基于“在地化”教学的生态素养培育，能够为生态文明教育提供得天独厚的实践情境和丰富内容，让学生在生活的地方开展生态问题研究和解决的实践活动，有助于学生与自然之间建立深层的情感纽带，打破传统课堂教学“知识孤岛”的局限，激发学习热情，形成生态意识与行动自觉。鉴于生态文明教育的复杂性和广域性，依靠单一学科必然存在局限，将“在地化”生态议题置于学科融合的项目框架下，增强课程内容的综合性和系统性，有助于促进学生在实践中内化生态知识、发展生态思维、培养解决复杂问题的能力。因此，基于“在地化”生态议题的学科融合实践正成为生态文明教育发展的新方向。

2 实践案例：福州白马河生态治理

指向生态素养的“在地化”教学应重点关注以下两个问题：一是如何选择合适的“在地化”生态议题，激发学生的探究热情和生态责任；二是如何设计“生物学+”学科融合的教学实践活动，有效提升学生的生态认知和生态思维。下面以“福州白马河生态治理”实践活动为例，探讨指向生态素养的“在地化”教学实施路径(图1)。

图1 指向生态素养的高中生物学“在地化”教学实施路径

2.1 确定“在地化”生态议题

生态议题应依据高中生物学课标中的生态素养培育目标进行选择，从生物学教学内容融合的角度确定议题的生态立意，并体现本土化特色。福州的城市建设和发展因水而兴，密布城内的丰富水系承载着福州城2000多年的历史文化底蕴。内河生态治理是一项系统工程，涉及生态系统功能修复、生物多样性恢复、水体污染治理等生物学知识，也包含城市规划、护岸建设、常态化管理等多方面内容。选择“城市内河生态治理”作为生态议题，有利于引导学生从学科融合视角解决身边的实际问题，在实践中形成“人与自然和谐共生”理念，成为培育生态素养的重要实践载体。

2.2 构建“生物学+”学科融合实践活动路径

高中生物学具有相对完整的生态学内容，实践活动设计可充分挖掘其中关于生态工程、生态系统结构和功能、水体污染修复等方面的教学资源，并引入与生态治理相关学科的知识和方法，构建具有递进性的实践活动路径，分阶段指向生态认知、生态思维、生态责任三个维度的培育，帮助学生形成系统的生态素养(图2)。

2.2.1 阶段1:开展生态问题调查与研究，聚焦生态认知提升

城市内河是一个由水体、河堤、河床、动植物、微生物等组成的复杂生态系统，生态治理的核心在于恢复其自组织能力，提高生态系统的稳定性。在本阶段完成任务1,开展白马河生态问题的调查与研究，引导学生遵循自生、循环、协调、整体等生态学原理，并结合地理空间分析方法，从“生物学+地理”的视角，通过实地走访和资料检索，了解白马河生态变迁的历史脉络，理解白马河流域地貌、土地利用变化与生态退化之间的关系，梳理白马河当前存在的生态问题。通过调查发现，福州近年来着力开展内河水系治理工作，总体取得了较好成效。但在治理中为迅速处理水体污染，采取河道拓宽硬化、底泥清淤、侵占阻断等物理工程手段，对水生动植物栖息地造成较大破坏。另外，污水违规排放、周边环境管理不善等现象时有发生。通过本阶段的生态调研活动，有效提升了学生的生态认知，并明确了下一阶段实践活动的开展方向。

图2 “生物学+”学科融合实践活动设计

2.2.2 阶段2:开展生态指标检测与分析，着力生态思维发展

根据阶段1对白马河生态问题的实地调研，指导学生设计实验方案，对典型河段的生态指标进行监测和分析，撰写生态评价报告，从生态学的视角养成科学思维的习惯，重点发展生态思维。本阶段包括2个项目任务：

任务2:调查水生生物，检测水质现状。结合生物学“种群与群落”的相关内容，通过划定样方，调查并记录不同河段水生动植物、微生物的种类、种群数量和空间分布情况，结合物种多样性指数和生态评价方法，引导学生分析不同河段群落结构、优势种与指示种的差异，初步判断不同区域的水质状况，培养学生运用生物学知识分析生态现象的思维方式。从“生物学+化学”的视角，引导学生检测并记录水中溶解氧、pH值、氨氮、磷等影响生物群落的指标，让学生学会从多学科角度思考生态指标之间的关联。

任务3:数据处理分析，评价生态状况。基于生物多样性指数和水质情况调查，聚焦生物多样性下降、浮游生物异常繁殖、水体透明度降低、污水违规排放等关键生态问题，引导学生梳理该生态系统中无机环境、种间关系的变化，分析能量流动受阻和物质循环紊乱的表现，判断生态失衡的主要成因，如外源营养物大量输入引发富营养化、种间关系失衡导致群落稳定性下降、营养结构层级缺失影响能量传递效率，以及生态位重叠与替代造成原有物种的竞争劣势等，进而理解生态系统稳定性依赖于多种因素动态调节与维持，培养从数据到结论、从零散到系统、从现象到本质的生态思维，增强对生态复杂性和系统性的整体认知。借助“生物学+信息技术”的融合应用，通过电子表格工具对调查数据进行整理，并进行可视化处理，绘制种群分布图(图3)、生物多样性雷达图和水质检测指标图，指导学生撰写生态评价报告。

图3 福州白马河各河段种群分布图

2.2.3 阶段3:开展生态方案设计与表达，强化生态责任担当

基于阶段2的生态评价报告，围绕“白马河生态问题的成因与调控机制”,引导学生整合生物学核心概念，主动调用化学、地理、政治等学科的相关知识开展综合分析和问题解决，撰写生态治理方案，并进行成果传播展示，强化生态责任担当。本阶段包括2个项目任务：

任务4:学科融合研究，提出治理策略。从“生物学+化学”的视角，引导学生将水质理化参数与生物群落调查数据进行交叉比对分析，探究污染物通过毒性作用、生物富集等机制对生物群落结构的具体影响，并组织学生探讨水体修复策略，如利用蒲草、苦草等福州本土水生植物吸收富营养物质、引入微生物参与有机物降解等生态修复方式^[6],让学生在分析和探讨中体会解决生态问题的多维度和系统性。从“生物学+政治”的视角，引导学生查阅《福州市城市内河治理条例》等政策性文件，了解地方政府在河流治理中的法律职责和生态保护目标，组织学生通过模拟听证会、角色扮演等方式理解不同治理主体的立场和责任，探索制度设计与生态保护之间的联系，深化对人类活动影响生态系统的认识。在不同学科视角的切换和整合中深化学生的生态思维，最终指导学生基于多学科交叉分析，形成综合性生态治理方案。

任务5:实践成果展示，传播环保理念。基于前期的生态调研结果和治理方案，指导学生将生命共同体理念融入治理策略，结合可持续发展理念，撰写《白马河生态治理建议书》,倡导人与自然和谐共生。同时，引导学生将实践成果转化为倡议书、主题短片、科普展板等多种形式的传播资源，组织开展内河守护行动、生态保护日等志愿服务项目，让学生在亲身参与中切实体验科学研究的社会价值，进而强化保护环境的责任感和使命感，增强生态责任担当，为生态素养的内化和实践打下坚实基础。

2.3 构建多元评价体系

通过构建多元评价体系，检测学生生态素养的培育情况，具体包括：①生态认知：评价学生在白马河生态问题的调研中，对种群与群落、生态系统结构与功能、生态工程等生物学知识和其他学科相关生态知识的掌握情况，以及对白马河生态现状、问题成因的认知理解程度；②生态思维：关注学生能否应用正确的科学方法开展生态调查、实验探究和数据处理分析等实践活动，通过生态评价报告、生态治理方案等成果，评估学生能否从学科融合视角解决本地生态问题，从而判断其生态思维的科学性和系统性；③生态责任：通过学生开展的环保宣传、内河守护行动等志愿服务项目，衡量其将生态认知和生态思维转化为生态行动的意愿和能力，从而评估其践行生态责任的程度。评价方式应包括教师评价、同伴互评，同时强调开展学生的自评和反思，加深对自身生态素养发展的元认知，进而深化生态认知、完善生态思维、增强生态责任。

3 教学反思

以“在地化”生态议题为纽带，构建“生物学+”学科融合实践活动路径，是深化高中生态素养培育的重要路径，能够有效推动指向生态素养的教学目标落地。本地丰富的生态资源为生态文明教育提供了真实场景，“在地化”教学不仅丰富了高中生物学的教学内容，更打破了知识与生活、课堂与社会的壁垒，回归教学育人本质。在实践过程中，学生从对生态学基础知识的掌握，延伸到对本地生态问题成因和调控机制的系统理解，不断拓展生态认知的深度，通过运用学科融合视角分析和解决复杂生态问题，形成了系统性的生态思维模式，在成果展示和志愿服务中展现出主动参与环境保护的意识和行动力，不断积淀生态责任的厚度，将“珍爱生命、尊重自然、保护环境”的理念内化为自身的生态素养，为终身践行生态文明建设奠定了坚实的素养基础。

来源：黄巍,王钊.指向生态素养的高中生物学“在地化”教学实践——以“福州白马河生态治理”为例[J].生物学教学,2026,51(03):73-76.