随着我国新课程改革的不断深入，综合实践活动已经成为国家义务教育和普通高中课程方案规定的必修课程，成为基础教育课程体系的重要组成部分。东北育才学校超常教育实验部在葛丽萍校长和王勇主任的大力支持下，由郑剑飞老师牵头，卢雨川老师担任艺术造景指导教师，张亮老师担任生物技术指导教师，共同创建了智能生态景观实验室并成功开设智能生态景观课程。超常教育实验部学生正处于初高中阶段，智能生态景观课程是针对超常儿童设计的一种综合实践活动课程。该课程涉及到计算机、生物、技术、艺术、工程、数学等多个学科，通过多种学习实践形式来提高学生的多学科综合实践能力。如：搜集并查看资料、提出研究小课题、小组合作探究、艺术鉴赏与学习、数据分析、实践操作等。

本课程以生态景观艺术造景为中心，展开了对学生进行集科学、技术、工程、艺术、数学于一体的综合教育，将各个学科的知识通过完成生态景观作品的过程中结合起来，进而培养学生跨学科的知识综合运用能力。通过自己动手制作生态景观作品并不断实验改进和创新，实现最大化地激发学生的学习兴趣。在小组学习探究过程中，学生们还学会了与其他同学沟通或交换思想意见，在遇到问题的时候动用小组的集体智慧，找到解决实际问题的方法，可以很大程度上提高学生的凝聚力。生态景观作品制作的过程，其实也是一个艺术创作的过程，制作出来的作品不仅考虑到各种生物的合理性搭配和稳定性，还要考虑到该作品的艺术美感。最终学生通过多学科的理论与实践的结合完成了一个艺术作品。

课程主要以解决生态景观作品制作过程中遇到的一些问题为重点，并就这些问题展开的一系列的小课题研究。例如：培养水生生物（苔藓、水草、鱼、虾等）适宜的温度、pH、光照强度、硬度等理化指标等方面的研究；利用计算机软件进行数据分析；生态缸爆藻的原因及其整治措施；水草和鱼虾培养和繁殖；不同水草与鱼虾的搭配；不同种生态缸的艺术美感设计；不同盆景艺术设计；微型枯山石设计；微型雨林缸设计；如何用电脑监控生态缸的理化指标；如何实现生态缸自动换水；如何智能控制生态景观培养室的温度湿度等指标。在过程中学生还会发现很多小问题都可以通过小组合作探究来解决。

实验室从年5月开始组建，在师生的共同努力下，现在已经有两个实验室可以投入使用。第一个实验室是生态景观培养室，是学生自己设计、购买材料并动手搭建而成，室内还设计了智能补光系统、智能通风系统、智能加湿系统、以及温度湿度实时监控系统是通过wifi连接至智能终端控制，如图1。学生用该实验室培养的苔藓、地衣等一些景观植物，为后期作品制作提供材料。现已经成功培养了野外采来的大灰藓、白发藓、地钱藓等多种苔藓植物。学生对多种植物进行鉴别分类，整理各种植物的适应环境湿度、光照强度、温度等指标，并进行大量繁殖。已经成功培养并成景如图2。期中大灰藓实现了转水成功，如图3可以明显看出水上叶短粗，水下叶的细长等特点，要想实现对整株植物的转水还需要一定的实践和探索。

图1：学生亲自设计并动手搭建生态景观培养室

图2：学生亲自采来并培养的藓类植物盆景

图3：学生对大灰藓的转水图片

第二个实验室是生态缸造景室，主要是几个用来培养水生动植物的生态缸，学生在这里可以根据搜集资料学习经验并自己动手培养多种水草和一些小型观赏鱼和虾。最后，依据已学习的生态系统稳定性的相关理论，使用自己培养的水生生物和一些石头和沉木进行艺术造景。研究造景要确定水草缸尺寸、不同类型的造景用的水草泥种类、石头、沉木、水草种类等，如图4。生态缸稳定还有一个非常重要的环节就是过滤系统，该系统通过物理过滤和生化过滤去除生态缸中的杂质和含氮废物，如图5是学生们使用的滤筒和滤盒及其滤材和水草种子。

小组完成各自的作品过程中会已经遇到并解决了一些问题，如：水草的种植问题，学生通过实验发现牛毛毡和爬地珍珠等前景草栽种较慢，后来采用种子陆地种植成景后再进行转水，如图6。并在不同培养基水草泥和花土上分别种植牛毛毡和爬地珍珠进行对照实验，该实验结果是牛毛毡和爬地珍珠明显在水草泥上的生长普遍好于花土，综合分析可能是花土的土质密度过大造成的出芽率和生长速度受到影响，如图7。在牛毛毡过水实验中体现了温度的巨大差别，如图8。在红色水草的发色问题上，学生尝试了多方面实验最后确定是光谱和肥力是关键，学生通过改进光谱和施肥使红水草发出了鲜艳的颜色如图9。在水草缸的内壁上和草叶上经常滋生一些藻类影响美观。其中黑毛藻是顽固性水草滋生快，而且没有动物采食，最后学生通过查资料找到了一种名字叫戊二醇的化学试剂，在一定的时间间隔内使用一定量，在不影响小动物生存的情况下抑制了黑毛藻的繁殖生长，生态缸恢复了生机，如图10。

我们的课程还在尝试阶段，实验室设施还远远不够。但同学们的兴趣浓厚，在师生的共同努力下智能生态景观课程会不断完善和进步。最终实现学生会用多学科知识解决问题，并提高综合实践、小组合作、科学探究、艺术鉴赏等多方面的能力。希望各位老师和同学对该课程提出宝贵意见，促进课程的发展完善。

图4：造景用的水草泥、沉木和石头

图5：学生使用的滤筒、滤盒、滤棉和滤材及其牛毛毡和爬地珍珠种子

图6：牛毛毡的陆地繁殖及其转水过程

图7：牛毛毡和珍珠草的不同陆生培养基的实验对照

图8：牛毛毡不同水温转水实验差异比较

图9：成功培养的红色水草红蝴蝶

图10：学生作品山石景加红草生态缸

实验过程中留影

教师简介：

张亮，男，年毕业于东北师范大学，研究生学历，获生态学硕士学位。研究生期间主要从事植物分类学、湿地景观生态学及生物多样性研究。现任东北育才学校超常教育实验部生物教师，中学一级教师。参加工作10年，连续9年从事高三生物教学，多年超常儿童教学实践中对超常儿童的特点和教育方法积累了一定的经验，曾多次参加省市及国家级课程比赛获得优异成绩，发表文章多篇。年5月开始组建智能生态景观实验室，通过带领学生进行小课题研究等活动来激发学生的科学热情，提高学生实践创新能力。

卢雨川，男，中学高级教师，从事美术教育工作20余载，在绘画、艺术设计、摄影等多方面有着多年的教学经验。并有自己独特的艺术风格。对生态造景方面有着很高的热情，多年的业余爱好积累了丰富的生态造景和维护经验。在超常儿童的艺术及审美等方面的教育有着独特的方法，是一位有热心有耐心的老师。年5月开始组建智能生态景观实验室，借此进一步激发学生的艺术天赋，使学生更深层的理解生活、了解艺术。

END

撰稿/张亮

摄影/卢雨川

主编/刘璐瑶

为每一位孩子准备好未来