利用植物修復(fù)技術(shù)改善新密市礦區(qū)生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)方案-新密市礦區(qū)中學(xué)

利用植物修復(fù)技術(shù)改善新密市礦區(qū)生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)方案|新密市礦區(qū)中學(xué)

一、活動(dòng)背景近些年來，我主要負(fù)責(zé)指導(dǎo)我校學(xué)生的青少年科技創(chuàng)新大賽、“明天小小科學(xué)家”嘉獎(jiǎng)活動(dòng)及全國電腦動(dòng)畫制作活動(dòng)，盡管取得了一些成果，但參加的學(xué)生只是一少局部，大局部學(xué)生未能承受系統(tǒng)的科學(xué)探究訓(xùn)練，怎樣處理好個(gè)別學(xué)生與多數(shù)學(xué)生科學(xué)活動(dòng)的關(guān)系，以最大限度擴(kuò)大學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)作用的廣度和深度，以及近期和長期的教育效應(yīng)，是我思索較多的問題，也想通過本項(xiàng)科學(xué)探究活動(dòng)的實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)面結(jié)合、近期與長期教育結(jié)合，真正表達(dá)我國現(xiàn)代素養(yǎng)教育思想。

新密位于省會鄭州西南40公里處，總面積1011平方公里，屬于“鄭州半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”內(nèi)，已納人大鄭州建立規(guī)劃。新密歷史悠久，文化絢麗。早在8000多年前，我們的祖先就在這片富裕的土地上生息繁衍，人文始祖軒轅黃帝在此誕生，立宮建殿、建都定國，開創(chuàng)了華夏一統(tǒng)基業(yè)，締造了華夏五千年文明歷史。西漢高祖劉邦始置密縣，迄今已有2000余年。境內(nèi)名勝眾多，風(fēng)光秀美，軒轅丘古城寨城址、黃帝宮、鄭公墓、漢墓鍾華夏之靈，青屏山、神仙洞、香峪寺、桃花源毓溱洧之秀。軒轅丘古城寨址的開掘，被評為2000年全國十大考古新發(fā)覺之一，2021年被國務(wù)院公布為全國文物重點(diǎn)愛護(hù)單位，已被專家考證為黃帝古都軒轅丘。

新密資源豐富，物阜品優(yōu)。礦產(chǎn)資源遍布全境，已探明礦藏有25種，煤炭、鋁礬土、石灰石、硅石等儲量大、品位高，為工業(yè)開展奠定了雄厚的物質(zhì)根底，由此逐步形成了煤炭、耐材、造紙、建材四大支柱產(chǎn)業(yè)。

新密市礦產(chǎn)資源比擬豐富，分布著很多大大小小的礦區(qū)，特殊是煤礦企業(yè)比擬多。隨著國家加大對礦產(chǎn)資源開發(fā)的管理，此時(shí)此刻很多小礦產(chǎn)資源企業(yè)都被關(guān)閉，好多礦區(qū)都處于荒廢狀態(tài)。由于原來很多礦區(qū)過度和不合理開采，造成礦區(qū)植被的大面積消滅性的破壞，礦山環(huán)境愛護(hù)與復(fù)原治理難度將越來越大，礦區(qū)及其周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到緊要威逼。

隨著我國礦產(chǎn)資源開發(fā)的加劇，在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也造成了非常緊要的環(huán)境問題。如在礦產(chǎn)資源開采過程中，對土地資源的破壞和占用，對水資源的破壞和污染。如煤炭礦區(qū)礦井水、洗煤水和矸石淋溶水等廢水對環(huán)境的污染。煤炭開采產(chǎn)生的礦井瓦斯和矸石自燃釋放的氣體對大氣環(huán)境的污染等；而重金屬(從環(huán)境污染方面所說的重金屬，主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，也指具有必須毒性的一般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等)礦廢棄物中的酸性、堿性、毒性或重金屬成分，通過徑流和氣體擴(kuò)散污染水、大氣、土壤及生物環(huán)境，影響的區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了礦區(qū)的范圍。污染物在風(fēng)吹、水蝕等作用下，快速擴(kuò)散到四周，導(dǎo)致周邊地區(qū)的空氣、地表水、地下水和土壤的質(zhì)量下降，生態(tài)系統(tǒng)退化，生物多樣性丟失，農(nóng)作物減產(chǎn)，并威逼到人類安康。近年來，其污染程度有逐年加重趨勢。首先是礦山廢石尾砂堆放數(shù)量愈來愈大，據(jù)對國有有色礦山的調(diào)查，其年堆放量達(dá)2.023億m3；大量個(gè)體和鄉(xiāng)鎮(zhèn)小礦的廢石堆更是漫山遍野。這些廢石尾砂堆放既擠占大量土地、破壞植被，又易引發(fā)泥石流，成為地質(zhì)災(zāi)難的隱患。礦山過量采掘和抽排地下水誘發(fā)的塌陷、地面開裂等地質(zhì)災(zāi)難時(shí)有發(fā)生，毀壞農(nóng)田、民房，危及鐵路、馬路，給國家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。尤其緊要的是礦山開采引起的鉛、鎘、汞、砷等重金屬污染及放射性污染已相當(dāng)緊要。局部地區(qū)土壤中鉛、鎘、汞、砷高出正常值幾十倍至幾千倍，從而出現(xiàn)很多地方病，形成緊要的重金屬污染災(zāi)難。再加上季節(jié)性暴雨和伏旱秋旱氣候條件，使得表土層有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分流失緊要，土壤有效水量削減、通透性差，土壤生態(tài)系統(tǒng)緩沖實(shí)力越來越弱，土壤生態(tài)系統(tǒng)的緊要破壞、人地沖突激化、土壤一植物生態(tài)系統(tǒng)的承載力下降。

我國政府非常重視礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中的環(huán)境問題。最近，國務(wù)院提出了“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右。主要污染物排放總量削減10％的約束性指標(biāo)。這是執(zhí)行科學(xué)開展觀，構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措：是建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的勢必選擇；愛護(hù)生態(tài)環(huán)境，一方面要在我們的日常生活中堅(jiān)固樹立節(jié)能環(huán)保的觀念，另一方面，我們也要教育學(xué)生從身邊的事情做起，改善身邊的生態(tài)環(huán)境。于是我就組織了我們學(xué)校的環(huán)境課外愛好小組，盼望通過森林植被的復(fù)原，愛護(hù)和改善新密市礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，造福當(dāng)?shù)厝罕姟?/p>

二、目的要求

1活動(dòng)目的

(1)學(xué)問與技能

該活動(dòng)旨在突出學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，以造就學(xué)生收集與處理信息、分析與解決問題的實(shí)力。視察和分析礦區(qū)環(huán)境，包括對土壤中各種重金屬的含量分析，礦區(qū)中植被生長環(huán)境狀況的分析等；同時(shí)，優(yōu)選出幾種適合于當(dāng)?shù)厣媲夷芨患亟饘俚闹参镞M(jìn)展培植。盼望通過這次礦區(qū)植物修復(fù)活動(dòng)，系統(tǒng)地造就學(xué)生視察、分析的技能，以及對數(shù)據(jù)的獲得和處理技能。

(2)方法與過程

該項(xiàng)活動(dòng)本著探究性學(xué)習(xí)的思想與方法，努力使活動(dòng)內(nèi)容具有階梯性、邏輯性、實(shí)踐性和開放性，通過這一探究過程，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)新學(xué)問的過程成為情感看法與價(jià)值觀的造就和實(shí)力提高的過程。

(3)看法、情感、價(jià)值觀

將理論與實(shí)際結(jié)合起來，使所活動(dòng)內(nèi)容變得生動(dòng)、鮮活，既造就學(xué)生學(xué)習(xí)生物的愛好，又使學(xué)生感到生物與環(huán)境親密相關(guān)，與我們的生活休戚相關(guān)，愛護(hù)環(huán)境，愛護(hù)大自然是我們每個(gè)人的責(zé)任。

通過此項(xiàng)活動(dòng)的開展。造就學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)、合作、探究問題的實(shí)力；熬煉學(xué)生的毅力與意志，激發(fā)學(xué)生酷愛科學(xué)、酷愛大自然的情懷；樹立環(huán)境愛護(hù)意識。

2詳細(xì)要求

(1)學(xué)生應(yīng)在老師指導(dǎo)下，謹(jǐn)慎參與課外實(shí)習(xí)，細(xì)心視察，做好記錄，獨(dú)立思索，嚴(yán)格遵守紀(jì)律。完成實(shí)習(xí)任務(wù)。

(2)相識考察礦區(qū)的土壤構(gòu)造，環(huán)境特點(diǎn)，主要植物生長特點(diǎn)，以及重金屬富集植物的生長狀況等，并做好具體記錄。

(3)嫻熟的運(yùn)用活動(dòng)中運(yùn)用到的各儀器、儀表、測量工具等。

(4)能夠視察、分析、總結(jié)不同種類礦區(qū)的土壤構(gòu)造及植物生長特點(diǎn)。

(5)學(xué)會整理材料、進(jìn)展數(shù)據(jù)分析，同時(shí)能夠撰寫報(bào)告。

三、活動(dòng)對象、人數(shù)及需求分析

1活動(dòng)對象及人數(shù)

河南省試驗(yàn)中學(xué)生物環(huán)境科技活動(dòng)小組成員，計(jì)40人。其中第一組20人，為高一年級學(xué)生，其次組20人，為高二年級學(xué)生。

2活動(dòng)需求分析

(1)學(xué)生開展的需求

全國第三次教育工作會議提出全面推動(dòng)素養(yǎng)教育，提出了以德育為核心，以造就創(chuàng)新精神和動(dòng)手實(shí)踐實(shí)力為重點(diǎn)，構(gòu)建適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的教育體系，造就終身學(xué)習(xí)的實(shí)力。

本項(xiàng)活動(dòng)在設(shè)計(jì)考察內(nèi)容時(shí)將充分結(jié)合中學(xué)生物教材，并適當(dāng)考慮高一和高二學(xué)生的生物學(xué)問和實(shí)力水平，分層次，有梯度，整體推動(dòng)學(xué)生各項(xiàng)素養(yǎng)的提升。

(2)活動(dòng)組織的需求

高一和高二年級活動(dòng)小組學(xué)生各分為A、B兩個(gè)小分隊(duì)，每隊(duì)10人，設(shè)隊(duì)長各1名。我校指導(dǎo)老師2名，聘請的校外科技輔導(dǎo)員2名(由該生態(tài)環(huán)境專家組成)，以保證每一小分隊(duì)考察時(shí)有一位教師指導(dǎo)，從而提高野外考察的質(zhì)量。校醫(yī)1名。

(3)活動(dòng)資源的需求

活動(dòng)器材：鉛筆、記錄本每人1本：照相機(jī)和攝像機(jī)每個(gè)小分隊(duì)至少1部；標(biāo)簽、采集標(biāo)本用塑料袋各假設(shè)干個(gè)；植樹工具假設(shè)干等。

學(xué)校供應(yīng)活動(dòng)室1個(gè)，作為學(xué)?；顒?dòng)用。

四、考察地點(diǎn)剛好間支配

考察地點(diǎn)在新密市廢棄礦區(qū)。每組科技活動(dòng)時(shí)間集中在14天，野外考察支配在暑假進(jìn)展。野外考察時(shí)間8月進(jìn)展。野外考察食宿支配在新密市市直二初中(暑假期間該校放假，可供應(yīng)便利條件)。

詳細(xì)支配如表1所示：

次年擴(kuò)大小區(qū)種植面積進(jìn)展重復(fù)試驗(yàn)。

五、考察路途及內(nèi)容

本項(xiàng)活動(dòng)在設(shè)計(jì)活動(dòng)內(nèi)容時(shí)將充分結(jié)合中學(xué)生物根底學(xué)問，并適當(dāng)考慮高一和高二學(xué)生的生物學(xué)問和實(shí)力水平。同時(shí)，結(jié)合新密市礦區(qū)的分布特點(diǎn)，設(shè)計(jì)以下四條考察路途，學(xué)生可依據(jù)本身愛好與體能自主選擇。

路途Ⅰ新密市――超化鎮(zhèn)

路途Ⅱ新密市――茍?zhí)面?zhèn)

路途Ⅲ新密市――平陌鎮(zhèn)

路途Ⅳ新密市――白寨鎮(zhèn)

六、活動(dòng)重點(diǎn)及難點(diǎn)

1活動(dòng)重點(diǎn)

(1)學(xué)生把中學(xué)生物教材中學(xué)到的生物學(xué)問應(yīng)用到實(shí)踐活動(dòng)中去，以到達(dá)理論與實(shí)踐相結(jié)合。

(2)通過此項(xiàng)活動(dòng)的開展，使學(xué)生能夠運(yùn)用課堂所學(xué)理論學(xué)問，視察和分析礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，了解環(huán)境污染對人們生活的影響，治理環(huán)境污染的緊迫性。

(3)通過這次活動(dòng)，系統(tǒng)地造就學(xué)生的視察、分析、解決問題的實(shí)力。

(4)通過此項(xiàng)活動(dòng)的開展，造就學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)、合作、探究問題的實(shí)力；熬煉學(xué)生的毅力與意志，激發(fā)學(xué)生酷愛科學(xué)、酷愛大自然的情懷；樹立環(huán)境愛護(hù)意識。

2活動(dòng)難點(diǎn)

(1)該活動(dòng)內(nèi)具有實(shí)踐性和開放性，為科學(xué)探究試驗(yàn)，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)新學(xué)問的過程成為情感看法與價(jià)值觀的造就和實(shí)力提高的過程。

(2)運(yùn)用土壤成分析儀器對學(xué)生是新內(nèi)容，也是難的內(nèi)容，需用利用大學(xué)的試驗(yàn)室和儀器。

(3)在礦區(qū)野外考察實(shí)踐活動(dòng)中每個(gè)小組找到一個(gè)適合自己小組的課題。

(4)針對課題進(jìn)展有效創(chuàng)作，寫出科學(xué)考察報(bào)告。

七、活動(dòng)過程和步驟

本方案分為四個(gè)階段，力求做到組織嚴(yán)謹(jǐn)，流程科學(xué)有序，活動(dòng)層層推動(dòng)。

1第一階段：前期打算，組織發(fā)動(dòng)

(1)進(jìn)展思想發(fā)動(dòng)，做好學(xué)問鋪墊。在活動(dòng)進(jìn)展前，請專家進(jìn)展生態(tài)環(huán)境方面的科普學(xué)問講座，熟識該活動(dòng)進(jìn)程中的常規(guī)要求和必需留意的事項(xiàng)。

(2)成立小組，明確職責(zé)分工。把活動(dòng)中的工作標(biāo)本采集、記錄、拍照或攝像、采訪等工作詳細(xì)到每個(gè)人，設(shè)小組組長，制定活動(dòng)打算。

(3)做好活動(dòng)前的培訓(xùn)、指導(dǎo)。聘請河南省農(nóng)業(yè)大學(xué)教授趙勇、葉永忠等對小組成員進(jìn)展調(diào)查方法與技術(shù)指導(dǎo)；輔導(dǎo)教師對學(xué)生進(jìn)展思想教育。并強(qiáng)調(diào)野外科學(xué)考察活動(dòng)應(yīng)留意的事項(xiàng)。

2其次階段：野外考察，現(xiàn)場指導(dǎo)

(1)考察小組到達(dá)新密市后到當(dāng)?shù)貒辆?、園林管理處等部門走訪、查閱資料，了解新密市礦區(qū)環(huán)境現(xiàn)況。

(2)實(shí)地考察礦區(qū)環(huán)境。做好視察、采集、訪問、記錄等工作。老師在各個(gè)環(huán)節(jié)中做好指導(dǎo)工作。

(3)采集土壤標(biāo)本(含照片和實(shí)物)，標(biāo)本標(biāo)簽上應(yīng)注明采集時(shí)間、地點(diǎn)、和采集人。

3第三階段：制定可行性試驗(yàn)方案并進(jìn)展小區(qū)試驗(yàn)

(1)結(jié)合考察記錄和有關(guān)數(shù)據(jù)，對調(diào)查的有關(guān)資料進(jìn)展歸類、分析，撰寫調(diào)查報(bào)告。

(2)對采集的標(biāo)本進(jìn)展分析測試，對測試到的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析整理。然后在專家的指導(dǎo)下寫出可行性試驗(yàn)報(bào)告，制定出可行性試驗(yàn)方案，打算礦區(qū)的植物修復(fù)試驗(yàn)探究。

(3)依據(jù)制定的試驗(yàn)方案，選擇幾個(gè)有代表性的小區(qū)。

(4)請教專家，優(yōu)選具有特別汲取富集重金屬實(shí)力的植物種植。

(5)在小區(qū)進(jìn)展栽培試驗(yàn)。

(6)定期去維護(hù)，視察記錄植物生長狀況。

4第四階段：撰寫活動(dòng)報(bào)告并進(jìn)展成果評價(jià)

(1)撰寫試驗(yàn)報(bào)告。

(2)開展小組成員互評，可評出“最能吃苦耐勞的學(xué)生”、“最富有奉獻(xiàn)精神的學(xué)生”、“考察最謹(jǐn)慎的學(xué)生”、“撰寫考察報(bào)告最標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生”、“體能最正確的學(xué)生”、“展示口才最正確學(xué)生”等以表彰優(yōu)秀，形成鼓勵(lì)機(jī)制。

(3)老師對小組成員進(jìn)展評價(jià)，請指導(dǎo)教師給每個(gè)活動(dòng)小組一個(gè)整體評價(jià)，然后給每一個(gè)小組成員評價(jià)。在確定成果的根底上，還要找出缺乏，供設(shè)計(jì)后續(xù)考察活動(dòng)參考。

(4)對活動(dòng)中表現(xiàn)突出的隊(duì)員授予“環(huán)保小衛(wèi)士”稱號，頒發(fā)獎(jiǎng)狀和紀(jì)念品。

(5)選擇比擬優(yōu)秀的試驗(yàn)報(bào)告，推選其作品參與各級青少年科技創(chuàng)新大賽。

八、可能出現(xiàn)的問題及解決預(yù)案

1平安問題

這里主要指交通平安和野外考察人身平安。啟程前要細(xì)心組織，要求學(xué)生一切行好聽指揮；告知交通平安常識，并嚴(yán)格遵守；打算必備的藥品等。

2留意力下降問題

剛起先，由于活動(dòng)本身內(nèi)容的吸引，學(xué)生處于新奇，熱忱可能很高，但隨著時(shí)間的推移，活動(dòng)中會出現(xiàn)各種學(xué)生意想不到的困難，局部學(xué)生可能會出現(xiàn)知難而退的狀況。因此，要加強(qiáng)學(xué)生謹(jǐn)慎視察習(xí)慣的造就，引導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生解決困難，或賜予必要的引導(dǎo)，或進(jìn)展一些聯(lián)歡等活動(dòng)。

3走馬觀花問題

在科考過程中?？赡苡袀€(gè)別學(xué)生由于學(xué)問理論欠缺，不能謹(jǐn)慎視察現(xiàn)象和分析其成因，而把留意力放在對礦區(qū)其他景觀的觀賞上。教師要注意造就隊(duì)員科學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法，去發(fā)覺身邊存在的問題，分析問題成因等。

4資金問題

主要是活動(dòng)中產(chǎn)生的費(fèi)用，特殊是購置植物苗或者種子費(fèi)用。目前采納的方法主要有：一是向?qū)W校申請活動(dòng)經(jīng)費(fèi)；二是學(xué)生自發(fā)捐獻(xiàn)；三是考慮能否和相關(guān)部門或科研單位聯(lián)合搞。

九、預(yù)期的成果和呈現(xiàn)方式

1每個(gè)小組成員撰寫的論文、調(diào)查報(bào)告等

可能有對新密市礦區(qū)生態(tài)環(huán)境方面的調(diào)研報(bào)告，也有對新密市礦區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)展植物修復(fù)方面的試驗(yàn)方案等。這項(xiàng)活動(dòng)本身和成果富有較強(qiáng)的教育性。

2成果發(fā)布會

在學(xué)校開展這次活動(dòng)的成果發(fā)布會，通過成果發(fā)布會，讓更多的學(xué)生了解生態(tài)環(huán)境愛護(hù)的重要性，讓更多的人愛惜環(huán)境、愛護(hù)環(huán)境，人人都做“環(huán)保小衛(wèi)士”。

3圖片和采集到的標(biāo)本

拍攝的圖片，編輯整理好的考察錄像資料：采集的土壤標(biāo)本，活動(dòng)記錄材料等。

十、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

通過“自我反思性評價(jià)”、老師對學(xué)生的過程性評價(jià)、民主評議的鼓勵(lì)性評價(jià)等形式，對學(xué)生進(jìn)展多維度評價(jià)。

從實(shí)施過程和方法等多項(xiàng)指標(biāo)，如制訂活動(dòng)方案、寫調(diào)查記錄、視察日記、試驗(yàn)記錄、探究報(bào)告、論文、問題探討策略、發(fā)覺的問題，探究的方法、活動(dòng)日記、錄像、攝影等：從實(shí)施過程各階段的多項(xiàng)指標(biāo)，如學(xué)生自主提出問題的次數(shù)，制訂方案的合理程度，參加活動(dòng)的踴躍主動(dòng)性和參與活動(dòng)的詳細(xì)次數(shù)等；從情感看法與責(zé)任感、價(jià)值觀形成的評價(jià)指標(biāo)，如團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識、考察中的毅力與意志表現(xiàn)等。

十一、教育作用

1起到探究自然規(guī)律的科學(xué)教育功能：

2起到對其他學(xué)校、地區(qū)開展類似活動(dòng)的示范性作用：

3通過系列活動(dòng)的開展，利于協(xié)助學(xué)生樹立地質(zhì)文化開發(fā)與愛護(hù)意識。通過傳