六年级综合实践·微塑料溯源：口香糖生态足迹项目化导学案

六年级综合实践·微塑料溯源：口香糖生态足迹项目化导学案

一、课程背景分析与素养导向目标设定

（一）课程标准依循与学段定位【非常重要】【政策依据】

本导学案严格依据《义务教育课程方案（2022年版）》及《中小学综合实践活动课程指导纲要》设计，精准定位于小学六年级毕业衔接阶段。综合实践活动课程在此学段的核心旨归在于价值体认、责任担当、问题解决与创意物化。本设计将“口香糖危害”这一传统说教主题升华为“微塑料溯源”的前沿科学探究，深度融合联合国可持续发展目标（SDGs）第12项“负责任消费与生产”及第14项“水下生物”。依据江西、贵州等省最新课程实施办法中关于“跨学科主题学习”及“大课程整合”的指导精神【热点】，本设计将地方课程、校本课程与综合实践活动有机统整，课时安排采用“1+X”模式——1节核心方法论课，X为课外全流程项目实践周，确保每周不少于1课时的底线要求被突破为深度沉浸式学习。

（二）学情精准画像【重要】

六年级学生正处于前运算思维向形式运算思维过渡的关键期，具备如下特征：第一，知识储备层面，已在科学学科学习“生物与环境”“物质的变化”，在道德与法治学科学习“我们的公共生活”，对“降解”“污染”有前概念，但对“胶基”“微塑料”“生物累积”等专业术语存在认知壁垒；第二，技能经验层面，经由五年的综合实践活动训练，具备基础的问卷设计、访谈实施及数据整理能力，但工程思维（迭代、优化、模型验证）与公民行动（政策倡导、社区动员）经验匮乏；第三，心理特征层面，毕业季学生具有强烈的“社会我”认同需求，渴望其行动产生真实的社会影响力而非模拟演练，同时存在碎片化时间难以管理、长周期项目耐力不足的挑战【难点】。本设计通过“项目周打卡制”与“成果真实落地”回应此矛盾。

（三）多维整合教学目标【高频考点】

1.科学观念与实证精神维度

学生能通过控制变量实验，定量描述一块口香糖在淡水、海水、土壤浸出液中的质量损耗率与微塑料释放量；能绘制“口香糖从口腔到海洋的生命周期流程图”，准确标注胶基（合成橡胶/树脂）、增塑剂、抗氧化剂等成分的化学归属及其在食物链中的传递路径。识记口香糖主要成分，理解“胶基不可降解”及“二次污染”（粘附物携带有毒物质）的双重危害机理。【非常重要】

2.工程思维与物化能力维度

学生能运用设计思维，经历“共情-定义-构思-原型-测试”五步法，研发替代解决方案。包括但不限于：设计可降解口香糖配方模型、发明便捷化口香糖回收装置、策划零废弃消费劝导系统。能利用废旧材料制作1：1功能原型，并通过用户测试收集数据完成至少2轮迭代。【重要】

3.社会责任感与公民行动维度

学生能基于证据撰写《校园周边口香糖污染治理提案》或《关于将胶基糖纳入塑料管控体系的模拟政协提案》；能策划并执行一次面向低年级或社区的“无痕口香糖”公众倡导活动，量化评估劝导成功率与行为改变率。深刻理解个人消费选择与全球生态危机的系统性关联，铸牢“绿水青山就是金山银山”的生态文明观。【非常重要】【热点】

二、核心驱动性问题与项目框架

（一）真实情境驱动源【非常重要】

每年全球约有3740亿块口香糖被生产，其中约90%的胶基为不可降解的合成聚合物（与汽车轮胎、医用输液管同源）。在中国，城市环卫部门清除每块口香糖的成本约为1-2元，天安门广场年均铲除口香糖高达几十万块。然而，公众普遍误认为口香糖是“食品”而非“塑料制品”。驱动性问题链由此生成：

本质问题：人类将食物咀嚼后的残渣定义为“垃圾”，当这种垃圾无法被任何自然过程消化时，人类该如何与自己的代谢产物共生？

核心驱动问题：作为毕业班的校园治理者，我们如何用一周时间，让全校师生及周边社区认识到“口香糖是丢弃的塑料”，并设计出至少三种可的减量解决方案？

（二）项目阶段与产品规划

全项目周期为7天（含周末社会实践），划分为四个递进阶段：1.破冰与调研（污染源定位）；2.实验与求证（危害量化取证）；3.设计与迭代（方案原型物化）；4.倡导与传播（社会影响扩散）。最终产品矩阵包括：《校园口香糖污染热力图》一份、《口香糖微塑料释放对比实验报告》一份、“净口行动”可降解回收装置或替代配方原型一套、《致市政管理部门的建议书》一篇。

三、教学实施全过程（核心篇幅）

（一）入项奠基课：破除非本质属性，建构认知框架（第1课时·课内45分钟）

【教师活动】展示一张在高倍电子显微镜下拍摄的废弃口香糖照片，图像中清晰可见粘附的细菌、聚乙烯微球及沙砾。提问：“这块残渣将在自然界中存在多久？它的真实身份究竟是食物还是工业品？”学生凭直觉回答后，教师不置可否，分发“认知冲突卡”。每张卡片载有不同物品的降解周期：苹果核（2周）、纸票（3月）、烟蒂（10年）、塑料袋（200年）、玻璃瓶（无期）。学生需将口香糖插入降解时间轴，全班表决结果呈正态分布模糊区。此时教师公布科学事实：口香糖胶基主要成分是聚异丁烯、聚醋酸乙烯酯等合成橡胶，化学惰性极强，降解周期超过500年，本质是“加了香精的轮胎”。课堂出现认知震荡，学习动机被彻底激活。【非常重要】【热点】

【学生活动】组建“微塑料侦探社”，4人异质分组。每组领取任务包：包括便携显微镜、GPS定位记录仪、校园网格地图及《污染源观察AEIOU表》【引自先进项目经验】。小组利用课间15分钟进行校园预调研，选定教学楼出口、操场看台、礼堂座椅下三个典型点位，用微距镜头拍摄口香糖污染现状，并通过图像识别软件估算污染密度。返回课堂后，各组将数据录入电子大屏的校园地图，生成动态热力图初版。学生惊异地发现：最密集的区域并非垃圾桶旁，而是升旗仪式站位点和放学等候区——这揭示了“无垃圾桶情境下的隐蔽丢弃行为”这一深层痛点。

【即时评价】教师巡视过程中，重点观察AEIOU表的记录颗粒度。评价标准不在于记录数量，而在于是否区分了“活动”（等待、奔跑、交谈）与“环境”（地砖材质、光照、人群密度）的交互关系。对于能够提出“为什么瓷砖缝里的口香糖远多于塑胶跑道”这种关联性问题的学生，即时授予“侦探徽章”数字化勋章，计入过程性评价档案。

（二）科学求证课：从感官判断走向实证量化（第2-3课时·实验室+户外）

【难点突破设计】【非常重要】本环节核心难点在于“微塑料的观测与量化”。六年级学生尚未系统学习化学计量，直接使用天平称量质量变化将因水分蒸发等因素产生巨大误差。教师引入“质量替代指标法”——以口香糖浸泡前后在单位面积玻片上的粘附细胞数（酵母菌液）作为间接指标，将抽象化学问题转化为具身化生物计数问题。

【教师支架供给】

1.材料支架：每组领取同一品牌、同一批次、同一初始质量的口香糖咀嚼样品（统一咀嚼5分钟以保证软化程度一致）。烧杯内分别盛放模拟淡水（自来水）、模拟海水（3.5%食盐溶液）、模拟土壤浸出液（校园花坛土+蒸馏水震荡过滤）。设置对照组（空烧杯）与空白组（未咀嚼口香糖）。

2.方法支架：浸泡周期统一为48小时。取出后置于37℃恒温箱干燥24小时。随后将干燥残渣按压在无菌玻片上，浸入稀释的酵母菌悬液10秒，取出冲洗。在100倍光学显微镜下，选取5个视野，计数附着在残渣表面及边缘脱落微片上的酵母细胞数量。细胞粘附越多，表明表面粗糙度越大、微塑料脱落倾向越强、生物毒性风险越高。

3.思维支架：提供“科学笔记本”双栏模板。左栏记录原始数据，右栏强制要求书写“我的困惑”与“这个数据能否作为证据”。

【学生探究历程】

各小组发现惊人现象：海水组口香糖残渣表面布满孔洞，酵母菌附着量是淡水组的2.3倍；土壤浸出液组残渣边缘碎裂严重，显微镜下可见透明薄片悬浮。学生自发提出假设：“盐分腐蚀了胶基？”“土壤微生物吃掉了口香糖？”教师不直接解答，而是引入“微塑料迁移”概念——播放一段BBC纪录片关于浮游生物摄入微塑料后堵塞消化道并传递给小鱼、大鱼、人类的4分钟剪辑。课堂寂静无声。有学生喃喃自语：“我嚼的不是糖，是给海洋生物做的毒胶囊。”【情感态度价值观自然内化】

【小组结论生成】每组完成半定量实验报告，核心结论必须包含数据证据。例如：“在模拟海水环境中，咀嚼后口香糖48小时表面粘附微生物量比淡水环境增加130%，推测沿海城市丢弃口香糖入下水道后将加速微塑料释放入海。”此环节高频考点为：控制变量思维、证据与主张的一致性、从现象到伦理的推演。

（三）社会调研课：追寻“从口腔到海洋”的全生命周期（第4课时·校外+线上）

【前置准备】周末任务驱动。学生以小组为单位，完成三级访谈：

1.消费者访谈：采访至少3位不同年龄层路人，记录其“口香糖处置习惯”。预设访谈提纲由学生自主设计，教师仅提供SPIN话术结构：S（情境）——“您一般在什么场合吃口香糖？”；P（难点）——“吃完后如果找不到垃圾桶，您通常会怎么办？”；I（影响）——“您是否知道粘在地上的口香糖需要用高压水枪才能清除？”；N（需求）——“如果有一种可以完全溶解的口香糖，您愿意尝试吗？”

2.从业者访谈：致电或走访本地大型商超糖果经销商，咨询“口香糖货架期与退货处理政策”。学生意外发现：大量临近保质期的口香糖因无法低价处理而被直接填埋，这部分“未咀嚼”的口香糖同样是污染源。

3.专家访谈：通过学校家委会资源，连线本地高校环境工程系教授或城管环卫处技术人员。学生提前录制提问视频，重点追问：“城市污水处理厂能否拦截口香糖胶体？”专家解答：初滤栅格间隙通常为1-2厘米，软化口香糖易被挤压通过，最终随污泥农用进入土壤或随溢流进入河流。

【信息处理与建模】【重要】

返回课堂后，各小组将三轨访谈资料编码、分类。教师提供“利益相关方雷达图”模板，学生需将“消费者”“生产企业”“零售商”“环卫工人”“污水处理厂”“海洋生物”六个角色置于雷达图轴端，用连线粗细表示受影响强度，用颜色标注“知情程度”与“责任程度”。此可视化工具极大地训练了系统思维，学生清晰地看到：受害最深重的海洋生物和环卫工人恰恰是最不知情、最无责任的一方；而知情最深的生产企业却在雷达图上处于责任缺位状态。认知冲突再次爆发：我们究竟该劝导消费者不乱扔，还是该呼吁企业改变配方？

（四）原型设计与工程迭代课：像工程师一样创造（第5-6课时·STEM工坊）

本环节是学科融合密度最高、高阶认知策略应用最深的板块【非常重要】【跨学科标杆】。教师将教室改造为“RD研发中心”，每组获得200元虚拟研发预算及真实废旧物料（3D打印废丝、旧电路板、快递纸箱、硅胶模具）。

【子任务A：可降解替代口香糖配方研发组】

此组学生聚焦源头治理。他们首先通过文献检索明确传统胶基替代方案：天然人心果树胶乳、玉米醇溶蛋白、壳聚糖等。鉴于实验室条件限制，学生用食品级明胶+阿拉伯胶+天然蜂蜡进行等比配比试验。记录指标为：咀嚼性（质构仪模拟咬合）、持香性（电子鼻检测香气释放时长）、水溶性（37℃水浴崩解时间）。经过5轮失败（明胶比例过高导致入口即化、蜂蜡过多导致蜡质感严重），最终某一小组以明胶：阿拉伯胶：蜂蜡=5：3：2的比例制得“生态胶基”，置于40℃温水中25分钟完全溶解。学生将成果命名为“融糖”，并自制包装盒，标注“不含微塑料，海洋友好型”。

【子任务B：末端回收与社会劝导装置组】

此组聚焦过程干预。学生从“口香糖粘附力源于其粘弹性”这一物理本质出发，逆向思维：是否可制造一种表面涂层，让口香糖无法粘牢？他们寻找校园内的废弃光盘、防粘纸、特氟龙布料，制作“便携式灭粘贴片”，贴在桌腿、栏杆等重灾区。经测试，表面能极低的特氟龙材质使口香糖附着力下降76%。另一小组则从行为心理学入手，设计“眼神劝导海报”——海报中并非斥责文字，而是采用一只被油污黏住翅膀的鸽子摄影图，下方仅一行字：“你吐掉的糖，成了它的牢。”海报设置红外感应语音模块，当有人靠近试图丢弃时，播放3秒模拟海洋生物呼吸急促的音效。此装置在校园实地测试中，劝导成功率高达63%。

【子任务C：政策倡导与模拟政协提案组】

此组学生不满足于技术修补，试图撬动制度变革。他们查阅《北京市生活垃圾管理条例》《欧盟一次性塑料指令》，发现口香糖在绝大多数地区被归类为“其他垃圾/干垃圾”，并未纳入塑料制品管控。学生撰写《关于将胶基糖生产企业纳入生产者责任延伸制度范围的建议》，测算出若每盒口香糖征收0.1元环保税，全国每年可筹集约3.5亿元用于海洋微塑料清理。提案格式严格模拟政协提案模板，包括案由、问题分析、具体建议、可行性论证。其中引用了本班实验数据作为附件证据。

【思维进阶保障机制】

此环节全程采用“组间申辩-TAG反馈-循环问诊”的迭代流程【引自先进项目经验】。每个小组在1小时原型开发后进行第一次路演，其余组员使用TAG表（T-优点、A-不足、G-建议）记录并反馈。汇报组须将收到的所有建议誊抄至“迭代日志”，并圈定其中至少2条建议在下一次修改中落实。第二轮迭代后，产品成熟度显著提升。此过程不仅训练抗挫折能力，更重要的是让学生理解：所有伟大的发明都不是灵光一现，而是持续反馈修正的产物。

（五）成果博览会与社会倡导：让学习真实发生（第7课时·校园公共空间）

【真实影响力评价】【非常重要】

本环节将学习成果从封闭的课堂推向开放的公共领域。利用周五下午大课间，六年级在操场连廊举办“净口行动·微塑料溯源”项目成果博览会。布展要求：禁止使用一次性纸杯、一次性桌布，所有展板采用废旧纸箱拆解重组，电子屏播放的宣传片由学生用剪映制作，背景音乐为班级学生原创的RAP《五百年的糖》。布展本身就是一次零废弃行为的实践验证。

【展区构成】

1.实验实证区：陈列海水/淡水/土壤口香糖浸泡对比瓶，显微镜实时连接显示屏，参观者可亲手操作镜头寻找微塑料。旁边竖立大幅《口香糖降解时间轴地贴》，从3米起点走到终点即代表500年，视觉冲击力极强。

2.替代产品体验区：“融糖”生态口香糖提供试嚼（仅限教师志愿者），口感虽仍有欠缺，但可溶性特质引发热烈讨论。企业代表（受邀家委会成员）现场询问配方，表示对后续研发支持感兴趣。

3.回收装置互动区：参观者可领取一片废弃光盘制作的“防粘贴纸”，贴在自己常用的课桌边缘。装置组学生现场演示用液氮冷冻脆化法（模拟）轻松铲除顽固污渍，围观低年级学生惊呼。

4.提案签署区：长达10米的白布上，印制《校园无胶基口香糖公约》。六年级学生化身劝导员，邀请低年级学生、教师、食堂阿姨、保安叔叔签字承诺。公约并不苛求“不吃口香糖”，而是聚焦“不乱扔”及“优先选择可降解品牌”。

【全程评价嵌入】

博览会现场设立5个评价驿站。每位参观者手持贴纸，可为心仪的项目投票。六年级学生则需完成“双向评价”：对自己组的表现进行复盘，同时随机抽取另一组的产品，写出两条建设性改进意见。教师团队依据预设的《核心素养达成度评价量规》，从“证据意识（30%）”“创新与实用性（30%）”“社会影响力（25%）”“团队反思深度（15%）”四个维度进行综合评级。量规中所有指标均具象可测，例如“社会影响力”指标包含：媒体曝光量（校公众号）、劝导人数统计、校外人员参与度等。

四、教学准备与资源矩阵

（一）软硬件资源准备【一般】

1.常规设备：电子白板、实物投影仪、无线网络、便携式数码显微镜（每组1台）、平板电脑（用于数据录入与热力图生成）。

2.实验耗材：同一品牌口香糖（采购时向学生说明仅用于实验，并强调不提倡过度消费）、恒温培养箱（可借自初中生物实验室）、酵母菌干粉、载玻片盖玻片、海水晶、电子天平、pH计。

3.工程套件：热熔胶枪、3D打印笔（回收丝材）、废旧光盘、各种织物边角料、Arduinomicro:bit入门套件（用于感应语音播报）、各类废旧纸盒包装。

4.数字化资源：【高频考点】国家中小学智慧教育平台《垃圾去哪儿了》慕课片段、WWF海洋塑料污染VR全景视频、学校自主研发的“校园污染随手拍”微信小程序（用于公众上传污染点位）。

（二）教学环境场域重构【重要】

课前拆除讲台，课桌按“研发工坊”布局摆放，每组配备立式展示架及“项目进度看板”。教室内设置“材料超市”，分类陈列低结构材料；设置“困惑角”，学生可将未解决的问题写在便利贴上，供全年级跨组认领解答。室外场域拓展至校园公共区域及周边社区广场，提前一周向德育处申请展区使用权。

五、评价体系与反思迭代框架

（一）三维过程性评价量规【非常重要】

本设计彻底摒弃纸笔测试，构建“认知-技能-态度”三维雷达评价体系。

1.认知维度（权重35%）：核心观测点为“概念的精准迁移”。例如，是否能在解释口香糖危害时主动使用“生物累积”“亲脂性”“生产者责任”等专业术语而非日常用语；是否能将本项目的实验范式迁移至烟蒂、湿巾等其他难降解废弃物研究。评价工具为学习日志中的“概念联想网”及终结性提案中的归因分析逻辑链。

2.技能维度（权重40%）：聚焦工程设计与科学探究的深度融合。重点观测实验报告的完整性（是否包含原始数据、数据处理、误差分析、结论限定语）；原型的迭代幅度（第二版比第一版改进了哪些具体指标）；数字化工具的运用水平（热力图配色合理性、视频剪辑叙事逻辑）。【热点】

3.态度维度（权重25%）：采用“延时摄影+关键事件记录”。教师全程录像，回放时捕捉学生在遭遇实验失败时的第一反应、对待组内弱势成员的合作姿态、在公众劝导时遭遇拒绝后的情绪调节策略。重点关注“知行断裂”的弥合——是否将课堂习得的环保认知转化为日常生活中的自觉行为（如主动捡拾非本班保洁区的口香糖）。

（二）教师反思性实践支架【难点突破复盘】

项目结束后，教师需完