中学生生物学科技活动的实践与探索

杨超

（山东莱州开发区玉皇学校，莱州 261400）

摘要：本文通过1年的实验对比研究，总结了中学生物学科技活动从选题、立项、分组活动到课题总结的整个过程，介绍了取得成果的典型案例和教师的指导作用。实验结果表明，开展生物学科技活动，是培养学生创新精神和实践能力的有效途径。

关键词： 中学生 生物学　科技活动 实验研究

21世纪是知识经济的世纪，是科技创新的世纪，迎接知识经济挑战，培养大批具有创新精神和实践能力的新型人才,已是广大教育工作者面临的紧迫任务。生物学作为21世纪的优先发展学科，从其自身实验性科学特点出发，改革传统的课堂教学，结合当地生产实践引导学生开展科技活动，培养其创新精神和实践能力，更具有重要的现实意义。

1 研究内容

根据智力水平、学业成绩相当的原则，从初二抽出1、3、5班为实验班，2、4、6班为对照班。研究内容包括创新意识和实践能力培养的探索、 选题过程的探索、分组活动与科学总结的探索等。

2 方法与步骤

2.1 做好思想发动。一谈到科学研究，学生马上就会与达尔文、爱迪生等大科学家的名字联系在一起，认为科学研究是科学家们的事，中学生没有这种能力。把科学研究看得高不可攀，给科学蒙上了一层神秘的面纱。为使学生走出误区，增强自信心，我首先给他们上好“准备课”。一是讲中外著名科学家的相关故事，讲当代农民从偶然发现的现象中发明了“西红柿V型高产栽培法”，获得国家“星火”科技成果一等奖等典型事例来启发学生。二是用学生同龄人由于科技活动成果显著荣获了“全国长江小小科学家奖励”一等奖（人民币25万元）的实例来激励学生，三是聘请当地颇有声望的“全国十大杰出青年”之一农民玉米育种专家作报告，让学生看到研究工作的艰辛和获得成果的欣喜，认识到只有潜心钻研，勇于实践，就会获得成功。

2.2 教给方法，引导选题 。发现问题是科学研究的前提。英国科学学的创始人贝尔纳指出：“提出课题比解决课题更困难。”。要选择课题，首先要引导学生在观察中发现问题，具体通过以下4条途径开展了选题工作。

2.2.1 从生产实践中发现问题。在生产实践中经常遇到许许多多的疑难问

本文是“全国中小学骨干教师国家级培训”第二期学员结业论文的一部分，在东北师范大学生命科学学院杨允菲教授的热心指导下完成，在此表示衷心感谢。

题，引导来自于农村的学生开动脑筋去通过实验研究解决这些问题，就可能成为很有应用价值的课题。

2.2.2 贴近社区生活发现问题。学生生活在一定的社区，见闻的事物很多，如果能敏锐地发现、捕捉那些新奇的、不寻常的现象进行研究，就可能成为很有价值的课题。。

2.2.3 从课堂质疑中选题。教材中的许多知识与学生生活相接近，很多生命现象都在生活中见到，只是平时没有注意观察，没有从中发现问题。因而，教学过程中鼓励学生不墨守成规，大胆质疑，发表与众不同的见解。这些见解经过立项研究，就可能成为很有价值的课题。

2.2.4 从各种信息中选题。俗话说，处处留心皆学问。信息可来源于各个方面，如广播、电视、图书资料、朋友交谈、调查了解等，获得的信息越多，选中课题的可能性就越大。

2.3 确立课题，成立小组。为调动学生发现问题的积极性，编制了《我的发现》问题汇总表，谁发现的问题，就在问题后面写上谁的名字。在此基础上，引导学生从科学性、可行性和实用性等方面对问题逐一展开论证，确立研究课题。学生按各自的兴趣、爱好自由组合，成立课题研究小组。

2.4 开题与研究

2.4.１ 搜集资料 让学生通过查阅图书或上网查询，了解有关的理论知识、前人的研究成果以及现在尚存的主要问题和最新动向。

2.4.2 初定研究方案　在资料搜集的基础上，进行可行性分析和大胆设想，小组成员集思广益制定课题研究计划，提交老师审阅。

2.4.3 开题报告　以班为单位召开开题报告会，各课题组组长进行汇报，大家质疑，小组成员作答，教师对方案进行评价，提出修改意见。

2.4.4 实施研究　方案通过后，即可按计划利用活动课、课外活动和业余时间组织实施。在研究过程中，教师进行监控指导，提供咨询，及时解决问题，纠正发生的偏差。

2.4.5 结题　科技小组按预期计划完成课题后，写出研究报告，每组推选１～２名学生在答辩会上进行陈述和展示，教师给予初步评价。经进一步修改后选送到市、省参加科技竞赛评奖活动。

3 典型成果案例

3.1 2001年春季，农民种植的大棚白菜软腐病十分严重，从商店里买的“多菌灵”、“乙磷铝”等几种农药喷洒效果都不十分理想，令菜农大伤脑筋。为了找到有效的防治方法，科技小组的同学进行了实地考察，生物课代表提议说：“听大人们讲野生植物猫眼草的毒性很大，它的汁液滴到猫的眼里眼睛就会失明。咱何不来个以毒攻毒呢？”经过反复论证，最终确立了《利用猫眼草防治大白菜软腐病实验》。老师引导他们野外采集、熬制汁液、稀释喷洒，反复进行对比实验，效果非常理想，发病率仅为1.8% ，而喷洒“多菌灵”的发病率仍为25%。这一经验很快在当地得到推广，产生了良好的经济效益。

3.2 2001年3月份，距学校不远的河套村水库由于新建味精厂废水的大量排入，原来清澈的水体不仅变得臭味熏天，而且即将危及地下生活用水，引起了当地群众的极大不满。科技小组的同学就此立项，经过一周多的实地考察、走访群众、取样监测，共获得有效数据120个，拍摄照片36张，写出了《河套水库水质污染调查报告》并送交有关部门。引起了市政府的高度重视，责成厂家立即停产，采取治理措施。群众高兴地说：“中学生也能为家乡建设做贡献，真是新鲜事！”

3.3在学习《家蚕和菜粉蝶》一节课时，有个学生问：“老师，俺家养的蚕有的吐黄丝，有的吐白丝。大人们说吃桑叶的蚕吐白丝，吃榆叶的就吐黄丝，这是真的吗？”对此，我引导科技小组进行立项实验。经观察发现，有的蚕足是黄色，有的蚕足是白色，是否与足的颜色有关呢？于是设计了《蚕丝与蚕足的关系研究》方案，以三令家蚕为实验材料，将足颜色不同的家蚕分别喂桑叶、榆叶进行分组对比实验。结果证明，无论吃桑叶还是吃榆叶，蚕足白色的都吐白丝，蚕足黄色的都吐黄丝。揭示了蚕丝的颜色与食物无关，而与足的颜色有直接关系。这一结论，对指导农民合理选种、提高养蚕经济效益发挥了很好的作用。该实验课题，获得“山东省青少年科技创新成果一等奖”。

4 效果与分析

4.1 有利于培养学生的创新精神。根据美国芝加哥大学心理学家盖策尔斯以及托兰斯设计的创新思维测试题，分别于实验前，实验一学期后对学生进行测试，结果见表１和表２。

表１学生创新思维能力实验前测定分数比较(2000.9)

班 级	深刻度	灵活性	独创性	批判性	敏捷性
对比班	60.1	65.2	34.5	18.6	56.7
实验班	60.3	63.1	34.2	18.7	57.6

表２学生创新思维能力培养后测定分数比较（2001.7）

班 级	深刻性	灵活性	独创性	批判性	敏捷性
对比班	65.3	68.8	35.3	20.5	75.6
实验班	67.2	90.5	86.4	99.8	76.7

由表1可以看出，实验前对照组与实验组除灵活性上有一定的差异外，其它各项成绩几无差异，即水平相同。表2显示，实验一年后实验组测试总成绩都明显高于对照组，表明实验组通过科技活动创新思维能力有了明显提高。

4.2 使学生初步掌握了科学研究的基本程序和方法。每一个“课题研究”项目，学生们从发现问题到课题立项，从收集、整理信息到制定方案，从实施研究到撰写研究报告、参加答辩，是一种“真枪实弹”的科学研究训练，学生们在实践中学，在学习中干，得到的训练和提高是其它任何方式所不能比拟的。

4.3 丰富了生物学知识，形成了良好的学习习惯。科技活动把原来封闭式的生物教学变为开放式的探究学习，使学生将课堂知识与外界信息进行融合与广泛交流，拓宽了学习知识的时间与空间，学生的知识面已经超过了大纲、教材范围，在不断的探究中还培养了学生对知识的摄取、改组和运用能力，形成了一种越来越爱学，越来越会学的学习风气，课堂上敢于大胆质疑、提出问题的学生实验前仅占 5％左右，实验后已超过90％。

4.4 提高了实践能力。科技活动使学生把学习过程变成了实践探究、应用的过程，既动手又动脑，既能细致观察，又能讲能写，多种感官参与活动，综合素质有了较大提高。一年来，在教育部、中国科学技术协会举办的“全国青少年生物和环境科学实践活动”中，《豆天蛾幼虫的人工饲养实验》项目获全国二等奖，《未来的农村——生态村》等3个项目获省一等奖，8个项目获市一、二等奖，2篇科学小论文在科技刊物发表，5名学生以科技类申报当选为“莱州市十杰少年”，1名学生被评为“全国百名少年科学院小院士”，并获“全国长江小小科学家奖励”，其事迹在中央电视台少儿节目“少年科学家的故事”栏目播出。

4.5 提高了教师素质。认真钻研教材、创造性备课成为教师的自觉行动，提高了教师的驾驭课堂能力和教育科研能力。本课题的阶段研究报告“科技活动要强化学生创新能力的培养”，在2001年5月召开的“全国创新教育研讨会”上作了经验交流，并于7月获得“山东省中小学教育科研优秀成果二等奖”。山东莱州开发区玉皇学校被确立为“山东省创新教育实验基地”，并获得省教委授予的“山东省科普教育示范学校”称号。

实践证明，生物学科技活动是培养学生创新精神和实践能力的有效途径，在中学生中开展科技活动培养创新人才势在必行。

参考文献

[1]周贝隆 《民族振兴靠创新，创新能力何处来》 教育研究1998.6

[2]刘洪来 《知识经济与创造性思维》 中学生物学教学 2000.2

[3]杨超 《科技活动要强化学生创新能力的培养》现代中小学教育。2001.1