海岛生物学科研究性学习的实践与探索
赵沛荣 浙江温州第二高级中学
[摘要] 近年来，我们结合本学科教学实际，开展了研究性学习的课题研究，为推进学校素质教育、推广使用新教材和实施校本课程积累经验，打好基础。整个课题以探索课堂教学研究性学习，课外开展学生小课题研究及丰富多彩的生物科技活动为核心，以校科技节活动、选修课及校本课程的开设为载体加以落实，促进学生全面素质提高。本课题内容包括课题研究的背景、实施的途径和方法、以及实施的效果与收获等。
关键词： 海岛 生物学 研究性学习
一、课题研究的背景。
建国以来，我国的教育虽已取得了很大的成就，有了很大的发展，但仍存在许多的弊端，如学校以升学为中心；学习课本又深又窄、缺乏实践性；以灌输式的教学方式使教育教学主体失落或错位；教育教学模式单一、缺乏灵活性；学生动手能力、实践能力较差，缺乏创新精神和实践能力；学生的学习负担过重等。这样的教育体制和教学方式很难适应社会的发展，很难培养出创新性的优秀人才。现代教育重视以学生发展为本，培养学生的创新精神和实践能力，重视改变学生的学习方式，帮助建立一种主动探求知识、解决实际问题的积极的学习方式，培养学生的科研意识，探索精神和探究能力。我们结合海岛教学实际，在生物学科中开展研究性学习这一课题的实践和探索，就是为适应当前教改和课改的需要提出来的，也是学生自身发展的需要和必然。
二、课题研究的实施途径和方法。
1、课堂教学：
研究性学习实施的主要途径之一就是课堂教学。教学中教师要充分体现现代教学思想，要以学生及问题为中心组织教学，充分发挥学生的主体性，营造民主和谐的课堂教学气氛，引导学生自己发现问题、探索解决问题的途径和方法，让学生以科学家为榜样，用已知的知识去自主探究未知，最终获得问题解决的教学模式。每节课堂教学都要渗透研究性学习的教学思想，充分挖掘教材中STS教育因素，适当增加有关生物科学技术及其应用的教学内容。如围绕“细胞分裂”教学，增加细胞分化和癌细胞内容的介绍；围绕“绿色植物的新陈代谢”教学，让学生讨论如何提高塑料大棚内蔬菜和水果的产量；围绕“无性生殖”教学，讲述克隆技术；围绕“基因突变”教学，补充转基因动物在医学上的应用及前景；围绕“环境保护”教学，介绍生态火柴、生态笔等绿色产品的开发利用等。同时随着课堂教改的深入和发展，一些现代化的教学设施不断地进入课堂，为研究性学习进入课堂奠定了良好的基础。教师要充分利用学校这些现代教学手段，主动去查阅、播放、下载资料，培养学生获取知识的方法和能力。
2、小课题研究。
小课题研究是把学生分成几个小组深入实际调查或设计实验，主动获取知识的一种研究性学习教学模式。这一教学模式重视对学生科学方法的教育和训练，使学生初步学会观察方法、实验方法和调查方法，提高获取信息和处理信息的能力、创新能力、初步研究能力和实践能力，培养学生的合作精神。适用于环境污染、自然资源、家族遗传系谱等的调查，动物生活习性和行为的研究，生长素对植物生长的影响等学习。小课题研究的一般步骤为：
（1）选题。在教师的指导下，学生根据自己的爱好与特长自主选题。老师指导学生选题时要考虑学生原有的知识结构和现有条件，应尽量选择那些学生既感兴趣又不明所以，研究方法简便易行、周期短、可操作性强的课题。选题可以是全新的领域，如“洞头普通海鸥的生活习性观察”、“用浓盐水或饱和盐水作为保存液的浸制标本制作”、 “蟹的附肢可以再生”等；也可以是他人研究过的课题，如“洞头海滨潮间带生物种类调查”、“洞头海水网箱养鱼”、“藻类植物腊叶标本的简易制作”、“虾蟹人造琥珀标本的制作”、 “浅谈赤潮和赤潮生物”等。小课题研究选择角度要注意新颖性，即使是他人已研究过的课题也要换取一个新的研究视角或采取一种新的研究方法，提出新的观点。
（2）调查研究作可行性分析。学生在自主选择、自愿参与的原则下，以个人或小组的形式选定一个课题，并作可行性分析。然后制定研究计划，包括研究方法、研究步骤、假设性结论，查阅、收集与本课题有关的资料，掌握相关学科的基础知识，了解该领域的最新研究成果，开展调查研究。在初选课题的基础上，进行班内讨论和交流，并根据老师和同学们提出的建设性意见，对研究方案进行修改和补充。教师在此过程中主要起组织协调作用，对需要帮助的学生提供指导和建议，帮助他们选择适合的研究课题和方法。我校学生的“洞头无脊椎动物调查研究”、“甲状腺素影响蝌蚪发育的实验”等30多个小课题研究都是在老师的指导和帮助下选取确立的。
（3）小课题研究实施，提出问题解决方案。每个课题小组根据调查研究获得的资料，提出解决问题的方案，并加以具体实施。老师在整个研究过程中提供咨询、监控及研究指导，并定期检查研究进展情况，及时解决研究过程中发生的偏差和问题。如我校某研究小组确定了“洞头海域赤潮产生原因及其防治”这一课题以后，首先开展了实地调查，走访了县科委、县水产研究所有关专家，然后查阅有关资料，了解赤潮产生的原因，赤潮对海水养殖与海洋捕捞生产的危害，及近年来赤潮发生的时间和频率等，最后提出防治赤潮产生与保护海洋环境的可行性方案，为解决我县海域最近发生的大规模赤潮和海水养殖问题提供了参考性意见，得到了有关专家的好评。
（4）答辩评价、结题成文。各研究小组完成课题研究之后，要对实验结果和数据进行分析归纳，总结成文。指导教师负责对学生课题研究的修改和指导，并在班内组织答辩。
3、
生物科技活动。
生物科技活动是进行研究性学习的很好场所（形式），让学生利用业余时间，在家庭或学校饲养栽培一种动植物，可培养学生的观察能力和实验能力；让学生通过调查某一环境的污染状况，查找污染源，写出调查报告，可培养学生的环保意识和社会参与意识；让学生到野外进行考察，调查海滨动植物资源和濒危物种，可获取第一手研究资料。通过这些活动，培养学生对动植物多样性的认识与保护，使学生更加热爱大自然，保护大自然，并成为他们的自觉行动。也为普及我县的海洋科普知识，宣传我县的“渔业兴县、科技兴县、旅游兴县”作了义务宣传员，为提高我县海岛居民的劳动素养、促进当地经济的发展做出了贡献。近年来，我校开展的系列生物科技活动内容主要有：
（1）采集和制作动植物标本。近年来，我校师生共同制作海洋浸制标本1000余件，植物腊叶标本500多件，昆虫及其他标本400多件。学生们在教师的指导下，整理和制作标本，不仅加深理解和巩固了所学的课本知识，而且还培养了动手能力，掌握了标本制作的技能，为研究性学习奠定了基础。
（2）开展生物科技竞赛活动。我们先后组织了“显微镜操作比赛”、“生物科技知识抢答赛”、“生物科技小报、黑板报创作比赛”、“叶脉等生物标本制作竞赛”、“海洋生物标本制作评比”、“生物科技小论文评比”等多项活动。通过活动，激发了同学们的学习兴趣，发展了他们的学习潜能。
（3）组织学生外出参观考察。每学期我们都组织生物科技活动小组同学外出参观网箱养鱼，鲍鱼、洋栖菜、贻贝、牡蛎、对虾、紫菜等养殖，洞头鸟岛、海滨无脊椎动物生态、海水赤潮现象等考察。每次参观、考察之后，我们教师都认真地指导学生整理材料，撰写考察报告和科技小论文，并在校科技节期间组织评比奖励，从而激发了学生的学习热情。
（4）开展实验与调查研究活动。一年来，我们组织学生开展了“洞头荒山种植果树的调查研究”、“利用蟹壳提取甲壳素的实验”、“洞头普通海鸥的生活习性观察”、“洞头海滨潮间带生物种类调查”、“洞头网箱养鱼和洋栖菜养殖建议”、“洞头围塘对海涂无脊椎动物影响的调查分析”、“开展多品种、多方式的立体养殖、提高滩涂资源的利用率”等。课题组学生在老师的组织和指导下，调查研究实验课题，撰写小课题研究报告，在校科技节期间展出评比，并向有关部门提出建议。
（5）开展海洋生物知识讲座。校科技节期间，我们邀请了县科委、县科协、县水产研究所专家来校作海洋生物知识讲座，如“海藻和海洋环境”、“赤潮和海水污染”、“贝藻类养殖和网箱养鱼”、“洋栖菜养殖与假根渡夏育苗”、“滩涂的养殖与开发”、“洞头渔业自然资源”等。同时，本人也作了多个有关海洋生物知识讲座，如“洞头海滨潮间带生物的采集、处理及利用”、“生物科技夏令营活动”、“如何撰写生物科技小论文”、“洞头常见藻类的识别”、 “洞头海滨常见蟹类的识别” 、“洞头海滨泥沙里常见无脊椎动物的识别” 等。丰富了学生的海洋生物知识，开阔了学生的视野，提高了学生的科学素质。
（6）培养和栽培校园绿化植物。为了节约经费美化校园，我们学校成立了花卉栽培小组，在老师的指导下，学生们定时定点参加实践活动，初步掌握了扦插、嫁接繁殖花卉的技术，扦插繁殖大叶黄杨、冬青等1000多株，种植移植草坪2000多平方米，并且发动学生在自己家中栽培1-2盆花卉，在校科技节集中进行“自种一盆花”展出评比。此活动激发了学生学习兴趣，培养了他们树立起学科学、爱科学、用科学的良好风气。
三、课题实施效果与收获。
1、学生的科研创新意识和教师的科研能力得到了提高。以前许多优生不满足于课本学习，将许多时间与精力花在做习题上，现在通过研究性学习教学满足了他们的学习求知欲，使他们体验到课题研究带来的成就感，进一步认识到研究性学习的意义和价值。对教师的能力提高也有较大的促进作用，在研究课题的同时本人发表了多篇相关论文，如“洞头普通海鸥生活习性的观察研究”发表在洞头教育，“开展生物科技活动，提高学生科学素质”入编东北师大编写的教育部教学改革成果丛书。
2、学生掌握了科学研究的基本程序与方法。通过研究性学习，学生掌握了从选题、制定研究方案到撰写科研小论文等一整套研究程序，掌握了如何查阅文献、如何编制问卷、如何进行社会调查、如何开展实验探究等，消除了对科学研究的神秘感，使学生感受、理解知识产生和发展的过程，为终生学习打下基础。
3、学生综合运用知识和解决问题能力得到了加强。由于许多研究性学习课题需要综合运用多门学科知识，需要参与社会调查和实践活动，从而使学生综合运用相关学科知识解决问题的能力和实践能力得到了提高，并使学生的思维方式发生了较大的变化，培养了学生收集处理信息、获取新知识能力，以及创新实践能力。
4、学生的科学探求精神得到了锻炼。通过参与实践与研究，同学们了解了科学研究工作者的艰辛，培养了他们不畏困难，勇于拼搏的精神和团结协作的精神，增强了社会责任感。
5、绝大多数学生参与了研究性学习课题研究之后，学习成绩有了一定的提高。因为课题研究的需要，学生“用然后知不足”，常常自觉地加深或拓宽了与课题相关内容的学习。有的通过自己的亲身实践，更加深了对本学科和相关学科的理解与热爱，培养了学习情感和师生情感。
主要参考资料：
1、《现代教育论学程》，黄甫金主编，教育科学出版社，1998年12月第一版。
3、《活动课程研究》，李臣著，教育科学出版社，1998年1月第一版。
4、《案例教学指南》，郑金洲编著，华东师范大学出版社，2000年6月第一版。
5、《青少年生物与环境科学实践活动竞赛辅导》，周又红、李岗编著，湖南师范大学出版社，2000年7月第一版。