高中生物科技实践活动的实践研究

高中生物科技实践活动的实践研究

曹冬林

(桐乡市高级中学 浙江桐乡314500)

摘要：高中生物科技实践活动是指学生在教师指导下，从学习和社会生活中选择并确定关于生物学方面的研究课题，用类似科学研究的方式，主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动课程。开设生物科技实践活动课程有于培养学生的创新精神和实践能力。我校创立了中学生物科技实践活动的三级设置模式:从学习“怎么做课题”活动、交互“照样做课题”活动、独立“自己做课题”活动，对学生评价采用了三级评定模式，经过长期教学初中,取得了良好的效果,具有较强的可操作性。

关键词：生物科技实践活动 三级设置 三级评定

高中生物科技实践活动是指学生在教师指导下，从学习和社会生活中选择并确定关于生物学方面的研究课题，用类似科学研究的方式，主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动课程。科技活动具有：实践性（活动性）、学生主体性、问题性（主题性）、研究性（探究性）、指导性和开放性的特点。我校从96年开始就进行了生物科技实践活动的研究和探索，取得了一定的经验。

一．生物科技实践活动的培养目标

开设生物科技实践活动的目的是为了实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育。生物科技实践活动应在教育总目标的指导下，通过各类活动使理论和实践相结合，扩大学生知识面、发展学生个性特长，提高学生实际操作能力，运用知识解决实际问题能力。生物科技实践活动应该和生物学科课程在内容上、形式上、目标上互相补充、有机渗透，形成完整的知识结构，使学生对生知识既可以系统地学“深”，又可以联系实际地学“活”。开设生物科技实践活动的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将所学的知识加以综合应用于实践的机会，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。生物科技实践活动强调对所学知识、技能的实际应用，注重学习的过程和学生的实践与体验。

二．生物科技实践活动内容构建三项原则

为了更好地根据生物科技实践活动特点开展活动，须遵循以下三项原则：

1．科技活动内容与学科课程内容互补原则

学科课程的载体——教材，虽根据各学科知识和逻辑顺序而确定的，在一定时期内其内容具有相对稳定性，但现代生物学知识，尤其是应用领域里的知识日新月异，利用科技活动开放灵活的特点，可帮助学生及时地了解这些学科新知识。同时，一些应用性、分类性、综合性活动的开展，可使学科知识内容得以补充，学科知识与研究性学习互相补充、互相渗透，有助于完整知识结构的形成。

2．全面发展与个性培养相统一原则

科技活动内容构建要面向绝大多数学生，立足于全面素质提高，但同时也要充分发挥科技活动自主性特点，给学生自行发挥的机会，以适应学生的个性差异，促进学生的个性发展，使特长生脱颖而出。

3．指导性和开放性相结合的原则

无论是当代主体教育论倡导者，还是人本主义、认知主义学习理论研究的大师都主张学生在学习过程中积极主动参与，这已成为科学教育公认的一条重要原则。但就科技活动而言，对如何提出问题、如何建立假设、如何验证假设等方面，学生不可能生而知之的，它只能经老师加以揭示。因此，探究学习教学大师施瓦布写到：仅仅向儿童提供刺激并指望他们自己去发现和学习是不够的。因此在科技活动过程中，教师的指导作用与学生活动的开放性应该同等重要，不可一味强调学生活动的开放性而忽略教师的指导性，否则科技活动不可能起到应有的作用。当学生提出的课题过大、过难时，教师应给予帮助。如把“光合作用的机理是什么？”引导转变为“探索光合作用中氧气的生成”使要探究的问题变得具体，学生通过跳一跳就能完成。真正的结果如何并不重要，重要的是整个过程得以顺利实施、完成，并在进行过程中有所研究和探索。

三．生物科技实践活动的三级设置

对未知世界的好奇心和探究需求是青少年学生普遍的特性，但另一个现象也确实存在：学生之间知识水平、能力水平等方面存在差异，因此这就需要在活动课上也应针对不同层次的学生进行因材施教，也即要使生物科技实践活动取得良好效果，就必然在内容上设立一定的层次性，以满足不同层次的学生需要，以使每个学生都能得到科学素养的熏陶。我根据高中学生心理、生理、年龄特征、知识水平以及生物教材具体内容，

注意横向联系，各设层次，建立了一个由低级到高级逐级递增的培养学生创新精神和实践能力的生物科技实践活动的三级设置模式：学习“怎么做课题”活动（简称“怎么做”）、交互“照样做课题”活动（简称“照样做”）、独立“自己做课题”活动（简称“独立做”）。

1．“怎么做”活动

时间：高一年级

课程目标：为了教学生“怎么做”，我们采用各种方式激发学生对科学的兴趣，帮助他们提升科学态度和思维方式。例如通过以“科学系列讲座”，来培养学生的社会责任感和科学态度，使学生了解课题研究的基本方法和步骤，培养学生用联系的、综合的、全面的眼光去分析、判断问题，增强学生学科的综合意识和整体认识能力，在拓展学生知识面的基础上，引导学生抓住生物学现象的本质提出要研究的问题，并学会判断问题的价值。通过这些讲座，使学生开阔视野，感受专家学者们严谨的治学态度和献身科学的精神，了解科学研究的思路和方法，为高二进行以学生为主体的交互“照样做”课题作好铺垫。

课时安排：校选修课，列入课表，要求全体学生参与，每周1课时，2周并在一起集中进行，放在双周四下午。

课程内容：

（1）学校聘请浙江大学、市环保局、农科院等单位的著名专家、学者，举办“科学系列讲座”。

（2）组织不同领域的考察活动。如参观工厂、企业；组织周边环境考察；参观市容市貌等。

（3）“课题研究并不神秘”、“我们如何选择生物学研究课题”系列讲座，为学生选题作好准备。

（4）在高一下学期，进行一次学科范围内的小课题研究尝试。由生物教师根据学科特点，为每个班级设计3-5个课题，根据不同学生的特长和兴趣向学生推荐和由学生自由选择或自选课题。学生选择一个课题作为自己的研究课题进行尝试研究。以班级为单位，学生按照自愿、互补原则形成生物科技实践活动小组，每个小组以5-7人为宜，选好组长，明确分工。课题组分析课题研究的背景和价值进行讨论、查阅资料、请教相关老师、专家，写出课题的开题论证，填写开题报告表（表格由学校自行制定），申报课题。在班级中进行一次开题报告交流会，交流会由生物学科组教师参加，课题组学生陈述，教师和学生可以提出问题让课题组同学回答。最后学生根据教师的提问等对开题报告进行修改。

2．“照样做”活动

时间：高二年级

课程目标： 围绕课题进行导师指导下的生物科技实践活动，使学生初步掌握科学研究的一般思路和方法；培养学生的主体意识、创新精神和实践能力；培养学生的团队精神和合作意识。培养学生收集、分析、综合信息的能力，以及初步设计问题解决方案（包括实验设计方案）、构建知识模型的能力。在此期间强调同学之间的相互合作、教师与学生间的相互讨论、学生与社区（或单位）的相互协作，教师主要是作为组织者和辅导者，借以培养学生相互交流与合作的技能。

课时安排：要求学生全员参与，每周安排1课时。2周并在一起进行，以利于学校图书馆、网络教室、电子阅览室等信息场所能合理、高效集中安排。

课程内容：

（1）由生物教师和参加过课题研究的学生结合以前我校生物科技实践活动的实践，从选题、收集资料的常用方法、现代文献情报目录的检索策略、课题研究的常用方法、信息处理和分析技巧、课题研究报告撰写要求等角度进行专题报告，做好学生课题研究的指导工作。

（2）导师指导下的学生课题研究，分三个阶段进行：

☆课题准备阶段（9-11月）。由学生自己选择并确定指导教师，指导教师以本校生物教师为主，在特殊情况下聘请其它学科教师可校外专家，根据高一的课题分组分别进行课题研究的方案设计。

☆课题研究阶段（11-次年4月）。在导师指导下，学生以完成研究课题为动力，经历收集资料、实践探究、提炼观点、谋篇构思、撰写论文和修改润饰的学习过程活动过程中详细填写活动情况记载表。

☆课题总结阶段（次年5-6月）。课题组进行交流总结，填写课题研究成果结题报告表，交指导老师，以班级为单位进行课题交流，推荐2-4项参加校级交流（校生物科技实践活动成果展示）；学校在全校性的科技交流基础上评选优秀项目奖、评选校生物学小院士；物色参加青少年科技创新比赛的苗子和项目；编辑出版学生生物学科技小论文集。

3．“独立做”活动

时间：高三年级

课程目标：由学生自己从社区、生活、学生等身边各个领域发现和提出自己感兴趣的、具有挑战性的课题，组成课题组，开展独立研究。让学生在解决真正的科学问题中发展自己。以科学方法讲座为载体，结合学生的专题研究，进一步巩固学生的课题研究学习时所取得的成果和体验初步形成自己的发展方向。着重培

养学生的思辨能力与批判性思维，为学生建立良好的思维模式以及进一步发展研究能力打下一定的基础，使学生初步形成对今后的发展方向做出恰当选择的能力。

课时安排：部分学生参与。每两周2课时，科学方法讲座时要求全体学生参加；专题研究时要求参与课题研究的同学进行活动。

课程内容：

（1）科学方法讲座。包括科学方法导论；科学发展史上的典型方法应用；科学方法与人类社会；我国的社会、经济、文化生活的发展与科学方法的联系等。

（2）专题研究。针对高二进行研究的课题，对其中在较大研究价值的课题，在科学方法讲座的启发下，根据创造性、实用性、先进性要求对其进行更深层次的反思，重新修改、充实、完善，并在可能的情况下进行发散性探究，作好推荐参加各级青少年科技创新大赛、英特尔国际科学与工程大奖赛的准备工作。

四．生物科技实践活动的三级评定

要保证生物科技实践活动的质量离不开科学的评价。学生的评定是生物科技实践活动的一项重要工作，它关系到开设生物科技的成败。在评价时要注意发挥学生、教师的主动性和积极性，坚持定性评价为主、定量评价为辅，鼓励性评价为主、批评性评价为辅，以发展性评价为主、终结性评价为辅，营造正确的舆论导向。只要学生在学习过程中学到了知识、获得了能力，科技活动就达到了预定目标，而不应该只看重结果，当然结果有价值则更好。因此对科技活动的评价重视结果的同时更应重视过程。我校采用了兼顾过程和结果的评价方法：三级评定模式。这种评价模式在我校试行以来，师生反应较好，调动了师生的积极性、创造性，促进了对学生的有效管理。其具体过程如下：

第一级：学生根据评价表先自评，填写自评部分。上交时同时附上个人活动记录。第二级：课题组长对课题组成员进行二级评定；指导教师对课题组组长同时进行二级评定。第三级：学校教务处根据前两级评定、学生活动记录、参加各类比赛的结果，和指导教师一起最后确定班级每个学生的终评成绩。）。成绩记入学生成绩报告册，作为学生评选三好学生的一项条件。

五．实践成效

1．发现并培养了一批具有创新能力的人才：99年以来我校学生在历年的青少年生物与环境科学实践活动评比、青少年发明创造比赛与科学讨论会竞赛中获市级以上奖励达20余人次，学生的生物科技论文有多篇发表，值得一提的是，我校参加生物科技实践活动的同学中已有3人进入中国青少年英特尔国际科学与工程

养学生的思辨能力与批判性思维，为学生建立良好的思维模式以及进一步发展研究能力打下一定的基础，使学生初步形成对今后的发展方向做出恰当选择的能力。

课时安排：部分学生参与。每两周2课时，科学方法讲座时要求全体学生参加；专题研究时要求参与课题研究的同学进行活动。

课程内容：

（1）科学方法讲座。包括科学方法导论；科学发展史上的典型方法应用；科学方法与人类社会；我国的社会、经济、文化生活的发展与科学方法的联系等。

（2）专题研究。针对高二进行研究的课题，对其中在较大研究价值的课题，在科学方法讲座的启发下，根据创造性、实用性、先进性要求对其进行更深层次的反思，重新修改、充实、完善，并在可能的情况下进行发散性探究，作好推荐参加各级青少年科技创新大赛、英特尔国际科学与工程大奖赛的准备工作。

四．生物科技实践活动的三级评定

要保证生物科技实践活动的质量离不开科学的评价。学生的评定是生物科技实践活动的一项重要工作，它关系到开设生物科技的成败。在评价时要注意发挥学生、教师的主动性和积极性，坚持定性评价为主、定量评价为辅，鼓励性评价为主、批评性评价为辅，以发展性评价为主、终结性评价为辅，营造正确的舆论导向。只要学生在学习过程中学到了知识、获得了能力，科技活动就达到了预定目标，而不应该只看重结果，当然结果有价值则更好。因此对科技活动的评价重视结果的同时更应重视过程。我校采用了兼顾过程和结果的评价方法：三级评定模式。这种评价模式在我校试行以来，师生反应较好，调动了师生的积极性、创造性，促进了对学生的有效管理。其具体过程如下：

第一级：学生根据评价表先自评，填写自评部分。上交时同时附上个人活动记录。第二级：课题组长对课题组成员进行二级评定；指导教师对课题组组长同时进行二级评定。第三级：学校教务处根据前两级评定、学生活动记录、参加各类比赛的结果，和指导教师一起最后确定班级每个学生的终评成绩。）。成绩记入学生成绩报告册，作为学生评选三好学生的一项条件。

五．实践成效

1．发现并培养了一批具有创新能力的人才：99年以来我校学生在历年的青少年生物与环境科学实践活动评比、青少年发明创造比赛与科学讨论会竞赛中获市级以上奖励达20余人次，学生的生物科技论文有多篇发表，值得一提的是，我校参加生物科技实践活动的同学中已有3人进入中国青少年英特尔国际科学与工程

大奖赛冬令营，并有1人作为中国代表队中的一员参加了2000年在美国底特律举行的英特尔国际科学与工程大奖赛。

2．增强了学生的论文写作能力和口头表达能力：每学期学生撰写的科技小论文多达20余篇，并有多篇学生论文在各级各类刊物上发表；参加生物科技实践活动的学生在参加各类辩论中多次获奖。

3．增强了学生学习生物学的兴趣、学习能力：每年的高二生物会考成绩、高三高考成绩均列省、市各重点高中前列。

参考资料

1.教育部 全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿） 人民教育出版社 2000年2月

2.上海教委教研室 高中研究性课程实施案例选编 上海科技教育出版社 2000年10月

3.曹冬林 中学研究性活动课内容的构建与实践 教学与管理 2000（11）

4.许长广 研究性和探究性问题提出的若干原则 生物学教学 2001（8）