福建省晉江市第二中學

1、福建省晉江市第二中學 陳英水      摘要：課外科技活動對于激發(fā)學生學習生物學的興趣，培養(yǎng)學生的開拓精神和創(chuàng)造力，促進學生素質(zhì)的全面發(fā)展，起著課堂教學不可替代的作用。本文主要闡述開展課外科技活動應(yīng)遵循的原則，科研方法訓練的策略等。 關(guān)鍵詞：課外科技活動  開展原則  訓練方法策略   一、開展課外科技活動應(yīng)遵循哪些原則    1.科學性原則   活動內(nèi)容具有科學性，通過活動培養(yǎng)觀察能力、實驗?zāi)芰退季S能力，使學生養(yǎng)成良好的科學態(tài)度，形成良好的科學素質(zhì)。因此必須做到

2、：       (1)重視學生科學能力的培養(yǎng)     觀察能力是一種有目的、有計劃的并與思維活動緊密結(jié)合的知覺活動，是學生通過視、聽、觸、嗅等感官，觀察和感知生物體和生命現(xiàn)象及其本質(zhì)特征的能力。開展活動時，要應(yīng)用各種方法激發(fā)學生的觀察興趣，使之形成良好的觀察習慣，讓之學會如何觀察，逐步培養(yǎng)提高其觀察能力。例如在觀察環(huán)境污染狀況時，教會學生觀察污染的種類、具體有哪些污染物(生活垃圾類別、下腳料等)、污染點的分布情況、焚燒時污染狀況及風向或水質(zhì)污染狀況、對周圍環(huán)境或水體生物帶來什么影響等等，并做好攝像記錄。例

3、如筆者指導(dǎo)高二學生所做的學校周邊環(huán)境污染狀況調(diào)查具有一定的突破，獲得了晉江市科協(xié)一等獎。       實驗?zāi)芰κ窃谝欢l件下模擬自然現(xiàn)象，從中認識和發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的能力。它包括實驗操作能力和根據(jù)結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析、推理、結(jié)論表達等能力，是一種全面的綜合能力。使學生學會使用顯微鏡、標本裝片制作動植物解剖等操作技能，訓練學生對實驗現(xiàn)象準確觀察記錄，對信息的整理，對實驗數(shù)據(jù)的分析，導(dǎo)出正確的結(jié)論。   思維能力是人腦對客觀事物進行綜合概括的過程，它包括分析、綜合、比較、概括、判斷和推理?？萍蓟顒邮箤W生在活動中發(fā)現(xiàn)問題，通過討論分析，從而提出假設(shè)

4、，再通過活動設(shè)計驗證假設(shè)，從而得出正確結(jié)論。便如水仙花雕刻活動中，有的同學提出為何要雕刻，不雕刻能否開花這個問題。筆者將學生分成兩組進行實驗，挑選近似的花球，一組雕刻，一組不雕刻。經(jīng)過一個半月的培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，兩者均能正常開花，只是不雕刻者開花較遲且葉長得高大，而雕刻者花期早，葉形卷曲。學生分析原因是，不雕刻的花苞包在鱗莖中，難以長出因此開花延遲，而造成葉的徒長。雕刻的由于葉受傷一側(cè)停止生長，而未受傷一側(cè)正常生長，從而造成葉片卷曲。       (2)課題選擇和課題內(nèi)容必須是科學的 課題選擇要符合學生的年齡特點，能調(diào)動學生的積極性，并且宜小不宜大。在

5、低年級可以選擇觀察、實驗和動手制作生物標本為主，高年級的主要選擇社會調(diào)查、研究生物生活習性及生長規(guī)律為主的課題。課題內(nèi)容要有科學依據(jù)，能反映科學真理。此外還要培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。   2.教育性原則       生物科技活動要始終貫穿教育性原則，它包括德育、智育和科學觀點教育等幾個方面。     德育：內(nèi)容非常豐富，包括辯證唯物主義思想教育、愛國主義思想教育、熱愛大自然教育、思想品德教育、社會責任感教育、義務(wù)感教育、團結(jié)協(xié)作精神教育、良好的意志品質(zhì)教育等，將德育滲透于活動中。例如關(guān)于環(huán)保

6、問題，首先給學生作“環(huán)境與人類”的專題講座，培養(yǎng)學生愛國熱情(我國生物多樣性豐富等)和進行環(huán)保及環(huán)保宣傳的重任(環(huán)境惡化，許多生物瀕臨滅絕，仍有許多人在破壞環(huán)境，吃“野味”等等)，從我做起，從學校及其周圍做起，宣傳和制止破壞學?；ú?，破壞校園周邊環(huán)境(鞋業(yè)下腳料的無序焚燒)。增強了學生的責任，培養(yǎng)了愛護環(huán)境的責任心，集體主義精神和團結(jié)協(xié)作精神等。   智育：科技活動要符合學生的認知發(fā)展規(guī)律，要與中學教學實際密切聯(lián)系，結(jié)合學生實際，開展活動。如初一動植物標本采集與制作，小動物飼養(yǎng)，動植物貼畫、書法藝術(shù)等。初二齲齒，近視調(diào)查及愛牙、愛眼活動等。高中則結(jié)合生態(tài)學知識進行生態(tài)資源和環(huán)保調(diào)查，

7、結(jié)合遺傳知識開展遺傳性狀(如遺傳病)調(diào)查。學生學會了科研方法，提高了動手能力，加深了對課本知識的理解。   科學觀點教育：科學觀點包括唯物主義觀點、生物多樣性觀點、生物進化觀點、生態(tài)學觀點，可持續(xù)發(fā)展觀點等，在活動中滲透這些觀點。如校園植物資源調(diào)查、綠化設(shè)計、病蟲害防治等活動就滲透了上述觀點。   3.優(yōu)勢性原則       教師在開展活動中要因地制宜，發(fā)揮和調(diào)動各方面優(yōu)勢，保證活動的順利進行。 首先應(yīng)發(fā)揮周邊科研單位的優(yōu)勢，在中學由于條件的限制，中學教師知識結(jié)構(gòu)的不足，不少課題和活動難于開展。因此，必須發(fā)揮周邊單位和大專院

8、校的科研技術(shù)和硬件設(shè)施的優(yōu)勢，選擇一些難度不大、周期短，有一定研究價值的課題，或者直接從科研單位分擔一些力所能及的課題進行研究。例如與環(huán)保局合作，在校內(nèi)成立環(huán)保科學小組，開展環(huán)保監(jiān)測，即為環(huán)保局提供參考數(shù)據(jù)，對培養(yǎng)學生的科研能力效果顯著。   其次，要發(fā)揮地理環(huán)境優(yōu)勢。例如農(nóng)村中學可利用土地資源和動植物資源豐富的優(yōu)勢，自己動手，把書本知識和農(nóng)村實際相結(jié)合，培養(yǎng)和開發(fā)一些經(jīng)濟動植物品種，為農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。例如建立校內(nèi)植物園，可分為6個區(qū)：標本區(qū)、實驗實習區(qū)、樹木果林區(qū)、花卉區(qū)、苗圃區(qū)和溫室區(qū)。一方面為開展科技活動提供場所，另一方面在實驗區(qū)開展新品種引進，植物栽培、土壤肥料等

9、科學實驗。對城市中學來說由于城市人口密集，廠礦企業(yè)多，環(huán)境污染現(xiàn)象嚴重，因此，可結(jié)合生態(tài)知識，開展系列環(huán)保活動。如酸雨監(jiān)測、污水監(jiān)測和處理等都是很好的課題。   4.應(yīng)用性原則   即開展活動應(yīng)為當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)服務(wù)，要有一定的經(jīng)濟效益。在農(nóng)村，應(yīng)與農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合，開展特種養(yǎng)殖和種植。開發(fā)新的動植物品種和新種養(yǎng)殖技術(shù)等。例如滴灌技術(shù)的應(yīng)用，既可提高農(nóng)作物產(chǎn)量，又能節(jié)約水資源。蛆是一種高蛋白生物，如何繁殖、加工、保存等。晉江境內(nèi)野生菊、蓖麻豐富，如何開發(fā)利用(含生物學特性研究)等等。在城市則應(yīng)與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，解決現(xiàn)實中存在的問題，并取得社會效益，如洗滌劑的類

10、別及其對水資源的污染，城市垃圾調(diào)查及其處理現(xiàn)狀與未來展望，香煙煙霧對家蠶的影響等等?？萍蓟顒邮菍嵤┧刭|(zhì)教育的重要渠道，而科技活動急需解決的問題是如何提高學生科學素質(zhì)(科學觀點、科學方法、科學態(tài)度、科研能力)，尤其是科研方法的訓練是難點，是跨世紀人才具有參與可持續(xù)發(fā)展能力的更高要求。   1.科研方法訓練的實施策略   科研方法訓練實施策略是對全局的籌劃，實踐做法是：   (1)激發(fā)學生提出問題。確定課題是科研的第一步，也是極重要的一步。學生對生命現(xiàn)象的好奇心往往促使其產(chǎn)生定向探究反射。因此教師激發(fā)顯得尤為重要。首先將知識的科學性與趣味性有機地結(jié)合，如探究葉的結(jié)構(gòu)時

11、，讓學生將葉片浸在溫水中，學生發(fā)現(xiàn)有許多小氣泡從中冒出來，激發(fā)學生提出“葉片上有什么結(jié)構(gòu)，才會出這樣的現(xiàn)象呢？”挖掘知識的固有趣味，激發(fā)學生提問題，能夠提示知識的本質(zhì)規(guī)律，促使學生進一步用顯微鏡進行葉的結(jié)構(gòu)的探索。其次，將科學理論與實際需要解決的問題相結(jié)合，圍繞參加全國青少年生物與環(huán)境科學探索實踐活動，結(jié)合我校實際特點(校園周邊鞋廠多，受鞋業(yè)下腳料等污染和無序焚化的空氣污染等的嚴重威脅等，學校蚊蟲多，學生發(fā)病率有上升趨勢等等)，激發(fā)學生提出環(huán)保課題。使課題研究能“從小、就近、求實、搞活”地深入開展。   (2)引導(dǎo)學生設(shè)計實驗方案。由于生物學研究是探索生命及其規(guī)律的嚴密過程，因此研究

12、方案的設(shè)計至關(guān)重要。如前述，當學生提出“葉片上有什么結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)氣泡冒出的現(xiàn)象？”時，筆者引導(dǎo)學生利用多種媒體查閱文獻，實驗觀察等進行探究，使學生設(shè)計出最佳方案。又如“教學環(huán)境細菌的檢測及其治理對策”，啟發(fā)學生認識到生物學課題的研究離不開調(diào)查和實驗。在筆者引導(dǎo)下，學生設(shè)計出學生健康狀況調(diào)查表，提出理論假設(shè)，進行探究發(fā)現(xiàn)，驗證假設(shè)為主要環(huán)節(jié)的實施方案。   (3)誘導(dǎo)學生提出假設(shè)。假設(shè)是一種至少有可能獲得檢驗所必要的證據(jù)的嘗試性解釋。假設(shè)有目前獲得的證據(jù)不充分的意思。例如學生在調(diào)查健康狀況后，發(fā)現(xiàn)學生上呼吸道感染、皮膚感染病(如腳癬等)等疾病較多，據(jù)微生物性狀，誘導(dǎo)學生提出“教學環(huán)境中可

13、能存在致病鏈球菌、金黃色葡萄球菌、多種皮膚癬菌(真菌)等”的假設(shè)。假設(shè)僅僅是嘗試性的解釋和推測，教師在誘導(dǎo)時要啟發(fā)學生認識到，提出假設(shè)要具有科學性，要以科學和事實(如調(diào)查)為基礎(chǔ)，它必須是一個可以檢驗的陳述，據(jù)科學檢驗的結(jié)果，假設(shè)才能得到肯定或否定。   (4)實施探究發(fā)現(xiàn)。這是學生選擇科學研究方法的主要步驟。此環(huán)節(jié)，教師要特別注重密切注意學生操作活動，對學生的反饋信息及時處理，為學生鋪設(shè)符合認知規(guī)律的探究過程和思維坡度。如學生形成上述的假設(shè)后，引導(dǎo)學生進行。教學環(huán)境空氣細菌的檢測和常用品表面上的細菌檢測兩項探究實驗。   探究中注意引導(dǎo)學生做到：科學取樣：取樣的代表性是收

14、集材料的可靠性的重要因素，應(yīng)隨機取樣，以保證科研結(jié)果的科學嚴謹；學會設(shè)立對照：這是實驗的重要原則，許多實驗都是通過干預(yù)或控制研究對象在典型環(huán)境中或特殊條件下進行的探索活動。其中被干預(yù)或被控制的對象為處理因素。如上述實驗中引導(dǎo)學生把對教學環(huán)境進行消毒后檢測即為處理因素。而沒有被干預(yù)或被控制的研究對象則為非處理因素，即前期檢測作為對照。對照實驗可以鑒別實驗中處理因素同非處理因素的差異，從而得出結(jié)論：定期對教學環(huán)境進行消毒是治理教學環(huán)境的有效方法；學會收集和整理數(shù)據(jù)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學方法應(yīng)考慮事物的質(zhì)與量兩個方面。在生物學實驗中，數(shù)據(jù)的記錄、整理、處理和分析這一系列的方法是十分重要的。教師精心設(shè)計

15、表格、曲線能為學生進行數(shù)據(jù)的收集和整理鋪設(shè)橋梁，使學生在記錄中能得心應(yīng)手的操作，并獲得設(shè)計表格整理數(shù)據(jù)的方法。   (5)進行結(jié)果分析。這時教師要幫助學生通過歸納和演繹判斷事物之間的因果關(guān)系，使學生從具體、個別的事物中抽象概括出一般原理。結(jié)果分析是去粗取精，去偽存真的思維過程，是科研的最后階段，如果結(jié)果驗證假設(shè)，則假設(shè)的可信度提高。否則要分析原因，進一步實驗和驗證假設(shè)。如實驗后教師引導(dǎo)學生得出的結(jié)論初步驗證了假設(shè)，并進一步提出處理對策。教師還應(yīng)點撥學生認識被否定的假設(shè)對科研的意義，它與被肯定的假設(shè)一樣，都很重要。否定了原來提出的假設(shè)的研究，同樣是一個成功的研究。因為一個研究的成功與否并不在于原來的假設(shè)是否被驗證，而在于提出的問題和研究的方法是否科學。如在上述課題實驗結(jié)果分析時，得出“教學環(huán)境存在致病性鏈球菌，金黃色葡萄球菌和多種皮膚癬菌，其它雜菌”的結(jié)論；同時，對假設(shè)中未檢驗出的致病菌進行原因分析，還可以得出“教學環(huán)境中腸道桿菌含量較少，致病性鏈球菌在人工培養(yǎng)條件下不易存活”等結(jié)論。   2.科研方法訓練的一般模式    綜上所述，科研方法的訓練的一般模式可用下表進行概括。 階段  學生活動  教師活動   提出問題  生疑、啟動探究愿望  激發(fā)學生興趣、引疑   設(shè)計方案 &