福建省晋江市第二中学

1、福建省晋江市第二中学 陈英水      摘要：课外科技活动对于激发学生学习生物学的兴趣，培养学生的开拓精神和创造力，促进学生素质的全面发展，起着课堂教学不可替代的作用。本文主要阐述开展课外科技活动应遵循的原则，科研方法训练的策略等。 关键词：课外科技活动  开展原则  训练方法策略   一、开展课外科技活动应遵循哪些原则    1.科学性原则   活动内容具有科学性，通过活动培养观察能力、实验能力和思维能力，使学生养成良好的科学态度，形成良好的科学素质。因此必须做到

2、：       (1)重视学生科学能力的培养     观察能力是一种有目的、有计划的并与思维活动紧密结合的知觉活动，是学生通过视、听、触、嗅等感官，观察和感知生物体和生命现象及其本质特征的能力。开展活动时，要应用各种方法激发学生的观察兴趣，使之形成良好的观察习惯，让之学会如何观察，逐步培养提高其观察能力。例如在观察环境污染状况时，教会学生观察污染的种类、具体有哪些污染物(生活垃圾类别、下脚料等)、污染点的分布情况、焚烧时污染状况及风向或水质污染状况、对周围环境或水体生物带来什么影响等等，并做好摄像记录。例

3、如笔者指导高二学生所做的学校周边环境污染状况调查具有一定的突破，获得了晋江市科协一等奖。       实验能力是在一定条件下模拟自然现象，从中认识和发现自然规律的能力。它包括实验操作能力和根据结果进行数据分析、推理、结论表达等能力，是一种全面的综合能力。使学生学会使用显微镜、标本装片制作动植物解剖等操作技能，训练学生对实验现象准确观察记录，对信息的整理，对实验数据的分析，导出正确的结论。   思维能力是人脑对客观事物进行综合概括的过程，它包括分析、综合、比较、概括、判断和推理。科技活动使学生在活动中发现问题，通过讨论分析，从而提出假设

4、，再通过活动设计验证假设，从而得出正确结论。便如水仙花雕刻活动中，有的同学提出为何要雕刻，不雕刻能否开花这个问题。笔者将学生分成两组进行实验，挑选近似的花球，一组雕刻，一组不雕刻。经过一个半月的培养发现，两者均能正常开花，只是不雕刻者开花较迟且叶长得高大，而雕刻者花期早，叶形卷曲。学生分析原因是，不雕刻的花苞包在鳞茎中，难以长出因此开花延迟，而造成叶的徒长。雕刻的由于叶受伤一侧停止生长，而未受伤一侧正常生长，从而造成叶片卷曲。       (2)课题选择和课题内容必须是科学的 课题选择要符合学生的年龄特点，能调动学生的积极性，并且宜小不宜大。在

5、低年级可以选择观察、实验和动手制作生物标本为主，高年级的主要选择社会调查、研究生物生活习性及生长规律为主的课题。课题内容要有科学依据，能反映科学真理。此外还要培养学生实事求是的科学态度。   2.教育性原则       生物科技活动要始终贯穿教育性原则，它包括德育、智育和科学观点教育等几个方面。     德育：内容非常丰富，包括辩证唯物主义思想教育、爱国主义思想教育、热爱大自然教育、思想品德教育、社会责任感教育、义务感教育、团结协作精神教育、良好的意志品质教育等，将德育渗透于活动中。例如关于环保

6、问题，首先给学生作“环境与人类”的专题讲座，培养学生爱国热情(我国生物多样性丰富等)和进行环保及环保宣传的重任(环境恶化，许多生物濒临灭绝，仍有许多人在破坏环境，吃“野味”等等)，从我做起，从学校及其周围做起，宣传和制止破坏学校花草，破坏校园周边环境(鞋业下脚料的无序焚烧)。增强了学生的责任，培养了爱护环境的责任心，集体主义精神和团结协作精神等。   智育：科技活动要符合学生的认知发展规律，要与中学教学实际密切联系，结合学生实际，开展活动。如初一动植物标本采集与制作，小动物饲养，动植物贴画、书法艺术等。初二龋齿，近视调查及爱牙、爱眼活动等。高中则结合生态学知识进行生态资源和环保调查，

7、结合遗传知识开展遗传性状(如遗传病)调查。学生学会了科研方法，提高了动手能力，加深了对课本知识的理解。   科学观点教育：科学观点包括唯物主义观点、生物多样性观点、生物进化观点、生态学观点，可持续发展观点等，在活动中渗透这些观点。如校园植物资源调查、绿化设计、病虫害防治等活动就渗透了上述观点。   3.优势性原则       教师在开展活动中要因地制宜，发挥和调动各方面优势，保证活动的顺利进行。 首先应发挥周边科研单位的优势，在中学由于条件的限制，中学教师知识结构的不足，不少课题和活动难于开展。因此，必须发挥周边单位和大专院

8、校的科研技术和硬件设施的优势，选择一些难度不大、周期短，有一定研究价值的课题，或者直接从科研单位分担一些力所能及的课题进行研究。例如与环保局合作，在校内成立环保科学小组，开展环保监测，即为环保局提供参考数据，对培养学生的科研能力效果显著。   其次，要发挥地理环境优势。例如农村中学可利用土地资源和动植物资源丰富的优势，自己动手，把书本知识和农村实际相结合，培养和开发一些经济动植物品种，为农村经济建设和农业生产服务。例如建立校内植物园，可分为6个区：标本区、实验实习区、树木果林区、花卉区、苗圃区和温室区。一方面为开展科技活动提供场所，另一方面在实验区开展新品种引进，植物栽培、土壤肥料等

9、科学实验。对城市中学来说由于城市人口密集，厂矿企业多，环境污染现象严重，因此，可结合生态知识，开展系列环保活动。如酸雨监测、污水监测和处理等都是很好的课题。   4.应用性原则   即开展活动应为当地经济建设服务，要有一定的经济效益。在农村，应与农业、林业、畜牧业以及养殖业相结合，开展特种养殖和种植。开发新的动植物品种和新种养殖技术等。例如滴灌技术的应用，既可提高农作物产量，又能节约水资源。蛆是一种高蛋白生物，如何繁殖、加工、保存等。晋江境内野生菊、蓖麻丰富，如何开发利用(含生物学特性研究)等等。在城市则应与现实生活相联系，解决现实中存在的问题，并取得社会效益，如洗涤剂的类

10、别及其对水资源的污染，城市垃圾调查及其处理现状与未来展望，香烟烟雾对家蚕的影响等等。科技活动是实施素质教育的重要渠道，而科技活动急需解决的问题是如何提高学生科学素质(科学观点、科学方法、科学态度、科研能力)，尤其是科研方法的训练是难点，是跨世纪人才具有参与可持续发展能力的更高要求。   1.科研方法训练的实施策略   科研方法训练实施策略是对全局的筹划，实践做法是：   (1)激发学生提出问题。确定课题是科研的第一步，也是极重要的一步。学生对生命现象的好奇心往往促使其产生定向探究反射。因此教师激发显得尤为重要。首先将知识的科学性与趣味性有机地结合，如探究叶的结构时

11、，让学生将叶片浸在温水中，学生发现有许多小气泡从中冒出来，激发学生提出“叶片上有什么结构，才会出这样的现象呢？”挖掘知识的固有趣味，激发学生提问题，能够提示知识的本质规律，促使学生进一步用显微镜进行叶的结构的探索。其次，将科学理论与实际需要解决的问题相结合，围绕参加全国青少年生物与环境科学探索实践活动，结合我校实际特点(校园周边鞋厂多，受鞋业下脚料等污染和无序焚化的空气污染等的严重威胁等，学校蚊虫多，学生发病率有上升趋势等等)，激发学生提出环保课题。使课题研究能“从小、就近、求实、搞活”地深入开展。   (2)引导学生设计实验方案。由于生物学研究是探索生命及其规律的严密过程，因此研究

12、方案的设计至关重要。如前述，当学生提出“叶片上有什么结构会出现气泡冒出的现象？”时，笔者引导学生利用多种媒体查阅文献，实验观察等进行探究，使学生设计出最佳方案。又如“教学环境细菌的检测及其治理对策”，启发学生认识到生物学课题的研究离不开调查和实验。在笔者引导下，学生设计出学生健康状况调查表，提出理论假设，进行探究发现，验证假设为主要环节的实施方案。   (3)诱导学生提出假设。假设是一种至少有可能获得检验所必要的证据的尝试性解释。假设有目前获得的证据不充分的意思。例如学生在调查健康状况后，发现学生上呼吸道感染、皮肤感染病(如脚癣等)等疾病较多，据微生物性状，诱导学生提出“教学环境中可

13、能存在致病链球菌、金黄色葡萄球菌、多种皮肤癣菌(真菌)等”的假设。假设仅仅是尝试性的解释和推测，教师在诱导时要启发学生认识到，提出假设要具有科学性，要以科学和事实(如调查)为基础，它必须是一个可以检验的陈述，据科学检验的结果，假设才能得到肯定或否定。   (4)实施探究发现。这是学生选择科学研究方法的主要步骤。此环节，教师要特别注重密切注意学生操作活动，对学生的反馈信息及时处理，为学生铺设符合认知规律的探究过程和思维坡度。如学生形成上述的假设后，引导学生进行。教学环境空气细菌的检测和常用品表面上的细菌检测两项探究实验。   探究中注意引导学生做到：科学取样：取样的代表性是收

14、集材料的可靠性的重要因素，应随机取样，以保证科研结果的科学严谨；学会设立对照：这是实验的重要原则，许多实验都是通过干预或控制研究对象在典型环境中或特殊条件下进行的探索活动。其中被干预或被控制的对象为处理因素。如上述实验中引导学生把对教学环境进行消毒后检测即为处理因素。而没有被干预或被控制的研究对象则为非处理因素，即前期检测作为对照。对照实验可以鉴别实验中处理因素同非处理因素的差异，从而得出结论：定期对教学环境进行消毒是治理教学环境的有效方法；学会收集和整理数据严谨的科学态度和科学方法应考虑事物的质与量两个方面。在生物学实验中，数据的记录、整理、处理和分析这一系列的方法是十分重要的。教师精心设计

15、表格、曲线能为学生进行数据的收集和整理铺设桥梁，使学生在记录中能得心应手的操作，并获得设计表格整理数据的方法。   (5)进行结果分析。这时教师要帮助学生通过归纳和演绎判断事物之间的因果关系，使学生从具体、个别的事物中抽象概括出一般原理。结果分析是去粗取精，去伪存真的思维过程，是科研的最后阶段，如果结果验证假设，则假设的可信度提高。否则要分析原因，进一步实验和验证假设。如实验后教师引导学生得出的结论初步验证了假设，并进一步提出处理对策。教师还应点拨学生认识被否定的假设对科研的意义，它与被肯定的假设一样，都很重要。否定了原来提出的假设的研究，同样是一个成功的研究。因为一个研究的成功与否并不在于原来的假设是否被验证，而在于提出的问题和研究的方法是否科学。如在上述课题实验结果分析时，得出“教学环境存在致病性链球菌，金黄色葡萄球菌和多种皮肤癣菌，其它杂菌”的结论；同时，对假设中未检验出的致病菌进行原因分析，还可以得出“教学环境中肠道杆菌含量较少，致病性链球菌在人工培养条件下不易存活”等结论。   2.科研方法训练的一般模式    综上所述，科研方法的训练的一般模式可用下表进行概括。 阶段  学生活动  教师活动   提出问题  生疑、启动探究愿望  激发学生兴趣、引疑   设计方案 &