开展科技实践活动 培养生物核心素养

陈卫东 （江苏省沭阳高级中学 江苏宿迁 223600）

开展科技实践活动 培养生物核心素养

陈卫东 （江苏省沭阳高级中学 江苏宿迁 223600）

现代中学生在实践能力方面明显滞后于现代社会的需求，培养学生实践能力是学校、家庭、社会的共同责任。学校作为学生综合能力培养的主阵地，更发挥着不可替代的作用。学校不仅要让学生学习文化知识，也要在综合能力培养方面下功夫。在中学开展科技实践活动，就是一种提升学生综合能力的有效途径。

无论学生的学习多么紧张，笔者都应该见缝插针，利用一些课余时间在学生中开展生物科技实践活动，尤其是以校园植物为研究对象，开展了一系列活动（把生物科技实践活动作为一门校本课程来开展）。学生的科技实践活动成果，如“探究污染物对植物生长的影响”“探究银杏外种皮浸出液对植物生长影响”“甲状腺制剂对蝌蚪发育的影响的实验”等参加省、市青少年科技创新大赛，多项获得省、市级奖。

在中学开展生物科技实践活动，有助于学生生物学核心素养的培养。生物学核心素养是学生在生物学课程学习及实践过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的必备品格和关键能力。生物学核心素养的培养包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。

1 生命观念

“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系（或特性）进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。

在生物科技实践活动中，由于是以生物作为研究对象，是观察、研究生物的基本特征、分布、对环境的影响等生物生命活动的特点、规律等，能够有助于学生更好地保护和利用生物。通过对生物的重新认识，学生对一些问题的理解将更加到位、准确。如在给学生讲豌豆是“闭花授粉、自花授粉”植物，因为很多学生根本就没有见过豌豆，所以很难理解。至于说豌豆杂交实验，如何操作的，学生也没有感性认识，就只能死记硬背。如果教师在校园内种植一些豌豆（可以种植不同品种的），让学生去观察不同表现型的豌豆，自己动手进行杂交实验。学生肯定更容易理解这些知识点，理解也会更准确、更到位，而且不容易遗忘。通过这样的途径，学生既对知识理解更加透彻，也有助于学生形成科学的自然观、结构与功能观、进化与适应观等生命观念。

学生在以生物为研究对象开展科技实践活动的过程中，通过对研究对象的再认识、实践、探索等，都有助于生命观念的形成。在所开展的“探究污染物对植物生长的影响”“探究热水浸泡对枸杞种子萌发的影响”和“甲状腺制剂对蝌蚪发育的影响的实验”等实践活动中都体现得比较明显。如教科书上介绍动物的甲状腺激素能够促进动物的生长发育，教师通过带领用“甲状腺制剂（从药店购买药剂）”饲喂小蝌蚪，发现小蝌蚪能够在较短时间内发育成小青蛙（或小蟾蜍），从而证明这一观点。通过这样的实践活动，学生对这一知识点不需要去强行记忆也能理解到位，永久不忘。

2 理性思维

“理性思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。

科技实践活动能够有效培养学生的理性思维，对于自己发现的问题、所作的假设、设想的内容能够通过科学的设计去探究、去验证，而不是武断地去推论。实践活动重在实践和探索，在实践中学生去学习知识，培养能力。

以学生开展的探究性问题“热水浸泡对枸杞种子萌发影响的探究”为例。在人们习惯性的思维中，枸杞子（枸杞的果实）经过多次开水冲泡，其中种子必然已被杀死，是不可能再种植发芽的。但是偶然的机会，有学生发现被热水冲泡过多次的枸杞果实倒在花盆中，其种子竟然能够继续萌发，长出了枸杞小苗。于是学生就提出疑问：“是不是枸杞的种子耐高温能力强呢？”笔者要求学生自己去设计实验去验证。通过实验验证，多次经开水冲泡的枸杞果实中的种子，之所以能够发芽，是因为外面有果肉保护的原因。如去掉果肉，再用开水冲泡几次，就几乎不会发芽。

教师通过科技实践活动，指导学生要善于发现问题，要运用批判性思维去探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学问题，培养自己的理性思维。

3 科学探究

“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

科技实践活动分为不同类型：① 验证性活动，主要是验证一些书本上已知的实验现象；② 探究性活动，即发现某一现象或问题，针对这一现象开展的探究性活动。

当学生发现一个问题后，如何把其转化为研究课题，如何设计实验步骤，实验的目的是什么，需要使用什么材料和用具？这些都是要教师提前预设或提前准备的。对在实验过程中可能出现什么样的问题（生成性问题），可能有什么样的结果等教师也要有预案。

如探究性活动要经历的过程是：发现并提出问题→设计实验方案→动手实践探究→观察现象→总结成果→讨论、交流。通过这样的过程培养学生科学探究的能力，提升学生科学探究的核心素养。

以“探究银杏外种皮浸出液对植物生长影响”的探究过程为例：

① 提出问题：每到秋季，校园内都有大量的银杏果成熟落下。用手捡拾，外种皮的汁液沾到手上，会引起不舒服的感觉，并且会腐蚀皮肤。不少的落果，由于无人收集（银杏价格便宜，处理难度较大），只能任其自然腐烂。在这些树下，竟然很少有杂草生存。由于银杏的种皮很难腐烂，因此把银杏外种皮浸出物对植物生长影响作为探究性课题。

② 实验过程：材料准备（成熟的银杏种子、洋葱、其他实验材料）→操作过程（浸泡种子，同时初步培养洋葱→获取外种皮→去除外果皮水分→研磨→配置不同稀释度的溶液→测定pH→对照培养）→观察结果→结果分析、讨论→追根求源（查找资料）。

③ 实验结论：可能正是银杏外种皮中含有大量酸性物质，因此其浸出液pH偏低，导致银杏外种皮浸出液严重影响植物的生长。银杏外种及浸出液浓度较高情况时，能够让植物根腐烂，导致植物根本无法生长。这也是为什么在种子未处理的银杏树周围土中，很少有其他植物生长的原因。

4 社会责任

“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活问题的担当和能力。

社会是一个大家庭，服务社会需要大家共同努力。学生也需尽自己的一份力。学生通过科学探究过程，形成生态意识，参与环境保护实践；结合本地、本校资源开展科技实践活动，尝试解决现实中一些生产、生活问题。通过生物科技实践活动，探索实践活动成果，学生能够利用这些实践活动研究成果为社会、他人提出一些合理化建议或指导，尽自己的一份责任服务于社会。

比如通过“探究银杏外种皮浸出液对植物生长影响”，学生提出的合理化建议是：

（1）及时处理掉落种子，防止污染周围土壤和影响这些区域植物的生长。

（2）合理利用：制造药物、兽药和农药。

再如通过“探究污染物对植物生长的影响”，学生提出的合理化建议是：

从实验结果看，酸性溶液、碱性溶液、电池浸出液对植物生长都能产生不同程度的影响。因此，在日常生活中，要从各个细微之处爱护环境，如实验后的实验残液不随处乱倒，不随处乱丢废旧电池（废旧电池有的呈酸性，有的呈碱性），不要随意倾倒洗衣残液（一般呈碱性）等。

学生参与生物学科技实践活动，不断积累知识，提升能力，更有利于其生物学核心素养的形成。

文件编号：1003-7586(2017)10-0048-03

本文是江苏省教育科学“十三五”规划2016年度重点资助课题（课题编号为B-a/2016/02/53）的研究成果。