高中生物科技创新实践活动研究

杨超

摘要：在开展高中生物科技创新与实践活动的研究过程当中 ，我们课题组辅导学生在开展课题研究活动。主要从学生选择课题、学生设计实验或调查方案、学生实验过程、完成论文以及申报比赛几个方面综合描述高中生物科技创新课题研究活动中的实际情况和存在问题。

关键词： 高中生物   科技创新   实践活动   研究

1、课题选择

由于学生以往对生物科技创新实践活动没有过多的关注，因此首先向学生介绍了全国青少年科技创新大赛的相关情况，包括从课题选择、研究过程和评选方法等。然后着重讲解了选题方法，并告诉学生结合生活经验，网上搜索相关关键词等形式以激发自己的思维，来确定自己感兴趣的课题。由于我是生物教师，重点让学生去从生物教材当中去选择课题。

在每次开展课题研究时，学生们提出了自己的课题：分别是细胞模型构建，中学生早餐、零食习惯调查，探秘学校饮水机污染 —为师生健康护航，城市的

“窗口”出租车调查研究，  探究“自然选择对种群基因频率变化的影响”的实验装置等课题。令我没有想到的是学生非常踊跃，有的同学兴致勃勃地参与了两个课题。并且个别学生向提出课题时是一种非常成熟的科研态度：说出他们的实验或调查设想，然后提出自己的疑问，最后认真地询问自己的课题是否可行、是否具有研究价值。

2、确定课题，设计研究方案

最后由师生共同讨论，确定研究课题。其中由于各种原因，“细胞模型构

建”改为““低碳环保 · 废品变细胞”模型的构建”，“ 城市的“窗口”出租车调查研究”和“探秘学校饮水机污染 —为师生健康护航”放弃。以下是老师和学生设计的课题研究方案中与高中生物教材相关的两个方案初稿：

方案一：

课题名称： “低碳环保 · 废品变细胞”模型的构建

活动目的： 通过小组竞赛活动：细胞模型制作、拼装、细胞类比——巩固核心概念，让学生每人参与活动，使学生更深入地理解细胞微细结构的特点，且体现课改中的合作探究，自主学习的基本理念，也贯彻面向全体学生的理念。

时间安排：放在高一年级第一学期开学后一个月。

主要调查范围：学生所在社区及亲朋、同事等。

研究进展主要过程：①查找资料，观察各式各样的形态结构，采用苏教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第三章细胞的结构和功能为切入点，通过观察和了解细胞的各个结构特点及功能。②第一阶段 探究实践，第二阶段 合作探究、整理交流，落实方案。第三阶段;设计和制作细胞模型。③展示评价自己的成果。④活动总结—创新点⑤提出合理性建议.

在整个活动过程当中，引导学生在小组内相互配合，密切合作，积极思考、提问、表达、动手，完成制作模型的探究活动，并且在精致的制作、创意的类比、拼装等活动中，给予学生充分发展的时间和空间，去观察、去思索、去分析、去探索，培养学生终身学习能力。

方案二：

制作模拟“标志重捕法调查种群密度”的实验装置

在人教版普通高中课程标准教科书必修三《稳态与环境》的第4章种群和群落中，有关调查、测定、计算动物种群密度的最常用方法---标志重捕法。教材上仅有知识性文字表述动物种群密度调查的方法，缺乏图形的直观展示，通过制作模拟实验装置，在直观上生动地讲述标志重捕法在新课程教学实践中的运用，同时避免将方法当作知识来灌输讲授，帮助学生更好理解标志重捕法的内含，掌握书本上的知识点，同时还提高学生动手和实际操作能力，把课本理论知识运用于实际生活。

1、试验设计

实验用具;黑白围棋子若干、奶粉罐一个。

2、实验原理

标志重捕法是指在一个比较明确的区域内，均匀设置捕获点，捕捉一定数量的生物個体进行标志，然后放回原来的环境中，经过一段时间后（标志个体和未标志个体重新充分均匀混合），在原来的捕获点再次进行重捕一部分生物个体，根据重捕样本中标记个体的比例，估算该地区域内某种群的数量。标志重捕法适合于哺乳类、鸟类、鱼类和部分昆虫种群密度的估计。该模拟实验中，用黑色围棋子代表某动物种群，白色围棋子代表被标记部分个体。

3、实验装置的制作及创新之处

①实验用具创新

②实验法方法创新

4、实验过程及结果

①方法步骤：

②实验数据处理及结果

5、实验结论及创新点

①实验器材简单，容易操作。容易获取。

②实验材料围棋子个体差异小，不需染色，且大小均匀合适，白色和黑色容易区分。

③比较几种模拟材料的选用，围棋子的效果最好，计算值与实际值最接近。

④改进后的方法（随机摇取围棋子）与野外实验情形更相近，更符合实际。

通过对该模拟实验的改进，相当于其他形式的模拟实验，节约了实验时间，更加符合标志重捕法的原理，模拟得出的数据与实际数值更接近，减少了实验的误差。

3、整理数据，得出结论

由以上两组学生所设计的课题研究方案初稿来看，可以有以下发现：一是学生对参加课题研究的热情比教师想象的要高很多;二是，在学生的知识和技能结构里，有进行科学研究的基础：三是，只要在兴趣地引导下，学生能够牺牲课余时间进行课题研究。

4、课题开展过程及参加大赛

由于学校在高一、二每周都安排有一节研究性学科，我们课题组就把实验班级用这节课来开展辅导学生做生物科技创新课题研究。

由于县科协要求上交参加青少年科技创新大赛的作品是在每年的10月10号之前，所以我们课题组在辅导学生完成结题的时间必修在10月5号之前完成，还留有5天的时间进行修改。

高中生物科技创新实践活动既是青少年发展的要求，也是实现总体教育目标的有机组成部分。生物科技创新实践活动在学校的开展，既可以给学生实践机会，锻炼他们的动手操作能力，增强社会责任感和社会实践能力，又可以培养学生科学的思维习惯和良好的合作精神。实现塑造人格、提高科学素养和创新能力的目标。目前青少年高中生物科技创新实践活动受到学术界和教育界越来越多的重视，如何培养适合当今社会发展的新型人才，是每一种教育方式、每一个教育者应该思考的问题，生物科技创新与实践活动正在朝着这个目标不断发展、不断完善。

参考文献

[1]杨金玉.活动课程简论，活动课程论，课程与教材研究所，北京：北京人民出版社，2003. 23

[2]杨丽娟、陈锋.在探究式教学中发展学生的成功智力.中学生物教学.西安：陕西师范大学杂志社，2003（9）：6

[3]德.创造性人才·创造性教育·创造性学习，中国教育学刊，2000 （1 ）;  32