谈雅琴 展敏芝
江苏省梁丰高级中学生物学科发展创新中心——
2019年6月,国务院办公厅印发《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》,提出“强化综合素质培养”,要求“改进科学文化教育,统筹课堂学习和课外实践,强化实验操作,建设书香校园,培养学生创新思维和实践能力,提升人文素養和科学素养”。同年,江苏省梁丰高级中学生物学科发展创新中心获评省级课程基地项目。
基于以上文件精神,考虑到新高考对于学生研究性学习素养的高度重视,生物学科发展创新中心确立了三大目标:一是完成新课程标准规定的高中生物实验,提升学生生物学科核心素养;二是完成全国生物联赛相关实验,助力学生冲击生物联赛奖牌;三是整合资源,指导学生完成相关的创新性实验和研究性学习,帮助学生开阔视野、锻炼思维,培养拔尖创新型人才。
建设特色鲜明的体验学习环境
生物学科发展创新中心位于梁丰科学院北楼,占地面积近1000平方米,集标本馆、基础实验室、创新实验室等于一体,旨在为学生自主学习探究和学校创新人才培养营造一个特色鲜明的教学环境。目前,张家港市政府投资近2个亿的两栋大楼正处于施工阶段,其中,课程教学综合楼的楼顶平台计划建成绿色苗圃基地,在绿化环境的同时,满足生物学科发展创新中心的教学需求。
生物学科发展创新中心建有三个生物创新实验室。实验室一占地108平方米,设有办公区、实验准备区、综合实验区、缓冲间、无菌操作室、微生物室、培养区等,可以进行培养基的制备与灭菌、微生物的接种与培养、植物的组织培养与分离、实验成果的分析与检测、果酒果醋的发酵与酿造、分子生物学实验的探究与分析等。实验室二是标准实验室,占地108平方米,配备有生物酶测定实验箱、血糖模型探究实验箱、微生物稳态模型实验箱等19种实验箱,并分别配有相关课程资源,满足高一高二学生生物学科校本课程学习需求,可以容纳56名学生同时上课。实验室三是多功能实验室,占地216平方米,配备有数码显微镜、精密仪器室、无菌操作室等,可以完成各种分子生物学相关实验,如PCR、电泳等。学校依托生物创新实验室,以微型课程为载体,构建生物课程模块,开设了三大类课程:分子生物学初探、植物组织培养和显微镜观察微生物。
除创新实验室外,生物学科发展创新中心还建有生物学科教室,高中阶段基于教材的基础实验(高一、高二学年分别涉及15个实验),大多数可以依托生物创新实验室和学科教室完成,包括高二学生的实验会考。学校围绕新修订的生物学科课程标准,进行分层教学,计划三年内将课标中涉及的高中生物学科学生实验项目全部落实到位,将理论转化为实践,真正体现生物学科是门实验学科,同时培养学生的生物学科素养。为更好地辅导学生进行实验,2021年暑假,学校派遣3位年轻教师去徐州参加高中生物实验技能培训,圆满结业。
从2018年开始,张家港市教育局与浙大优学展开合作,通过网络课程与少量线下课程相结合的方式,进行数理化生竞赛辅导。在不久的将来,借助生物学科发展创新中心的课程项目,学校将搭建更广泛的平台,培养更多优秀学生。
组建高质量的创新人才培养队伍
梁丰高中生物教研组在江苏省生物特级教师、江苏省首批教授级中学高级教师任小文的引领下,培养、成长出多名苏州市、张家港市学科带头人,组内骨干教师人数明显增加,教师教育教学能力不断提升。
在生物创新人才培养队伍的组建上,学校成立了以任小文老师为引领的名师工作室,多名青年生物竞赛教练参与其中,采用导师制和团队合作制的方式开展生物竞赛教学工作。任小文担任导师,发挥引领与指导作用。师傅手把手教,徒弟点对点学,不断反思、领悟,切实提升生物竞赛团队的学科素养。青年教师组成生物竞赛备课组,由组内骨干教师担任备课组组长,教师分工合作,认真钻研教材,精心备课、上课。目前,已形成生物创新人才培养的三轮机制——“第一轮打基础,第二轮提高拓展,第三轮冲刺答疑、查漏补缺”,为创新人才培养提供了坚实的保障。
为进一步提高生物学科教师教学能力和竞赛辅导水平,学校与相关高校、科研机构合作,组织青年教师参加各级各类竞赛教练培训,不断更新观念、创新思维。
在任小文的带领下,学校生物竞赛收获颇丰,先后斩获1枚国际金牌、4枚全国金牌、5枚全国银牌、2枚全国铜牌,另有百余人次获全国一等奖。
开设丰富的生物选修课程
在深化新课改的背景下,为满足不同学生的发展需求,促进学生个性化发展,学校充分挖掘教师潜力,开设了丰富的选修课程。例如,在高一高二开设生物选修课,面向对生物感兴趣、致力从事生物学研究的学生开放。目前已经开设有“张家港美食”“快乐烘焙”“在实践中领略生物魅力”“探索校园植物的奥秘”“借助于工具构建生物物理模型”等课程。各选修课均有对应的校本教材,取得了较好的实践效果。
另外,学校还开设了多门大学先修课程,巩固、演示、验证、探究和拓展教学内容,强调做中学、学中做,开展科技创新和科学研究,充分挖掘学生的天赋潜能,努力培养学生的学习能力、实践能力、创新能力,为高校强基人才选拔培养打下基础。
学校向学生开放生物创新实验室,让他们可以自主探究感兴趣的课题,并根据学生的需求准备合适的材料,激发学生学习生物的兴趣,同时鼓励学生多问“为什么”,培养学生的探究思维和创新能力。接下来,学校计划面向初三和高一学生开设“显微镜下的植物世界”“基础实验再探究”“以实验为核心的生物实践”“DNA的奥秘”等研究性学习微型项目,在编制校本教材的同时,让学生进行成果汇报和展示,形成过程性材料。
链接社会资源培养学生创新意识
学校链接各类社会资源,推进建立与高校(上海交通大学、上海科技大学、南京师范大学、南京航空航天大学、南京晓庄学院等)、科研院所(冷泉港亚洲DNA学习中心)、高新技术企业等的合作联动机制,引领学生了解高校专业特点,明确未来职业方向。其中,学校与上海交通大学签约早期人才培养计划,借助名校资源,为学生提供高精尖领域的体验和学习机会。同时,聘请南京晓庄学院张边江教授作为生物创新发展中心的专家顾问,指导学生开展相关课题研究和创新实验。
在具体实践中,学校会结合每年的科技节和寒暑假的综合实践活动,开展一系列体验活动。比如,初一初二的数学科学营和初三的冬令营,带领学生走进生物创新实验室,了解实验设备,激发学生的学习热情,培养生物创新人才后备军。又如,充分利用张家港本土资源,带领学生走进张家港酿酒有限公司、神园葡萄园、张家港市福元高科石斛生态园、晓庄学院实验室等场所,展开研究与学习,实地考察了解生物科技技术,锻炼学生实验操作能力,并从中选择一些场所作为学校的实践基地,挂牌进行长期合作。
另外,学校教师还会带领学生选择一种或两种张家港本土特色植物,利用植物组织培养技术进行扩大培养,然后从分子生物学角度进行基因序列的测定与扩增,从基因、细胞、个体、种群,到生态系统,按照生命层次由小到大进行系统分析,最后绘出该物种的进化树,形成具有梁丰特色的生物资源库。
2021年7月,学校生物创新小组成员走进苏州凯祥生物科技有限公司,开展了题为“非布司他对小鼠血尿酸的影响”的研究,从实验前准备、溶液配制到小鼠灌胃、小鼠眼眶静脉采血、生化仪检测、解剖和固定等,再到对实验结果进行分析,学生全程参与,最终形成了相关的科普小论文。接下来,学校将继续借助企业平台,与企业实验室合作开展一些常见药物、饮料中化学成分的探索与研究,将理论付诸实践,拓宽学生的视野,为培养创新性人才奠定基础。
责任编辑:刘洁