如何有效地组织学生开展生物学科技实践活动

陈卫东

(江苏省沭阳高级中学 宿迁 223600)

有效地组织学生开展生物学科技实践活动，对学生综合素质的发展具有较大的促进作用。但现阶段中学生学习压力较大，时间偏紧，如何能在有限的课时时间内，有效地开展生物学科技实践活动是必须面对的现实问题。科技实践活动的开展必须条理性强、目标明确和思路清晰。学生才能默契配合，组织有序，达到事半功倍的效果。

1 成立科技活动组

目前我国各个中学的学生普遍较多，每个班级学生人数也多，受场地、指导教师及其他一些环境条件的限制，科技实践活动无法大规模地开展，通过成立科技活动小组形式(或学生社团)是开展科技活动的有效途径之一。科技活动小组的成员需要对科技实践活动有浓厚的兴趣，这样才能积极、主动参加活动。如果要增加学生参与数，可增加科技活动小组的数量，或采用轮换的方式开展活动。

2 选题需可操作性

科技实践活动的开展，选题非常重要。切合实际、可操作性强的选题是成功的一半。科技实践活动的选题要关注几点： ①要相对容易操作，有利于开展探索研究。如果操作难度太大，花费的时间较多，成功率会较低，学生的兴趣程度也会降低；②操作成本要低，便于一定规模的开展。探究实验过程中所涉及的实验器材、材料等要尽可能是常规材料，获取也比较容易。如果实验器材过于昂贵或实验材料难以获取，就无法在较多的学生群体中开展；③要有一定的探索性，让学生能够在探究过程中有所收获。所选择的课题，要让学生去开展实验或开展调查研究后才能得出结论，在实验或调查过程中会提升学生的各项能力；④要从日常生活中去发现研究课题。要学会利用已有的生物学知识去研究、解释生活中所遇到的问题。

对高中生而言，科技实践活动的选题还可以来源于教材，从教材中一些研究型学习课题或探究性实验中，去选择研究课题或加以拓展研究。可以通过探究，让学生去巩固教材中的知识；通过这些课题的探究，培养学生知识运用、拓展等方面的能力。

例如，我校近期组织开展的3个科技实践活动课题分别是：“不同种类茶水对植物生长影响的对比研究”“沭阳杨树、花木等经济林对生态环境的负面影响研究”和“尝试利用杜梨果实制作果酒的研究”。第一个课题是常见生活问题的探究；第二个则是对地方环境问题的调查，涉及面相对较广，但操作起来难度不高；第三个课题则是教材中的实验拓展。

3 设计研究的方案

探究性实践活动的研究方案一般遵循“假说—演绎法”的基本思路，即分为“提出问题、作出假设、实验验证和得出结论”4个步骤。①提出问题，是指找到要研究的目标问题；②作出假设，就是指针对所提出的问题做出一定的预设(假定)，去解释提出的问题；③实验验证，就是假设预设是正确的，那么按照预设的思路设计相关实验，并通过实验来验证这个设计实验；④得出结论，是指根据实验的结论来推断前面假设的正确性。如果实验结果能够验证前面的假设，就说明假设是成立的、正确的；如果实验结果没有支持假设，就说明假设是不成立的、错误的。

例如，“不同种类茶水对植物生长影响的对比研究”的小课题，学生通过观察发现一种现象： 人们习惯将喝剩的茶水浇灌到家中种植的盆栽花木上。据说，这样会促进植物生长，会给植物提供更多的营养。针对这个问题，学生到网络及资料上搜索茶水中所含有物质的信息，查出茶水中所含成分很多，主要有一些咖啡碱、茶碱和可可碱等。碱类物质以及嘌呤、酮类、萜烯类、酚类、醇类、醛类、酸类、酯类、芳香油化合物、碳水化合物、多种维生素、蛋白质、氨基酸和含有多种矿物质等。这些物质究竟对植物生长是有利还是有害的，需要设计实验(可以设计多组不同的实验)加以验证，最终才能得出相应的结论。

4 开展实验或调查

方案制定好后，主要的工作就是对照方案开展实验研究或调查研究。这是生物学科技实践活动的核心环节。学生要按照制定好的方案分组，有序地开展探究性实验或调查研究，观察实验现象，记录实验数据(或通过文字、图片记录调查过程和现象及数据等)。

例如，“不同种类茶水对植物生长影响的对比研究”的小课题，学生这一阶段主要完成的工作有： ①实验材料的准备；②实验操作；③实验观察和数据记录等。该阶段主要做了以下几个实验： ①探究不同种类茶水对绿豆发芽的影响；②探究不同种类茶水对洋葱或大蒜生根的影响；③探究不同种类茶水对绿萝生长的影响；④同步进行茶水稀释重复实验。

又如，“沭阳杨树、花木等经济林对生态环境的负面影响研究”小课题，是一种调查类科技实践研究项目。研究小组在这一阶段主要完成工作有： ①拟定调查的主要工作： 杨树、花木等经济林可能对环境造成的一些负面影响，如对生物多样性的影响，病虫害的发生情况，可能造成环境污染问题，对土壤结构的影响，对植物的保护影响，对粮食生产受到影响等(这些指标大部分是在调查之前预设好的，有的可能是在调查过程中后生成的)；②拟定调查路线、目标、范围及分工；③分小组开展调查活动并记录过程、数据等；④调查结果整理、汇总。

5 结果分析与讨论

对于学生实验或调查获得的数据、现象和图像等，要进行分类整合，最后得出结论。在这个过程中，如果需要查阅资料的，可通过网络、杂志和书籍等查阅相关资料，并把相关内容一起加以分析。

例如，在探究“不同种类茶水对植物生长影响的对比研究”小课题中，通过3组实验发现不同种类的茶水对绿豆发芽、洋葱和大蒜的发芽、对绿萝的生长等都会产生不同程度的影响。与清水对照组相比，都起一定的抑制作用。对于究竟是什么成分在起作用，学生根据目前已有的条件无法完成探究。因此，这一部分材料就需要查阅资料。通过查阅资料发现影响植物生长的原因： 茶水中含有茶碱、咖啡碱和其他生物碱等。这些碱类物质，不仅能破坏盆土中的有机成分，而且还会降低盆土的肥力。并且，茶水还能改变土壤中的pH值，它们都会影响植物的生长。

又如，在调查“杨树、花木等经济林对生态环境的负面影响研究”小课题时，发现经济林有很多负面影响： 破坏了生物多样性(本土树种消失)、加剧了病虫害的发生(树种过于单一)、造成了一定的环境污染(杨絮等)、造成表层土壤的流失(花木带土移栽)、不利于植物的保护(很多大型树木移栽过程死亡)、粮食生产受到影响(耕地面积减少)和破坏了土壤结构(营养成分流失或缺少)等。

6 提出合理化建议

学生开展生物学科技实践活动，要有为社会实践服务的意识。因此，最后要提出一些合理化的建议，以服务社会或他人。

例如，“不同种类茶水对植物生长影响的对比研究”课题小组提出的合理化建议是： 平时喝茶泡茶叶时要把握好水量，避免不必要的浪费。确有剩余茶水，建议将茶水处理后，如充分发酵腐熟，添加一些物质中和茶水中的碱性物质，改善茶水的pH值等一系列处理后再用于浇灌植物。

又如，“经济林对生态环境的负面影响研究”课题小组提出的合理化建议有： 混合种植和立体种植(或养殖)、枯枝败叶的合理利用、合理利用土地资源(合理利用小块地)、适当保留本地树种，并加强本地树种的利用研究、调整经济林种植品种(如三倍体杨树或雄性杨树)等。对于经济林的种植要合理、适度和切合实际，不能以破坏子孙后代环境利益为代价。

7 展示交流与讨论

要提升生物学科技实践活动的效果及影响，每个学期需要开展2～3次实践活动展示、交流会。由不同课题小组的成员展示各自的研究或调查成果，组织更多的学生参加旁听和讨论，让旁听者参与到其中都能有所收获。交流会可设一个重要环节，就是让旁听者向课题小组成员提出该研究课题相关的问题，由课题小组的学生解答。通过这个环节能完善研究小组的研究活动，也能让旁听者有更多的收获，让生物学科技实践活动的成果得到进一步辐射。