开发航天育种实践课程,培育学生创新精神
2021-09-10李振英
李振英
航天育种教育活动是以太空种子为纽带,在种植太空种子的过程中让学生体验育种过程,学习太空种子种植技术和方法,开展种子筛选等科学探究活动,培育学生创新精神。
首先,做好与不同阶段校内相关课程的衔接。
小学阶段以培养学生科学素养为宗旨,重在培养学生的科学兴趣、正确的思维方式、良好的学习习惯以及科学方法。因此,对小学阶段的学生来说,课程设计应以探究活动为主要形式,活动内容可参考《科学》中动植物环境的相关内容,种植活动要与《劳动技术》中的“小种植”单元衔接。
初中阶段以提高学生科学素养为目的,重在帮助学生在学知识的同时,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度和发展终身学习的能力。因此,对初中阶段的学生来说,课程设计应以探究性学习为主要形式,活动内容要综合考虑初中《生物》中的相关内容,根据课本内容设定实践活动的广度和深度;根据课本中的实验类型以及其他主题活动,设计实践活动实验和动手操作的内容及深度;根据课本中的训练方向和训练主题,设计实践活动的训练方向和内容。
高中階段以发展学生科学核心素养为宗旨,让学生通过学习获得基础的科学知识,养成科学思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习及创新实践能力。活动内容在落实高中《生物》必修内容的基础上,参照选修内容,如现实生活应用——社会热点中的生物学问题;职业规划前瞻——生物资源开发与利用;学业发展基础——细胞与分子生物学和植物组织培养。
其次,围绕一条主线开展活动。
以航天育种为例,活动以育种流程为主线开展,主要经历了种子筛选、空间诱变和地面选育三个阶段。
种子筛选。设计活动引导学生参与种质资源调查、鉴定、收集、保护和利用,引导学生树立种质资源保护的意识,了解种质资源收集的基本知识,知道种质资源保护的基本常识,具备种质资源收集的基本能力,从而掌握种子筛选标准,再结合“种子质量标准”“种质资源的评价与鉴定方法”等,筛选出最有价值的种子。
空间诱变。引导学生学习天宫一号、返回舱等航天器的设计,了解它们内部环境调控,了解航天育种利用的空间环境因素等,体验微重力,开展模拟微重力下植物生长实验,激发学生探索太空、利用空间环境资源的兴趣。
地面选育。学生可以参与航天搭载种子的选育工作,或者选择合适的太空种子进行种植,参与播种、管理、收获全过程。走进育种大棚体验传统育种工作,体验育种人员的辛苦。参与部分育种实验,了解现代育种技术,学习新技术、新方法,开拓思维,激发学生创新、创造能力。
本文系北京市教育规划一般课题“中小学生航天育种实践活动课程研究”(课题编号:CDDB19242)的研究成果之一
编辑 _ 张晓震