“探索水文奧秘，研究水文特征”科技實踐活動方案

唐耕新

活動背景

我國是一個水旱災(zāi)害頻繁、水資源分配很不均勻，并且面臨水資源短缺、水質(zhì)惡化等多種問題的發(fā)展中國家。我國水資源面臨的問題已經(jīng)引起國家政府和國際社會的廣泛關(guān)注。我們新疆巴音郭楞蒙古自治州（以下簡稱“巴州”）的博斯騰湖是我國最大的內(nèi)陸淡水湖，在水資源非常珍貴的新疆南部地區(qū)有著非常重要的地位。建立節(jié)水型社會，以水資源的可持續(xù)利用保障生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是我們面臨的最為現(xiàn)實的挑戰(zhàn)和極為重大的課題。研究與發(fā)展當(dāng)?shù)厮Y源可持續(xù)利用與管理的新理論與新方法，對我國西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。

在水資源開發(fā)利用和管理過程中，需要大量的水文及相關(guān)數(shù)據(jù)資料，而獲取全面的水文信息對水資源系統(tǒng)特征進(jìn)行科學(xué)分析，是合理制訂水資源管理方案的依據(jù)。開都河水系是我們巴州水系的源頭，為了進(jìn)一步了解它的來龍去脈，探索水文科學(xué)的奧秘，我校水文科技興趣組開展了“探索水文奧秘，研究水文特征”的科技實踐活動。

活動目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)水文知識，使學(xué)生認(rèn)識到水文與水源、人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系，了解水文的作用。學(xué)習(xí)水文科學(xué)，了解當(dāng)?shù)厮Y源的來龍去脈，學(xué)習(xí)認(rèn)識水文觀測的內(nèi)容與方法。

通過自主探究當(dāng)?shù)厮Y源的水文特征，提高學(xué)生自主探究、創(chuàng)新能力和搜集處理水文數(shù)據(jù)的能力。通過活動，分析水文要素，得出結(jié)論，為當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門提供準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)。

以興趣小組為龍頭，用實際行動帶動全校行動起來，參與到保護(hù)水資源、節(jié)約用水的行動中，引導(dǎo)大家強(qiáng)化節(jié)水意識，養(yǎng)成節(jié)水習(xí)慣。

試圖通過研究活動和節(jié)水護(hù)水實際行動，促使有關(guān)部門科學(xué)地安排生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水，努力恢復(fù)和維系流域的生態(tài)系統(tǒng)，更加科學(xué)地實施水資源的可持續(xù)利用和管理，逐步實現(xiàn)水資源的開發(fā)利用與生態(tài)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、吃苦耐勞的科學(xué)精神，讓他們感受科學(xué)研究的艱辛，提高與他人合作的能力。

活動對象及學(xué)生背景分析

在全校召集對水文感興趣的同學(xué)組成水文科技興趣組，經(jīng)過篩選組成40人的水文興趣小組，其中初中學(xué)生20人，高中學(xué)生20人。這些學(xué)生都是在有興趣的基礎(chǔ)上自愿參加活動的，他們中的大多數(shù)是初一、初二、高一、高二的學(xué)生，考試壓力不是很大，能抽出較多的時間參加課外活動?；顒映浞掷猛瑢W(xué)們在學(xué)校里已經(jīng)掌握的各學(xué)科知識和相關(guān)的實驗技能，引導(dǎo)學(xué)生通過水文調(diào)查與分析，學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)和鉆研科學(xué)的精神，激發(fā)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的熱情和對科學(xué)探索的興趣。

活動計劃

活動時間、地點

活動時間為2011年4月—2012年5月，地點包括學(xué)校實驗室、圖書館及計算機(jī)房、巴州水文局及實驗室、巴州水利局、巴州水管處等市內(nèi)地點和開都河上游所有的水文站。

活動組織機(jī)構(gòu)

我校設(shè)立了固定活動領(lǐng)導(dǎo)小組，由校長吳立龍任組長，組員分工負(fù)責(zé)學(xué)生實踐活動的管理等事務(wù)，班主任及各科教師積極配合；巴州水文局專家、工程師給予指導(dǎo)，巴州水文局提供實驗室。

活動過程與方法

查閱資料

在網(wǎng)上搜索相關(guān)資料，在圖書館查找相關(guān)書籍資料，請教專家、老師和家長，收集相關(guān)研究內(nèi)容的基本資料。

考察研究內(nèi)容的確定

經(jīng)過對水文資料的搜集、整理分析，從水文不同層面、不同角度另辟蹊徑，提出具有創(chuàng)新性的新問題，對提出的問題進(jìn)行分析，確定具有可行性的研究內(nèi)容。

按由近到遠(yuǎn)的順序考察開都河（開都河是巴州地表水的源頭）流域水文站。

對開都河流域的水文特征進(jìn)行研究分析。

制訂活動計劃

在活動前，要定出具體行動計劃，讓活動按計劃實施，數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確，記錄要細(xì)致，確保實驗準(zhǔn)確無誤。對可能產(chǎn)生的問題應(yīng)及時預(yù)測，積極作好應(yīng)對措施，使活動順利實施。

研究準(zhǔn)備

活動前，應(yīng)對活動地點、時間、參加人員、設(shè)備、記錄表格的設(shè)計與制作、個人生活和防護(hù)用品、安全措施等方面作好充分準(zhǔn)備。保證活動安全有效地進(jìn)行。

活動具體實施過程

活動準(zhǔn)備（2011年4月）

過程包括：搜集整理有關(guān)水文資料，訪問相關(guān)專家學(xué)習(xí)水文科學(xué)知識及研究方法，學(xué)習(xí)了解水文的概念及特征，了解研究水文的方法，聯(lián)系水文局組織學(xué)生開展去水文站實踐活動，實地考察重點活動區(qū)域的情況，與學(xué)校溝通確保學(xué)生安全等。

他什店水文站學(xué)習(xí)考察活動（2011年5月）

在專家的引導(dǎo)解說下，學(xué)習(xí)了數(shù)字化水文站的概況、工作原理、特點、自動監(jiān)測、查詢系統(tǒng)等。認(rèn)識對比水文觀測設(shè)施及超聲波水位計工作原理，對比測流設(shè)施及ADCP測流儀工作原理，進(jìn)行測流操作，小組整理歸納數(shù)據(jù)。認(rèn)識氣象觀測原理并進(jìn)行操作，整理數(shù)據(jù)。

宣傳水文科學(xué)知識，開展節(jié)水護(hù)水活動。（2011年6—8月）

首先在全校范圍內(nèi)，利用廣播、展板、班會等形式進(jìn)行水文知識的宣傳學(xué)習(xí)。全校召開了“保護(hù)水資源節(jié)約用水”的動員大會，在全校發(fā)起“保護(hù)水資源，節(jié)約用水從我做起、從家庭做起”的倡議書。在暑假組織了專題學(xué)習(xí)水文知識的活動。在全校收集短文“我的節(jié)水習(xí)慣”。

開都河流域水文特征的研究（2011年7—10月）

興趣組成員分成4個小組進(jìn)行“開都河流域水文特征的探究”活動，分別去野外開都河流域水文站考察、觀測和去實驗室實驗，查閱有關(guān)水文資料，進(jìn)行分析，得出研究結(jié)論。

進(jìn)行水文站考察活動：在此期間小組先就近對6個水文站進(jìn)行了考察，觀察了地理位置，進(jìn)行了泥沙含量測試，了解了測流過程，觀測了水位等。

了解了水文站代表站基本情況。

確定了開都河流域水文特征的探究課題。

研究方法有文獻(xiàn)法、調(diào)查法、統(tǒng)計法等。

活動成果及呈現(xiàn)方式

科研成果

每個小課題精選考察研究報告，依據(jù)4個子課題報告匯總成本課題的研究報告。

提供開都河水系分布圖各一份。

提供水文觀測數(shù)據(jù)。

提供開都河水文特征分析結(jié)論。

成果展示

開都河流域水系圖，水文站分布圖、各種觀測圖片各1份。

收集和整理學(xué)生活動資料，進(jìn)行專題講座，展示影像資料和活動圖片。

編輯出版本科技實踐活動優(yōu)秀論文集，包括優(yōu)秀論文，本項目的活動設(shè)計方案、活動目的和意義、考察研究內(nèi)容與方法和活動日志等。

學(xué)生提供相關(guān)的項目論文，選出優(yōu)秀作品參加市、自治區(qū)和全國青少年科技創(chuàng)新大賽活動。

根據(jù)活動內(nèi)容編寫一套適合本校通用的校本教材。

活動中可能出現(xiàn)的問題及解決預(yù)案

可能出現(xiàn)的問題包括：調(diào)查過程中的安全問題；本方案活動周期較長，涉及的專業(yè)知識面廣，學(xué)生能否長期堅持；同學(xué)們在活動過程中會遇到不懂的問題，該怎樣解決；怎樣處理好課題研究與課堂學(xué)習(xí)的關(guān)系；如何解決試驗項目中儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)計算問題。

對此，我們制訂了對應(yīng)的解決方案。對每項活動均制訂安全預(yù)案，每次外出必須有向?qū)Ш蛶ш狀I(lǐng)導(dǎo)，教師全程參與；每次出發(fā)前都要對學(xué)生進(jìn)行安全教育，準(zhǔn)備好各類必備品，同時請專家和工作人員現(xiàn)場指導(dǎo)。定期集中學(xué)習(xí)，了解解決活動中出現(xiàn)的問題，提高活動效率，不斷培養(yǎng)學(xué)生對探索科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生堅忍的毅力，不致半途而廢。在校長和書記的領(lǐng)導(dǎo)下，教師的輔導(dǎo)工作層層落實，保障活動順利進(jìn)行。盡可能地將活動內(nèi)容、研究與實驗分析方法等與課堂學(xué)習(xí)相結(jié)合。與相關(guān)科研單位合作，聘請專業(yè)專家，解決專業(yè)實驗儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)計算問題。

活動的教育作用

學(xué)生們把在課堂上掌握的信息技術(shù)應(yīng)用到活動中，能夠有計劃、有步驟地進(jìn)行探究工作。

培養(yǎng)創(chuàng)新意識。通過活動計劃的實踐，同學(xué)們能夠從開都河水文考察中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

學(xué)生的合作能力大大提高。通過活動計劃的實踐，同學(xué)們了解到合作的重要性和必要性，掌握了合作的方法和技巧。

全校學(xué)生保護(hù)水資源意識均有很大提高。經(jīng)過本次活動，全體學(xué)生表示能在平時的生活中做到保護(hù)水資源，養(yǎng)成良好的節(jié)水習(xí)慣，增強(qiáng)環(huán)保意識。

學(xué)生各方面能力都得到了鍛煉和提高。通過各種活動的積極展開，為學(xué)生提供了野外實踐機(jī)會，鍛煉了他們動手、動腦的能力，學(xué)會了野外考察的科學(xué)方法。

該項目獲得第27屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技教育方案類一等獎。

專家評語

該方案教育目標(biāo)明確，很好地體現(xiàn)了“三自原則”，所設(shè)計活動的內(nèi)容和形式具有較好的創(chuàng)新性，方案同時體現(xiàn)出完整性和可行性，實施后亦會產(chǎn)生較好的示范效應(yīng)。該方案傳播的相關(guān)科學(xué)知識、方法、技能和思想來源可靠，符合科技教育活動的基本規(guī)律。