開展科技實踐活動 培養(yǎng)生物核心素養(yǎng)

陳衛(wèi)東 （江蘇省沭陽高級中學(xué) 江蘇宿遷 223600）

開展科技實踐活動 培養(yǎng)生物核心素養(yǎng)

陳衛(wèi)東 （江蘇省沭陽高級中學(xué) 江蘇宿遷 223600）

現(xiàn)代中學(xué)生在實踐能力方面明顯滯后于現(xiàn)代社會的需求，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力是學(xué)校、家庭、社會的共同責(zé)任。學(xué)校作為學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的主陣地，更發(fā)揮著不可替代的作用。學(xué)校不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)文化知識，也要在綜合能力培養(yǎng)方面下功夫。在中學(xué)開展科技實踐活動，就是一種提升學(xué)生綜合能力的有效途徑。

無論學(xué)生的學(xué)習(xí)多么緊張，筆者都應(yīng)該見縫插針，利用一些課余時間在學(xué)生中開展生物科技實踐活動，尤其是以校園植物為研究對象，開展了一系列活動（把生物科技實踐活動作為一門校本課程來開展）。學(xué)生的科技實踐活動成果，如“探究污染物對植物生長的影響”“探究銀杏外種皮浸出液對植物生長影響”“甲狀腺制劑對蝌蚪發(fā)育的影響的實驗”等參加省、市青少年科技創(chuàng)新大賽，多項獲得省、市級獎。

在中學(xué)開展生物科技實踐活動，有助于學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)及實踐過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。

1 生命觀念

“生命觀念”是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系（或特性）進行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。

在生物科技實踐活動中，由于是以生物作為研究對象，是觀察、研究生物的基本特征、分布、對環(huán)境的影響等生物生命活動的特點、規(guī)律等，能夠有助于學(xué)生更好地保護和利用生物。通過對生物的重新認識，學(xué)生對一些問題的理解將更加到位、準(zhǔn)確。如在給學(xué)生講豌豆是“閉花授粉、自花授粉”植物，因為很多學(xué)生根本就沒有見過豌豆，所以很難理解。至于說豌豆雜交實驗，如何操作的，學(xué)生也沒有感性認識，就只能死記硬背。如果教師在校園內(nèi)種植一些豌豆（可以種植不同品種的），讓學(xué)生去觀察不同表現(xiàn)型的豌豆，自己動手進行雜交實驗。學(xué)生肯定更容易理解這些知識點，理解也會更準(zhǔn)確、更到位，而且不容易遺忘。通過這樣的途徑，學(xué)生既對知識理解更加透徹，也有助于學(xué)生形成科學(xué)的自然觀、結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應(yīng)觀等生命觀念。

學(xué)生在以生物為研究對象開展科技實踐活動的過程中，通過對研究對象的再認識、實踐、探索等，都有助于生命觀念的形成。在所開展的“探究污染物對植物生長的影響”“探究熱水浸泡對枸杞種子萌發(fā)的影響”和“甲狀腺制劑對蝌蚪發(fā)育的影響的實驗”等實踐活動中都體現(xiàn)得比較明顯。如教科書上介紹動物的甲狀腺激素能夠促進動物的生長發(fā)育，教師通過帶領(lǐng)用“甲狀腺制劑（從藥店購買藥劑）”飼喂小蝌蚪，發(fā)現(xiàn)小蝌蚪能夠在較短時間內(nèi)發(fā)育成小青蛙（或小蟾蜍），從而證明這一觀點。通過這樣的實踐活動，學(xué)生對這一知識點不需要去強行記憶也能理解到位，永久不忘。

2 理性思維

“理性思維”是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。

科技實踐活動能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，對于自己發(fā)現(xiàn)的問題、所作的假設(shè)、設(shè)想的內(nèi)容能夠通過科學(xué)的設(shè)計去探究、去驗證，而不是武斷地去推論。實踐活動重在實踐和探索，在實踐中學(xué)生去學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)能力。

以學(xué)生開展的探究性問題“熱水浸泡對枸杞種子萌發(fā)影響的探究”為例。在人們習(xí)慣性的思維中，枸杞子（枸杞的果實）經(jīng)過多次開水沖泡，其中種子必然已被殺死，是不可能再種植發(fā)芽的。但是偶然的機會，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)被熱水沖泡過多次的枸杞果實倒在花盆中，其種子竟然能夠繼續(xù)萌發(fā)，長出了枸杞小苗。于是學(xué)生就提出疑問：“是不是枸杞的種子耐高溫能力強呢？”筆者要求學(xué)生自己去設(shè)計實驗去驗證。通過實驗驗證，多次經(jīng)開水沖泡的枸杞果實中的種子，之所以能夠發(fā)芽，是因為外面有果肉保護的原因。如去掉果肉，再用開水沖泡幾次，就幾乎不會發(fā)芽。

教師通過科技實踐活動，指導(dǎo)學(xué)生要善于發(fā)現(xiàn)問題，要運用批判性思維去探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)問題，培養(yǎng)自己的理性思維。

3 科學(xué)探究

“科學(xué)探究”是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。

科技實踐活動分為不同類型：① 驗證性活動，主要是驗證一些書本上已知的實驗現(xiàn)象；② 探究性活動，即發(fā)現(xiàn)某一現(xiàn)象或問題，針對這一現(xiàn)象開展的探究性活動。

當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一個問題后，如何把其轉(zhuǎn)化為研究課題，如何設(shè)計實驗步驟，實驗的目的是什么，需要使用什么材料和用具？這些都是要教師提前預(yù)設(shè)或提前準(zhǔn)備的。對在實驗過程中可能出現(xiàn)什么樣的問題（生成性問題），可能有什么樣的結(jié)果等教師也要有預(yù)案。

如探究性活動要經(jīng)歷的過程是：發(fā)現(xiàn)并提出問題→設(shè)計實驗方案→動手實踐探究→觀察現(xiàn)象→總結(jié)成果→討論、交流。通過這樣的過程培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，提升學(xué)生科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。

以“探究銀杏外種皮浸出液對植物生長影響”的探究過程為例：

① 提出問題：每到秋季，校園內(nèi)都有大量的銀杏果成熟落下。用手撿拾，外種皮的汁液沾到手上，會引起不舒服的感覺，并且會腐蝕皮膚。不少的落果，由于無人收集（銀杏價格便宜，處理難度較大），只能任其自然腐爛。在這些樹下，竟然很少有雜草生存。由于銀杏的種皮很難腐爛，因此把銀杏外種皮浸出物對植物生長影響作為探究性課題。

② 實驗過程：材料準(zhǔn)備（成熟的銀杏種子、洋蔥、其他實驗材料）→操作過程（浸泡種子，同時初步培養(yǎng)洋蔥→獲取外種皮→去除外果皮水分→研磨→配置不同稀釋度的溶液→測定pH→對照培養(yǎng)）→觀察結(jié)果→結(jié)果分析、討論→追根求源（查找資料）。

③ 實驗結(jié)論：可能正是銀杏外種皮中含有大量酸性物質(zhì)，因此其浸出液pH偏低，導(dǎo)致銀杏外種皮浸出液嚴(yán)重影響植物的生長。銀杏外種及浸出液濃度較高情況時，能夠讓植物根腐爛，導(dǎo)致植物根本無法生長。這也是為什么在種子未處理的銀杏樹周圍土中，很少有其他植物生長的原因。

4 社會責(zé)任

“社會責(zé)任”是指基于生物學(xué)的認識，參與個人與社會事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。

社會是一個大家庭，服務(wù)社會需要大家共同努力。學(xué)生也需盡自己的一份力。學(xué)生通過科學(xué)探究過程，形成生態(tài)意識，參與環(huán)境保護實踐；結(jié)合本地、本校資源開展科技實踐活動，嘗試解決現(xiàn)實中一些生產(chǎn)、生活問題。通過生物科技實踐活動，探索實踐活動成果，學(xué)生能夠利用這些實踐活動研究成果為社會、他人提出一些合理化建議或指導(dǎo)，盡自己的一份責(zé)任服務(wù)于社會。

比如通過“探究銀杏外種皮浸出液對植物生長影響”，學(xué)生提出的合理化建議是：

（1）及時處理掉落種子，防止污染周圍土壤和影響這些區(qū)域植物的生長。

（2）合理利用：制造藥物、獸藥和農(nóng)藥。

再如通過“探究污染物對植物生長的影響”，學(xué)生提出的合理化建議是：

從實驗結(jié)果看，酸性溶液、堿性溶液、電池浸出液對植物生長都能產(chǎn)生不同程度的影響。因此，在日常生活中，要從各個細微之處愛護環(huán)境，如實驗后的實驗殘液不隨處亂倒，不隨處亂丟廢舊電池（廢舊電池有的呈酸性，有的呈堿性），不要隨意傾倒洗衣殘液（一般呈堿性）等。

學(xué)生參與生物學(xué)科技實踐活動，不斷積累知識，提升能力，更有利于其生物學(xué)核心素養(yǎng)的形成。

文件編號：1003-7586(2017)10-0048-03

本文是江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度重點資助課題（課題編號為B-a/2016/02/53）的研究成果。