強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才

談雅琴 展敏芝

江蘇省梁豐高級(jí)中學(xué)生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心——

2019年6月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》，提出“強(qiáng)化綜合素質(zhì)培養(yǎng)”，要求“改進(jìn)科學(xué)文化教育，統(tǒng)籌課堂學(xué)習(xí)和課外實(shí)踐，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作，建設(shè)書香校園，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，提升人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)”。同年，江蘇省梁豐高級(jí)中學(xué)生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心獲評(píng)省級(jí)課程基地項(xiàng)目。

基于以上文件精神，考慮到新高考對(duì)于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)素養(yǎng)的高度重視，生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心確立了三大目標(biāo)：一是完成新課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高中生物實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng);二是完成全國(guó)生物聯(lián)賽相關(guān)實(shí)驗(yàn)，助力學(xué)生沖擊生物聯(lián)賽獎(jiǎng)牌;三是整合資源，指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和研究性學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生開闊視野、鍛煉思維，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型人才。

建設(shè)特色鮮明的體驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境

生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心位于梁豐科學(xué)院北樓，占地面積近1000平方米，集標(biāo)本館、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等于一體，旨在為學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究和學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)營(yíng)造一個(gè)特色鮮明的教學(xué)環(huán)境。目前，張家港市政府投資近2個(gè)億的兩棟大樓正處于施工階段，其中，課程教學(xué)綜合樓的樓頂平臺(tái)計(jì)劃建成綠色苗圃基地，在綠化環(huán)境的同時(shí)，滿足生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心的教學(xué)需求。

生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心建有三個(gè)生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室一占地108平方米，設(shè)有辦公區(qū)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備區(qū)、綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)、緩沖間、無菌操作室、微生物室、培養(yǎng)區(qū)等，可以進(jìn)行培養(yǎng)基的制備與滅菌、微生物的接種與培養(yǎng)、植物的組織培養(yǎng)與分離、實(shí)驗(yàn)成果的分析與檢測(cè)、果酒果醋的發(fā)酵與釀造、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究與分析等。實(shí)驗(yàn)室二是標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，占地108平方米，配備有生物酶測(cè)定實(shí)驗(yàn)箱、血糖模型探究實(shí)驗(yàn)箱、微生物穩(wěn)態(tài)模型實(shí)驗(yàn)箱等19種實(shí)驗(yàn)箱，并分別配有相關(guān)課程資源，滿足高一高二學(xué)生生物學(xué)科校本課程學(xué)習(xí)需求，可以容納56名學(xué)生同時(shí)上課。實(shí)驗(yàn)室三是多功能實(shí)驗(yàn)室，占地216平方米，配備有數(shù)碼顯微鏡、精密儀器室、無菌操作室等，可以完成各種分子生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如PCR、電泳等。學(xué)校依托生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，以微型課程為載體，構(gòu)建生物課程模塊，開設(shè)了三大類課程：分子生物學(xué)初探、植物組織培養(yǎng)和顯微鏡觀察微生物。

除創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室外，生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心還建有生物學(xué)科教室，高中階段基于教材的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（高一、高二學(xué)年分別涉及15個(gè)實(shí)驗(yàn)），大多數(shù)可以依托生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和學(xué)科教室完成，包括高二學(xué)生的實(shí)驗(yàn)會(huì)考。學(xué)校圍繞新修訂的生物學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行分層教學(xué)，計(jì)劃三年內(nèi)將課標(biāo)中涉及的高中生物學(xué)科學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部落實(shí)到位，將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，真正體現(xiàn)生物學(xué)科是門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。為更好地輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，2021年暑假，學(xué)校派遣3位年輕教師去徐州參加高中生物實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，圓滿結(jié)業(yè)。

從2018年開始，張家港市教育局與浙大優(yōu)學(xué)展開合作，通過網(wǎng)絡(luò)課程與少量線下課程相結(jié)合的方式，進(jìn)行數(shù)理化生競(jìng)賽輔導(dǎo)。在不久的將來，借助生物學(xué)科發(fā)展創(chuàng)新中心的課程項(xiàng)目，學(xué)校將搭建更廣泛的平臺(tái)，培養(yǎng)更多優(yōu)秀學(xué)生。

組建高質(zhì)量的創(chuàng)新人才培養(yǎng)隊(duì)伍

梁豐高中生物教研組在江蘇省生物特級(jí)教師、江蘇省首批教授級(jí)中學(xué)高級(jí)教師任小文的引領(lǐng)下，培養(yǎng)、成長(zhǎng)出多名蘇州市、張家港市學(xué)科帶頭人，組內(nèi)骨干教師人數(shù)明顯增加，教師教育教學(xué)能力不斷提升。

在生物創(chuàng)新人才培養(yǎng)隊(duì)伍的組建上，學(xué)校成立了以任小文老師為引領(lǐng)的名師工作室，多名青年生物競(jìng)賽教練參與其中，采用導(dǎo)師制和團(tuán)隊(duì)合作制的方式開展生物競(jìng)賽教學(xué)工作。任小文擔(dān)任導(dǎo)師，發(fā)揮引領(lǐng)與指導(dǎo)作用。師傅手把手教，徒弟點(diǎn)對(duì)點(diǎn)學(xué)，不斷反思、領(lǐng)悟，切實(shí)提升生物競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的學(xué)科素養(yǎng)。青年教師組成生物競(jìng)賽備課組，由組內(nèi)骨干教師擔(dān)任備課組組長(zhǎng)，教師分工合作，認(rèn)真鉆研教材，精心備課、上課。目前，已形成生物創(chuàng)新人才培養(yǎng)的三輪機(jī)制——“第一輪打基礎(chǔ)，第二輪提高拓展，第三輪沖刺答疑、查漏補(bǔ)缺”，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

為進(jìn)一步提高生物學(xué)科教師教學(xué)能力和競(jìng)賽輔導(dǎo)水平，學(xué)校與相關(guān)高校、科研機(jī)構(gòu)合作，組織青年教師參加各級(jí)各類競(jìng)賽教練培訓(xùn)，不斷更新觀念、創(chuàng)新思維。

在任小文的帶領(lǐng)下，學(xué)校生物競(jìng)賽收獲頗豐，先后斬獲1枚國(guó)際金牌、4枚全國(guó)金牌、5枚全國(guó)銀牌、2枚全國(guó)銅牌，另有百余人次獲全國(guó)一等獎(jiǎng)。

開設(shè)豐富的生物選修課程

在深化新課改的背景下，為滿足不同學(xué)生的發(fā)展需求，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，學(xué)校充分挖掘教師潛力，開設(shè)了豐富的選修課程。例如，在高一高二開設(shè)生物選修課，面向?qū)ι锔信d趣、致力從事生物學(xué)研究的學(xué)生開放。目前已經(jīng)開設(shè)有“張家港美食”“快樂烘焙”“在實(shí)踐中領(lǐng)略生物魅力”“探索校園植物的奧秘”“借助于工具構(gòu)建生物物理模型”等課程。各選修課均有對(duì)應(yīng)的校本教材，取得了較好的實(shí)踐效果。

另外，學(xué)校還開設(shè)了多門大學(xué)先修課程，鞏固、演示、驗(yàn)證、探究和拓展教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)做中學(xué)、學(xué)中做，開展科技創(chuàng)新和科學(xué)研究，充分挖掘?qū)W生的天賦潛能，努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，為高校強(qiáng)基人才選拔培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

學(xué)校向?qū)W生開放生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，讓他們可以自主探究感興趣的課題，并根據(jù)學(xué)生的需求準(zhǔn)備合適的材料，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生多問“為什么”，培養(yǎng)學(xué)生的探究思維和創(chuàng)新能力。接下來，學(xué)校計(jì)劃面向初三和高一學(xué)生開設(shè)“顯微鏡下的植物世界”“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)再探究”“以實(shí)驗(yàn)為核心的生物實(shí)踐”“DNA的奧秘”等研究性學(xué)習(xí)微型項(xiàng)目，在編制校本教材的同時(shí)，讓學(xué)生進(jìn)行成果匯報(bào)和展示，形成過程性材料。

鏈接社會(huì)資源培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

學(xué)校鏈接各類社會(huì)資源，推進(jìn)建立與高校（上海交通大學(xué)、上海科技大學(xué)、南京師范大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、南京曉莊學(xué)院等）、科研院所（冷泉港亞洲D(zhuǎn)NA學(xué)習(xí)中心）、高新技術(shù)企業(yè)等的合作聯(lián)動(dòng)機(jī)制，引領(lǐng)學(xué)生了解高校專業(yè)特點(diǎn)，明確未來職業(yè)方向。其中，學(xué)校與上海交通大學(xué)簽約早期人才培養(yǎng)計(jì)劃，借助名校資源，為學(xué)生提供高精尖領(lǐng)域的體驗(yàn)和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。同時(shí)，聘請(qǐng)南京曉莊學(xué)院張邊江教授作為生物創(chuàng)新發(fā)展中心的專家顧問，指導(dǎo)學(xué)生開展相關(guān)課題研究和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

在具體實(shí)踐中，學(xué)校會(huì)結(jié)合每年的科技節(jié)和寒暑假的綜合實(shí)踐活動(dòng)，開展一系列體驗(yàn)活動(dòng)。比如，初一初二的數(shù)學(xué)科學(xué)營(yíng)和初三的冬令營(yíng)，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)生物創(chuàng)新人才后備軍。又如，充分利用張家港本土資源，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)張家港釀酒有限公司、神園葡萄園、張家港市福元高科石斛生態(tài)園、曉莊學(xué)院實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所，展開研究與學(xué)習(xí)，實(shí)地考察了解生物科技技術(shù)，鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，并從中選擇一些場(chǎng)所作為學(xué)校的實(shí)踐基地，掛牌進(jìn)行長(zhǎng)期合作。

另外，學(xué)校教師還會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生選擇一種或兩種張家港本土特色植物，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，然后從分子生物學(xué)角度進(jìn)行基因序列的測(cè)定與擴(kuò)增，從基因、細(xì)胞、個(gè)體、種群，到生態(tài)系統(tǒng)，按照生命層次由小到大進(jìn)行系統(tǒng)分析，最后繪出該物種的進(jìn)化樹，形成具有梁豐特色的生物資源庫(kù)。

2021年7月，學(xué)校生物創(chuàng)新小組成員走進(jìn)蘇州凱祥生物科技有限公司，開展了題為“非布司他對(duì)小鼠血尿酸的影響”的研究，從實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、溶液配制到小鼠灌胃、小鼠眼眶靜脈采血、生化儀檢測(cè)、解剖和固定等，再到對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，學(xué)生全程參與，最終形成了相關(guān)的科普小論文。接下來，學(xué)校將繼續(xù)借助企業(yè)平臺(tái)，與企業(yè)實(shí)驗(yàn)室合作開展一些常見藥物、飲料中化學(xué)成分的探索與研究，將理論付諸實(shí)踐，拓寬學(xué)生的視野，為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才奠定基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯：劉潔