基于生物科普的多元化科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目探索

摘要 生物科普是提高科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑之一，而多元化的科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段之一。本項(xiàng)目以生物科學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過線上與線下平臺結(jié)合，設(shè)計(jì)出創(chuàng)意試驗(yàn)、科技制作及科學(xué)知識競賽等內(nèi)容豐富、種類多樣、接受程度高的多元化生物科普活動(dòng)。試驗(yàn)項(xiàng)目以人為本，具有可行性、趣味性和實(shí)用性，使參與者化被動(dòng)接受為主動(dòng)探索，在動(dòng)手操作中探究科學(xué)問題。實(shí)踐結(jié)果表明，多元化科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目能夠激發(fā)參與者的興趣，拓寬其知識視野，提高其生物科學(xué)知識水平和科學(xué)探究能力，加強(qiáng)生物科普實(shí)踐活動(dòng)建設(shè)，從而有效強(qiáng)化創(chuàng)新意識和科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞 生物科普；多元化試驗(yàn)項(xiàng)目；生物科學(xué)

中圖分類號 G40-034；S5-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）05-0107-04

Exploration of diversified scientific experimental projects based

on biological science popularization

PANG Min" " WU Songhui" " CHENG Yaoyao" " ZHENG Kaixin

（College of landscape Architecture and life Science/Institute of Special Plants， Chongqing University of

Arts amp; Sciences， Chongqing 402160， China）

Abstract Biological science popularization is one of the important ways to improve scientific literacy， and diversified scientific experimental projects are one of the effective means to achieve this goal. This project is based on the theory of biological science and combines online and offline platforms to design diverse and highly accepted biological science popularization activities， including creative experiments， technological production， and scientific knowledge competitions. The experimental project is people-oriented， feasible， interesting， and practical， allowing participants to turn passive acceptance into active exploration and explore scientific problems through hands-on operations. The practical results show that diversified scientific experimental projects can stimulate the interests of participants， broaden their knowledge horizons， improve their biological science knowledge level and scientific exploration ability， strengthen the construction of biological science popularization practice activities， and effectively strengthen innovation awareness and scientific thinking.

Keywords biological science popularization; diversified scientific experimental projects; biological sciences

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展對人類社會以及居民生活影響的深入，科普內(nèi)涵不斷豐富，生物科普是科普工程中的一項(xiàng)子工程，生物學(xué)教學(xué)科普是學(xué)?？破展ぷ髦胁豢苫蛉钡囊徊糠?。生物學(xué)知識的傳播和應(yīng)用，可以讓人們更好地了解自然界的演變規(guī)律，了解人體結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能，有助于提高生活品質(zhì)和健康水平，還可以激發(fā)人們對生物學(xué)的興趣和熱情，培養(yǎng)更多的科學(xué)人才，推動(dòng)公眾對生物科技的關(guān)注和支持，促進(jìn)生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，對生物多樣性和生態(tài)環(huán)境保護(hù)加強(qiáng)宣傳，可以引導(dǎo)公眾關(guān)注環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。因此，要將科普意識貫穿生物教學(xué)始終，使生物學(xué)教學(xué)成為富有科學(xué)性、思想性、藝術(shù)性、互動(dòng)性和審美性等科普特質(zhì)的科普活動(dòng)[1]。本研究基于生物科普，對多元化科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，分析當(dāng)前生物學(xué)科普活動(dòng)現(xiàn)狀與實(shí)踐結(jié)果，并對多元化科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目優(yōu)化提出建議，以提高生物科學(xué)知識水平和科學(xué)探究能力，加強(qiáng)創(chuàng)新意識和科學(xué)思維。

1 材料與方法

1.1 生物學(xué)科普現(xiàn)狀

以中小學(xué)生、家長和社區(qū)居民等為調(diào)查對象，對研究區(qū)域內(nèi)生物學(xué)科普活動(dòng)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研。經(jīng)實(shí)際調(diào)研可知，當(dāng)前生物學(xué)科普活動(dòng)在多方面取得了良好成效，但仍有繼續(xù)完善優(yōu)化的空間。

生物學(xué)科普內(nèi)容較為豐富，包括生物進(jìn)化、遺傳學(xué)、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)等多個(gè)方面，但部分內(nèi)容可能較為專業(yè)。其形式多為科普書籍、科普文章、科普視頻和科普講座等，在一定程度上滿足了人們對生物學(xué)知識的需求，實(shí)踐中仍存在活動(dòng)組織有待完善、理論與實(shí)踐聯(lián)系有待提升等問題。

生物學(xué)科普受眾群體廣泛。生物學(xué)科普活動(dòng)受眾群體包括學(xué)生和科研人員等。不同受眾群體生物學(xué)知識水平和興趣點(diǎn)存在差異，針對不同群體需求進(jìn)行差異化科普有待進(jìn)一步推進(jìn)。

生物學(xué)科普多集中于中小學(xué)生物教學(xué)活動(dòng)。部分學(xué)校的生物學(xué)課程設(shè)置較少，生物學(xué)科普活動(dòng)舉辦頻率有待提高。

生物學(xué)科普形式逐漸從線下向線上發(fā)展。生物學(xué)科普活動(dòng)借助各種社交網(wǎng)絡(luò)平臺開展，須加強(qiáng)科普內(nèi)容審核和質(zhì)量把關(guān)[2]。

本研究基于生物學(xué)科普現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一系列活動(dòng)項(xiàng)目，以拓寬生物學(xué)視野，提升生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.2 試驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

本研究針對不同年齡段、不同社會群體需求設(shè)計(jì)多元化的生物學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目[3]。選擇具有代表性和趣味性的生物物種，設(shè)計(jì)包括觀察、測量、比較和探究等不同層面的試驗(yàn)，采用試驗(yàn)操作、模型制作和數(shù)據(jù)分析等多種方法使試驗(yàn)項(xiàng)目更加多樣化和生動(dòng)有趣[4]。

1.2.1 內(nèi)容設(shè)計(jì)" 生物科學(xué)基礎(chǔ)知識普及試驗(yàn)：設(shè)計(jì)針對不同年齡段參與者的普及試驗(yàn)，介紹細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳與進(jìn)化等生物知識，讓參與者了解生物科學(xué)的基本概念和原理。

生物技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)：設(shè)計(jì)生物技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)，包括生物發(fā)酵、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因編輯等，讓參與者了解生物技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

生物環(huán)境科學(xué)試驗(yàn)：設(shè)計(jì)生物環(huán)境科學(xué)試驗(yàn)，包括生態(tài)保護(hù)、環(huán)境監(jiān)測和生物降解等內(nèi)容，讓參與者了解生物與環(huán)境的相互關(guān)系，培養(yǎng)其環(huán)保意識。

生物藝術(shù)創(chuàng)意試驗(yàn)：設(shè)計(jì)生物藝術(shù)創(chuàng)意試驗(yàn)，包括生物畫、科技小制作等，將生物科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合，提高參與者的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.2.2 項(xiàng)目實(shí)施" （1）利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行科普。利用網(wǎng)絡(luò)平臺打造成本低、受眾廣、渠道便捷且能長期發(fā)展的生物試驗(yàn)科普平臺，把科學(xué)知識送到身邊，助力科學(xué)理性思維形成。

活動(dòng)對象包括學(xué)生、家長和青年群體等廣大網(wǎng)友，科普形式包括直播、動(dòng)畫或圖文等，科普內(nèi)容包括趣味試驗(yàn)和生物科學(xué)知識，包括微生物的世界2期——認(rèn)識真菌和認(rèn)識細(xì)菌、實(shí)地考察油菜花的光合作用與呼吸作用[5]、看“水”跑得快、胖瘦蘿卜兩兄弟、細(xì)胞模型制作、吃糖的土豆、鏡頭下的洋蔥表皮細(xì)胞和雞蛋的沉浮試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在活動(dòng)過程中，先對選取的試驗(yàn)題材進(jìn)行驗(yàn)證，觀察試驗(yàn)效果是否明顯，確認(rèn)可行性和適用性，然后錄制視頻并剪輯發(fā)布。

（2）開展生物科學(xué)主題實(shí)踐活動(dòng)。以學(xué)生為主體對象，設(shè)計(jì)生物科學(xué)主題實(shí)踐活動(dòng)，介紹DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作、植物染色和實(shí)地探究生物多樣性等，同時(shí)增加科普視頻觀看、結(jié)果展示、作品分享和問卷調(diào)查活動(dòng)，與生物課程教學(xué)搭配互補(bǔ)，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高其學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，拓寬其知識面[6]。

活動(dòng)內(nèi)容為設(shè)計(jì)細(xì)胞模型制作、胖瘦蘿卜兩兄弟和酶的性質(zhì)等11個(gè)趣味生物學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目（表1）；活動(dòng)耗材為操作簡單、易于使用的生物科普試驗(yàn)試劑盒，試劑盒針對不同項(xiàng)目分別研制，并附有詳細(xì)的試驗(yàn)方案和注意事項(xiàng)，以確保試劑盒使用的準(zhǔn)確性和規(guī)范性[7-8]?；顒?dòng)對象為不同學(xué)校的中學(xué)生。在活動(dòng)過程中，首先與學(xué)生互動(dòng)，了解學(xué)生的生物學(xué)知識儲備，向其介紹活動(dòng)意義，其次播放科普視頻，講解試驗(yàn)原理、步驟和注意事項(xiàng)，最后指導(dǎo)學(xué)生完成試驗(yàn)項(xiàng)目，并對試驗(yàn)結(jié)果或作品進(jìn)行分享。實(shí)踐活動(dòng)結(jié)束后，通過問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)不同學(xué)校學(xué)生對試驗(yàn)項(xiàng)目滿意度、試劑盒易用性和試驗(yàn)過程趣味性等的反饋意見。

（3）增設(shè)競賽活動(dòng)。通過科學(xué)知識競賽推廣生物科學(xué)，普及相關(guān)知識，提高參與者探究生物的興趣，促使參與者了解更多的生命科學(xué)常識，提升其關(guān)注生物科學(xué)的熱情。

設(shè)置10個(gè)趣味知識問答題（表2），組織志愿者參與生物科學(xué)知識競賽活動(dòng)，參與者轉(zhuǎn)動(dòng)問答小輪盤隨機(jī)選題，答錯(cuò)者學(xué)習(xí)科普小手冊，答對者獲得小禮品，從而增加其知識儲備，強(qiáng)化其科學(xué)認(rèn)知。

2 結(jié)果與分析

基于生物科普的多元化試驗(yàn)項(xiàng)目以趣味性和實(shí)用性為導(dǎo)向，使參與者在實(shí)踐中感受生物學(xué)科的魅力，積極探索生物科學(xué)知識，提高其自身綜合素質(zhì)。項(xiàng)目實(shí)踐成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 培養(yǎng)試驗(yàn)技能

通過實(shí)際操作，參與者可以掌握基本的試驗(yàn)操作技能，如顯微鏡使用、生物樣品的采集和處理等。此外，多元化試驗(yàn)項(xiàng)目鼓勵(lì)參與者自主探究問題，培養(yǎng)其科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。多元化試驗(yàn)項(xiàng)目通常需要參與者分工合作，共同完成試驗(yàn)任務(wù)，這有助于培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高人際溝通和組織協(xié)調(diào)能力。

2.2 拓寬知識視野

多元化試驗(yàn)項(xiàng)目涉及生物科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域，如遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)和微生物學(xué)等。參與者通過參與試驗(yàn)項(xiàng)目可以拓寬知識視野，了解不同領(lǐng)域的生物科學(xué)知識。試驗(yàn)項(xiàng)目以實(shí)踐為主導(dǎo)，使參與者在動(dòng)手實(shí)踐中加深對生物學(xué)科知識的理解。試驗(yàn)過程中需要理解試驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)等，這有助于提高參與者的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)其分析和解決問題的能力。

2.3 靈活化開展方式

多元化試驗(yàn)項(xiàng)目側(cè)重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索科學(xué)的動(dòng)力，可根據(jù)不同教學(xué)條件選擇合適的活動(dòng)主題，如在具備精密儀器的試驗(yàn)室開展食品檢驗(yàn)或環(huán)境監(jiān)測等活動(dòng)，在試驗(yàn)設(shè)施不足的情況下開展趣味性的生物試驗(yàn)和科技制作活動(dòng)，可選擇適宜季節(jié)進(jìn)入田間開展實(shí)地探究主題活動(dòng)等。

2.4 推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新

多元化試驗(yàn)項(xiàng)目鼓勵(lì)參與者在不同領(lǐng)域開展相應(yīng)實(shí)踐活動(dòng)，包括生態(tài)環(huán)境、食品營養(yǎng)和醫(yī)藥衛(wèi)生等，從而提高其生物科學(xué)實(shí)踐應(yīng)用水平。

3 結(jié)論與討論

當(dāng)前，生命科學(xué)已成為前沿科學(xué)研究活躍領(lǐng)域，生物技術(shù)成為促進(jìn)社會發(fā)展的有效力量，生物科普尤為重要[9]。生物科普活動(dòng)具有新的活力，其是利國惠民的公益性事業(yè)，也是全社會的共同任務(wù)之一。本研究基于生物科普，對多元化科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行探索與實(shí)踐，實(shí)踐結(jié)果表明，多元化科學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目能夠激發(fā)參與者的興趣，拓寬其知識視野，提高其生物科學(xué)知識水平和科學(xué)探究能力，加強(qiáng)生物科普實(shí)踐活動(dòng)建設(shè)，能有效強(qiáng)化創(chuàng)新意識和科學(xué)思維，推動(dòng)社會進(jìn)步。未來，應(yīng)當(dāng)利用現(xiàn)有資源打造科普平臺、擴(kuò)大項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、拓展科普活動(dòng)區(qū)域并豐富項(xiàng)目形式。

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（責(zé)編：張 蓓）

基金項(xiàng)目 教育部新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐項(xiàng)目“鄉(xiāng)村振興背景下地方本科院校園藝專業(yè)雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐”（教高廳函〔2020〕20號）；2022年重慶市高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目（141）；重慶市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（S202210642001）。

作者簡介 龐敏（1982—），女，山東新泰人，碩士，副教授，從事生物技術(shù)的教學(xué)與科研工作。

收稿日期 2023-12-25