高中生物科技創新實踐活動研究

楊超

摘要：在開展高中生物科技創新與實踐活動的研究過程當中 ，我們課題組輔導學生在開展課題研究活動。主要從學生選擇課題、學生設計實驗或調查方案、學生實驗過程、完成論文以及申報比賽幾個方面綜合描述高中生物科技創新課題研究活動中的實際情況和存在問題。

關鍵詞： 高中生物 ? 科技創新 ? 實踐活動 ? 研究

1、課題選擇

由于學生以往對生物科技創新實踐活動沒有過多的關注，因此首先向學生介紹了全國青少年科技創新大賽的相關情況，包括從課題選擇、研究過程和評選方法等。然后著重講解了選題方法，并告訴學生結合生活經驗，網上搜索相關關鍵詞等形式以激發自己的思維，來確定自己感興趣的課題。由于我是生物教師，重點讓學生去從生物教材當中去選擇課題。

在每次開展課題研究時，學生們提出了自己的課題：分別是細胞模型構建，中學生早餐、零食習慣調查，探秘學校飲水機污染 —為師生健康護航，城市的

“窗口”出租車調查研究， ?探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響”的實驗裝置等課題。令我沒有想到的是學生非常踴躍，有的同學興致勃勃地參與了兩個課題。并且個別學生向提出課題時是一種非常成熟的科研態度：說出他們的實驗或調查設想，然后提出自己的疑問，最后認真地詢問自己的課題是否可行、是否具有研究價值。

2、確定課題，設計研究方案

最后由師生共同討論，確定研究課題。其中由于各種原因，“細胞模型構

建”改為““低碳環保 · 廢品變細胞”模型的構建”，“ 城市的“窗口”出租車調查研究”和“探秘學校飲水機污染 —為師生健康護航”放棄。以下是老師和學生設計的課題研究方案中與高中生物教材相關的兩個方案初稿：

方案一：

課題名稱： “低碳環保 · 廢品變細胞”模型的構建

活動目的： 通過小組競賽活動：細胞模型制作、拼裝、細胞類比——鞏固核心概念，讓學生每人參與活動，使學生更深入地理解細胞微細結構的特點，且體現課改中的合作探究，自主學習的基本理念，也貫徹面向全體學生的理念。

時間安排：放在高一年級第一學期開學后一個月。

主要調查范圍：學生所在社區及親朋、同事等。

研究進展主要過程：①查找資料，觀察各式各樣的形態結構，采用蘇教版高中生物教材必修一《分子與細胞》第三章細胞的結構和功能為切入點，通過觀察和了解細胞的各個結構特點及功能。②第一階段 探究實踐，第二階段 合作探究、整理交流，落實方案。第三階段;設計和制作細胞模型。③展示評價自己的成果。④活動總結—創新點⑤提出合理性建議.

在整個活動過程當中，引導學生在小組內相互配合，密切合作，積極思考、提問、表達、動手，完成制作模型的探究活動，并且在精致的制作、創意的類比、拼裝等活動中，給予學生充分發展的時間和空間，去觀察、去思索、去分析、去探索，培養學生終身學習能力。

方案二：

制作模擬“標志重捕法調查種群密度”的實驗裝置

在人教版普通高中課程標準教科書必修三《穩態與環境》的第4章種群和群落中，有關調查、測定、計算動物種群密度的最常用方法---標志重捕法。教材上僅有知識性文字表述動物種群密度調查的方法，缺乏圖形的直觀展示，通過制作模擬實驗裝置，在直觀上生動地講述標志重捕法在新課程教學實踐中的運用，同時避免將方法當作知識來灌輸講授，幫助學生更好理解標志重捕法的內含，掌握書本上的知識點，同時還提高學生動手和實際操作能力，把課本理論知識運用于實際生活。

1、試驗設計

實驗用具;黑白圍棋子若干、奶粉罐一個。

2、實驗原理

標志重捕法是指在一個比較明確的區域內，均勻設置捕獲點，捕捉一定數量的生物個體進行標志，然后放回原來的環境中，經過一段時間后（標志個體和未標志個體重新充分均勻混合），在原來的捕獲點再次進行重捕一部分生物個體，根據重捕樣本中標記個體的比例，估算該地區域內某種群的數量。標志重捕法適合于哺乳類、鳥類、魚類和部分昆蟲種群密度的估計。該模擬實驗中，用黑色圍棋子代表某動物種群，白色圍棋子代表被標記部分個體。

3、實驗裝置的制作及創新之處

①實驗用具創新

②實驗法方法創新

4、實驗過程及結果

①方法步驟：

②實驗數據處理及結果

5、實驗結論及創新點

①實驗器材簡單，容易操作。容易獲取。

②實驗材料圍棋子個體差異小，不需染色，且大小均勻合適，白色和黑色容易區分。

③比較幾種模擬材料的選用，圍棋子的效果最好，計算值與實際值最接近。

④改進后的方法（隨機搖取圍棋子）與野外實驗情形更相近，更符合實際。

通過對該模擬實驗的改進，相當于其他形式的模擬實驗，節約了實驗時間，更加符合標志重捕法的原理，模擬得出的數據與實際數值更接近，減少了實驗的誤差。

3、整理數據，得出結論

由以上兩組學生所設計的課題研究方案初稿來看，可以有以下發現：一是學生對參加課題研究的熱情比教師想象的要高很多;二是，在學生的知識和技能結構里，有進行科學研究的基礎：三是，只要在興趣地引導下，學生能夠犧牲課余時間進行課題研究。

4、課題開展過程及參加大賽

由于學校在高一、二每周都安排有一節研究性學科，我們課題組就把實驗班級用這節課來開展輔導學生做生物科技創新課題研究。

由于縣科協要求上交參加青少年科技創新大賽的作品是在每年的10月10號之前，所以我們課題組在輔導學生完成結題的時間必修在10月5號之前完成，還留有5天的時間進行修改。

高中生物科技創新實踐活動既是青少年發展的要求，也是實現總體教育目標的有機組成部分。生物科技創新實踐活動在學校的開展，既可以給學生實踐機會，鍛煉他們的動手操作能力，增強社會責任感和社會實踐能力，又可以培養學生科學的思維習慣和良好的合作精神。實現塑造人格、提高科學素養和創新能力的目標。目前青少年高中生物科技創新實踐活動受到學術界和教育界越來越多的重視，如何培養適合當今社會發展的新型人才，是每一種教育方式、每一個教育者應該思考的問題，生物科技創新與實踐活動正在朝著這個目標不斷發展、不斷完善。

參考文獻

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