“立足前沿科技，探究生命奥秘”科技教育活动设计（二）

一、 活动过程

（一）第一阶段：初期准备阶段—一开设拓展型课程

背景：高一学生对生命科学感兴趣，在初中学习了一些简单的、传统的生物学知识。生命科学发展很快，学生们对现代的生物技术知识只是零星的知道一些名词性的概念。

目标：

拓展学生知识面，培养科学实验的能力和方法，提高学生的科技素质，为进一步的研究工作和下一阶段的高中生物课的学习打基础。

课时：二十课时

方法：

苏霍姆林斯基说过：“只有热爱，才是最好的老师。”要想开展好生物科研活动，须首先使学生对科研产生兴趣。为此，在成立科研课题组织之前，教师利用高一新生暑期刚刚入学的空闲时间开设拓展型课程，对学生中的生物爱好者（一百余人，是在全体同学参观完生物技术中心后自愿报名参加的）进行植物克隆技术知识和技能的普及培训，在培训班上向学生介绍了有关克隆、转基因等方面的先进的科技成就，介绍了法布尔、达尔文、孟德尔、巴甫洛夫、袁隆平等科学家的故事，从而激发了广大学生的科研热情和欲望；同时讲述了植物克隆的基本知识，并带领学生亲手操作，当学生们亲自在培养瓶中接种了无菌的“小苗苗”并且还可以为其他没有学过的同学或家长讲的头头是道的时候，学生们流露出自豪和得意，这样，为下一步开展研究工作打下了良好的实验方法和心理等方面的基础。

（二）第二阶段：确立主题，确定研究课题

背景：

在前期培训的基础上学生学习兴趣很浓，有继续学习，进一步深入研究的欲望。但对科学研究的方法了解甚少，对科学实验的严肃性、艰苦性认识不足。

目标：

明确主题，确定研究课题。培养学生创新思维，培养学生理论联系实际，大处着眼，小处入手，一切从实际出发的实事求是的科学精神。

方法：

当宣布成立课题组时，很多学生都积极报名参加，本着自愿报名，优先录取的原则，分期分批成立了五个课题组。为了使研究更具针对性、科学性，少走弯路，我们主动与北京市青少年科技俱乐部联系，并得到了大力支持，为我们请来了中科院四个中心的四位专家。

在确定研究课题时考虑学生年龄尚小，生物学基本知识缺乏，自我认识能力较差，意志力薄弱，对科研方法了解甚少的现状，活动开始时，在校内召开了由中科院植物所专家、科协领导、学校领导、指导教师、学生家长和同学们共同参加的“北京八中生物技术中心---科技创新活动”筹备会，在会上，学校领导对我们的工作提出了具体要求，科协领导向同学们表达了借助社会力量帮助同学们走上科研之路，为祖国从小培养科技精英的热切期望，植物所的几位专家详细介绍课题的研究内容和研究方向。

之后又组织学生到中科院植物所参观，与指导教师（包括本校教师和有关科研单位科研工作者）一起讨论；借助网络、书籍、音像等收集与课题相关的资料等形式，根据学生自身知识基础、个性特点、兴趣爱好、能力等因素的差异；家长对学生进行科学研究内容、方式了解并表示支持；根据学生们可利用的本校生物技术中心和中科院植物所有关的研究室的设备和指导教师的资源优势，确定了“植物抗性生理研究”、“克隆植物的实验生态学”、“耐盐芦苇胚性细胞悬浮培养和繁育的研究”、“叶绿体中蛋白复合体的结构与功能的研究”以及“药用植物---龙胆草的繁育和悬浮培养的研究”五个研究项目。这五个项目其中前四个是植物所正在承担的国家级科研项目之中的一部分，最后一个项目是本校生物技术中心准备向科委系统申请的项目。五个项目都是目前世界各国关注的生命科学的前沿课题，具有一定的科研价值和社会价值。项目比较大，学生们生物学的基础知识很差，科研方法知道的很少，对科研实践过程中遇到的困难和科研的艰苦性估计的不足，如何使我们的中学生真正参与科研第一线的实践，并将自己的课题完成好，为社会做出我们的一点贡献，是我们始终面临的问题。怎样解决这一问题，在工作中教师的指导工作注意引导学生密切关注科研发展动态，联系现实生活；指导学生们充分理解项目的内容和实际意义，树立远大目标，立足实处，从小处做起即“大处着眼，小处着手”。

分组讨论从小处入手，从实验材料的获得及培育入手，进一步将大的项目落实到一个个可以抓得着的小的课题，五个项目分为17个子课题。如“植物抗性生理研究”组经讨论后，针对北京市绿化工作中面临的冬季的北京城绿色植物单一，为改变北京城冬季的景观，丰富冬季北京的色彩，改善北京市的空气质量，丰富北方立体种植的植物种类，选择了常绿植物----扶芳藤低温胁迫的生理研究项目。同一课题组的另外三名同学则针对北京市近几年的沙尘暴肆虐的问题，为在北京周遍地区引进加拿大冰草做了有关加拿大冰草干旱胁迫的生理研究。“克隆植物的实验生态学”课题组则是针对人们普遍关注的草原绿化美化以及经济发展的问题选择了当前生态学中以前从不被人们注意的各种植物的营养转移问题，针对目前内蒙古草原生长的三十多种植物的氮转移率进行了测定和研究，他们的实验结果对草原地区的植物管理和北京市郊区的植被管理将起到一定的指导作用。“耐盐芦苇胚性细胞悬浮培养和繁育的研究”课题组的植物材料来源于中科院植物所人工诱导的芦苇突变体---耐盐芦苇，可以在海水中生活，中国有相当长的海岸线，海边的绿化一直是人类关注的问题，随着环境污染问题的严重，海水的净化问题迫在眉睫，针对这一问题我们七名同学选择了“耐盐芦苇胚性细胞悬浮培养和繁育的研究”课题，在这一大的课题组中围绕筛选耐盐芦苇胚性细胞悬浮培养的最佳培养条件和繁育条件，每位同学在有了一定的植物组织培养的知识和技术的基础上自己选择了自已的子课题。

“药用植物---龙胆草的繁育和细胞悬浮培养的研究”课题组就龙胆草种子的灭菌方法和愈伤的诱导方法进行研究。

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