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摘要:校園植物是開展生物科技實踐活動的重要資源。如何充分、合理地利用校園植物資源有效開展生物科技實踐活動應是教師努力的目標。在教學實踐中,可從豐富校園植物資源、開展調查、開展教材實驗、種植體驗、科技創新活動等方面開展生物科技實踐活動。
關鍵詞:利用;校園植物資源;有效開展;生物科技實踐活動
在中學生中開展生物科技實踐活動有其很重要的現實意義:一是能夠有效拓展學生的生物學知識;二是能夠培養學生的綜合實踐能力;三是對課本知識的有效補充和驗證(如實驗的改進、質疑,一些生產現象的重復和再現等);四是激發學生學習生物知識的興趣和動力[1]。學生開展生物科技活動的地點有很多,校內、校外都可以,但主陣地還是校內。如何充分、合理、有效地利用校內資源開展生物科技實踐活動是我們努力的目標。筆者所在學校園面積大,植物資源豐富,其中僅木本植物就有100多種,草本植物種類更多,再加上我們人工種植的一些農作物,為我們開展生物科技實踐活動提供了豐富的材料,且植物資源容易再生,相比于動物資源有其更多的優勢,因此,我們在開展生物科技實踐活動時,更多地以校園植物作為實驗對象或材料。
1適當調整校園布局,補充植物品種
為進一步豐富生物科技實踐活動的內容,在我們的努力下,學校對校園植物布局作了一定的調整,引進了一些西府海棠、垂絲海棠、紫葉李等植物品種,可以作為果酒、果醋的制作原料,引種了更多的桂花,花可以作為提取精油的原料,葉子可作為制作葉脈標本的原料。學校還引種了梨、桑、杜梨、烏桕、絲棉木、山茱萸、薔薇、凌霄、枇杷、睡蓮、蓮、香蒲、菖蒲等植物,進一步豐富校園植物品種,便于學生開展植物種類及用途調查等實踐活動項目,同時也可以利用這些材料完成更多的其他實踐項目。學校還開辟了一塊地作為生物學科種植基地,基地中種植了一些常見的農作物,如玉米、胡蘿卜、白菜、黃瓜、豌豆、蠶豆、豇豆、姜、蒜、花生、洋蔥等,這些農作物雖然很常見,我們也經常食用,但是很多學生卻從沒有見過這些農作物的自然生長狀態,有很多學生很難理解花生為什么果實長在地下,他們還認為花生的果實是根結出來的。因此,有必要讓學生多實踐、多觀察。我們也可以利用這些植物多開展一些實踐活動,如利用洋蔥可以開展有絲分裂、質壁分離及復原、色素提取與分離等多種實驗,利用豌豆模擬教材中的雜交實驗等。
2開展校園植物調查、培養、繁殖等實踐活動
為了能夠充分利用校園植物資源,要對校園植物進行初步調查,了解校園植物種類、用途及分布。摸清校園植物情況后,才能知道哪些植物能夠用來干什么,有新的實踐活動設計時也知道到哪兒可以找到自己所需的材料。校園植物資源也是有限的,需要更多的植物資源開展生物科技實踐活動,這就要擴大培養植物種群。為擴大培養種群,需要組織學生開展植物組織培養、扦插、嫁接、實驗材料培養等實踐活動。在這些活動中,植物組織培養相對要求較高,尤其是無菌操作及培養條件的控制,需要學生在無菌操作臺進行,還要進行必要的消毒、滅菌處理等。扦插、嫁接、壓條、分根、種植等植物繁殖活動,不僅增強了學生的的動手能力,為生物科技實踐活動提供必要的實驗材料,還能夠為校園綠化提供一些苗木,如菊花、月季、冬青、蜀葵等。
3利用校園植物開展課本實驗
在高中生物教材中有很多實驗都與植物有關系,如還原糖、淀粉、蛋白質、脂肪鑒定實驗、觀察植物根尖有絲分裂實驗、色素的提取與分離實驗等,都可以利用校園內的植物作為材料開展。課本上的實驗材料也不是固定不變的,可以有很多替代品,可以讓學生在校園內尋找一些材料做對比實驗,這樣就可以尋找到一些常見的、適合做實驗的材料,如用羊蹄(蓼科,酸模屬多年生草本植物)做色素提取和分離實驗,用商陸(商陸科、商陸屬多年生草本植物,莖皮紅紫色)做質壁分離及復原實驗,用杜梨、火棘、海棠的果實制作果酒,用月季花、槐樹花、紫藤花、香樟、桂花等提取植物精油等。
4利用校園植物開展種植體驗和生長歷程觀察及小制作體驗
現代中學生已經與生產、生活嚴重脫節,對常見的一些農作物究竟是如何生長的根本不知道。怎樣能夠提高學生這一部分知識,提升學生學習生物學的興趣呢[2]?(1)利用生物基地開展種植體驗。利用校園內生物基地有限的地方,開展多種常見農作物的種植體驗活動,關鍵是讓學生體驗什么時候種植,怎樣種植?定期除草、施肥等過程管理等。有些植物生長過程中還需要搭架(如黃瓜、豌豆、西紅柿、薯蕷等),保證其正常的向上生長,有些則需要打頂,消除頂端優勢(如黃瓜、西紅柿),還要了解如何環保除蟲,如何施有機肥,要學會應用已有的知識去處理種植過程中出現的一些問題等。(2)利用種植的植物進行生活史觀察。很多植物,可以從種植開始,通過圖片、文字記錄其生長歷程,如芋頭、薯蕷、豌豆等的生長歷程,通過生活史的觀察,了解豌豆是如何自花授粉、閉花授粉的,要做雜交實驗,如何才能實現?玉米的雌、雄花序生長在哪里,是如何完成授粉的等,都可以成為觀察和記錄的對象。(3)制作工藝品、茶等。組織學生采集植物根莖葉等制作植物標本,利用校園的一些植物葉片(如桂花、石楠等)制作葉脈標本;利用葉脈標本、一些有特色的植物葉片(如銀杏、烏桕、絲棉木等)干制、一些植物的花(如野菊、薊、一年蓬等植物)干制,用來制作葉脈書簽、明信片等,還可以利用校園內的竹子、木頭、草等制作筆筒、制作一些竹制品等。
5利用校園植物開展科技創新活動
現代社會,需要有創新能力的人才,因此,學校教育就需要培養學生的創新能力,創新能力的培養要融合在日常學習活動中。開展科技實踐活動無疑是培養學生創新能力的重要途徑。如何能夠有效利用校園植物開展生物科技創新活動呢?利用校園植物開展生物科技創新實踐活動,要做好以下幾點。(1)要豐富校園植物品種、類別,為開展創新性活動提供更多的可能;(2)要善于發現問題。既然是創新實踐活動,就不是驗證性實驗活動,而是探究性實踐活動。而這類活動的選題非常重要,如何結合校園植物資源找到合適的研究項目,就是要善于發現問題。找到研究課題的方式有多種,主要有:①來源于教材。②來源于日常的生產、生活。③來源于觀察和發現。④來源于深入的思考。例如,“探究銀杏外種皮浸出液對植物生長影響”的課題就是源于對校園植物的觀察提出的研究課題。(3)要有創新性。找到相應的研究課題后,要去檢查一下是否具有創新性,別人研究過沒有。如果別人沒有研究過,我們就可以研究。如果別人研究過,那我們是否可以換一種方法去研究。因此,創新性實踐活動主要是研究別人沒有研究過的內容或方法,或新的應用,或者在原有基礎上的改進等。(4)研究課題要結合校園植物,內容豐富多彩,緊密聯系生產、生活實際,側重解決一些現實問題。科技實踐活動的題目一旦確定,就必須按照研究對象所需要的環境條件、生長發育過程、繁殖方式、遺傳變異特性等,設計系統研究方案(即研究規劃),這樣就更容易獲得成功。(5)要注意方法的使用。創新活動的一般方法是,發現并提出問題、作出假設、實驗驗證和得出結論。最后要形成實驗報告并相互交流,擴大創新活動的輻射范圍。生物科技實踐活動應做到“課內外”結合,不能占用過多課內時間,要以興趣為主導,以培養學生能力和不加重學生負擔為原則。因此,生物科技實踐活動要立足于校園,過于繁、難或過于簡易,都是不恰當的。過于繁、難,學生很難掌握,花的時間太多,加重了學生的負擔;過于簡易,重復學過的東西,學生會感到索然無味,對學生的能力培養也收效不大。
參考文獻
[1]胡爽.淺談開展高中學生生物科技活動的幾點做法[J].天津科技,2014(8):32~35.
[2]陳衛東.有效利用校園動植物資源開展科技活動的研究[J].基礎教育研究,2015(1):47~48.
作者:陳衛東 單位:江蘇省沭陽高級中學