侯越

活動背景

《全球環(huán)境展望》中指出，生態(tài)系統(tǒng)的完整性和各種功能正在衰退，每14 個陸地棲息地中就有10個植被生產(chǎn)力下降，物種滅絕的速度也在上升。如何有效地保護(hù)生物多樣性不被破壞，實現(xiàn)人與自然和諧相處，是全球需要共同面對的難題。北京市第八中學(xué)在開展中學(xué)生命科學(xué)創(chuàng)新教育方面有豐富的經(jīng)驗和過硬的基礎(chǔ)條件，在學(xué)生中多年開展植物組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)，在常見植物、珍稀植物及特殊植物的培育和繁育工作中全面提升了學(xué)生對植物的認(rèn)知。參與此次活動的學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了1 個學(xué)期生命科學(xué)創(chuàng)新實踐課程的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，對于植物組織培養(yǎng)的基本知識和技術(shù)有所了解和掌握，但無菌操作及植物培育的成功率并不高，同時缺少科學(xué)研究中堅持不懈的科學(xué)態(tài)度及日常觀察記錄的科學(xué)習(xí)慣，需要在活動中將他們的興趣點(diǎn)延續(xù)并深入。

活動對象

參與本次活動的學(xué)生年齡為13 ～ 15 歲，好奇心較強(qiáng)，對很多身邊的問題都充滿強(qiáng)烈的探究欲望。

活動目標(biāo)

在社會熱點(diǎn)問題引導(dǎo)下，通過問題驅(qū)動，學(xué)習(xí)生物多樣性相關(guān)知識，思考自身在生物多樣性保護(hù)中所作的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。

確定研究方向后，通過自主查詢資料、設(shè)計方案等，掌握選定植物的相關(guān)背景知識，初步形成科學(xué)探究的基本思路。

確定研究方案后，通過小組合作，開展實踐探究，掌握無菌組織培養(yǎng)植物的最優(yōu)條件和方法，探究該種植物的生物作用和社會價值，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究過程中堅持不懈的態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)精神。

完成選定植物培育后，通過與其他組的分享與交流，提高學(xué)生語言表達(dá)和總結(jié)能力，增強(qiáng)自身對于植物多樣性的認(rèn)識，樹立人與自然和諧相處的大生態(tài)觀。

活動重難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

重點(diǎn)

掌握所選擇植物組織培養(yǎng)的最佳條件和方法，深刻體會科學(xué)研究中的嚴(yán)謹(jǐn)和堅持。

難點(diǎn)

利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)成功培育植物，并發(fā)現(xiàn)該種植物可以深入開展研究的方向。

創(chuàng)新點(diǎn)

從植物組織培養(yǎng)技術(shù)的社會價值入手，利用項目式學(xué)習(xí)理念，創(chuàng)設(shè)真實情境，引導(dǎo)學(xué)生完成常見植物、難得一見植物的培育，通過一個小玻璃瓶，實現(xiàn)學(xué)生近距離觀察、學(xué)習(xí)不同植物知識的愿望，激發(fā)學(xué)生研究興趣，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

活動理念

活動以項目式學(xué)習(xí)為活動理念，緊抓社會熱點(diǎn)中學(xué)生感興趣的驅(qū)動問題引發(fā)思考，充分發(fā)揮學(xué)生作為活動主體的作用，教師作為活動的引導(dǎo)者和指導(dǎo)者，通過實踐探究的方式解決問題，并在活動過程中不斷深入思考，實現(xiàn)研究的深入，全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

活動過程

環(huán)節(jié)一：問題驅(qū)動，確定方向（1次活動）

教師活動 ①介紹生物多樣性的相關(guān)背景知識，與學(xué)生一起討論生物多樣性對人類乃至整個生態(tài)系統(tǒng)的重要性。②提出問題，包括生物多樣性保護(hù)對于地球和人類的重要作用，植物多樣性在生物多樣性中的作用，對于植物多樣性我們可以做些什么等。發(fā)放問題單，引發(fā)學(xué)生對于生物多樣性的思考，作為中學(xué)生可以為生物多樣性的保護(hù)做什么？

學(xué)生活動 ①學(xué)生針對教師提出的問題進(jìn)行思考。②針對教師提出的驅(qū)動問題，學(xué)生逐一解答，并完成問題單，明確可以參與的活動方向。

設(shè)計意圖 在問題驅(qū)動下，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，選擇活動方向并進(jìn)行深入的設(shè)計和探究，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的意識。

環(huán)節(jié)二：分解問題，設(shè)計方案（1 ～ 2 次活動）

教師活動 ①以培育植物方案設(shè)計作為活動主題，與學(xué)生一起對新的問題進(jìn)行分解。②設(shè)計研究思考單，問題包括研究對象是什么，需要控制或改變什么因素，需要測量什么指標(biāo)等。③設(shè)計對比不同種植方式的問題單，包括使用的材料、生長周期、成活率等，啟發(fā)學(xué)生思考采取傳統(tǒng)方法和采用新技術(shù)開展植物培育的區(qū)別，以及組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)勢。

學(xué)生活動 ①學(xué)生分組設(shè)計活動方案，并對不同種植方式進(jìn)行深入的思考。②確定本組開展研究的植物種類及具體的實施方案。

設(shè)計意圖 通過前期學(xué)習(xí)和自主查閱資料完善研究方案，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，并在后續(xù)的實驗探究中對方案的可行性進(jìn)行驗證。

環(huán)節(jié)三： 探究論證，實踐檢驗（3～4次活動）

教師活動 ①根據(jù)學(xué)生的興趣方向分組。②準(zhǔn)備好探究過程中所需的植物材料、試劑、器材等。③設(shè)計初步的實驗記錄單，強(qiáng)調(diào)安全注意事項，現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生做好實驗記錄。

學(xué)生活動 ①優(yōu)化完善實驗方案，做好實驗準(zhǔn)備，包括土壤、培養(yǎng)基、種子等。②在教師指導(dǎo)下開展種植實驗，做好日常觀察記錄。

設(shè)計意圖 培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成依據(jù)方案開展實驗、規(guī)范進(jìn)行實驗記錄的良好習(xí)慣。

環(huán)節(jié)四：解決問題，成果分享（1 ～ 2 次活動）

教師活動 ①布置分享交流任務(wù)，要求學(xué)生以小組為單位，通過5 ～ 10 分鐘的PPT 分享，介紹自己的研究成果、學(xué)習(xí)感悟等，及時總結(jié)并給予反饋，鼓勵學(xué)生，并提出改進(jìn)建議。②圍繞活動目標(biāo)，從學(xué)習(xí)態(tài)度、實驗設(shè)計及操作、項目成果等方面設(shè)計評價量表，結(jié)合自評、小組內(nèi)互評及教師評價等形式開展綜合評價。

學(xué)生活動 ①各小組展示交流探究活動成果及感悟。②認(rèn)真學(xué)習(xí)其他項目成功之處，并對有疑問的地方及時與他人進(jìn)行交流。

設(shè)計意圖 培養(yǎng)學(xué)生對實驗結(jié)果的分析總結(jié)能力，提高學(xué)生語言表達(dá)能力及現(xiàn)場應(yīng)變能力。

評價標(biāo)準(zhǔn)與方式

成果評價

學(xué)生的研究報告、成果匯報及培育的植物。

形成性評價

學(xué)生在研究過程中的實驗記錄、個人體會及學(xué)習(xí)單的完成情況等。

量表評價

從學(xué)習(xí)態(tài)度、實驗設(shè)計及操作、項目成果等方面設(shè)計評價量表。

該項目參與了第36 屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員科教創(chuàng)新成果線上交流活動。