绪 论

一、开展中学生物科技活动的意义

生物学是研究生命的科学，是研究生命现象的本质并探讨生物发生、发展规律的科学，其目的在于阐明和控制生命活动，改造自然，为农业、工业和医学等实践服务。近三四十年以来，由于现代数学、物理学、化学的渗透，电子显微镜、电子计算机等新技术的应用，使生物学沿着微观和宏观两个方面迅猛发展。在微观方面，日益向亚显微结构和分子水平方向深入；在宏观方面，在群体水平上不断向生态系统生态学的领域进行探索。

面对生物学的发展形势，培养生物科技人才是一项十分重要的任务。生物科技人才的培养应从小开始，在培养途径上，中学除了开设生物课以外，还应该在校内和社会上广泛开展生物科技活动。

开展生物科技活动的意义主要有以下三点。

1.完善学生的生物学知识结构

生物学的内容异常广泛，中学生物课只能讲授其中规律性的内容，对应用部分很少接触，学生也很少有观察操作的机会。中学生物科技活动则能更好地接触生物学的应用部分，而且可以进行大量观察和操作，弥补生物课的不足。这说明，在进行生物课堂教学的基础上，只有充分开展生物科技活动，才能完善学生的生物学知识结构。

2.形成学生的各种能力

中学生物科技活动内容丰富多采、形式多种多样，无论是野外采集、调查和考察，环境监测和观测，田间、饲养场的种植和饲养，室内培养和观察，去科普单位、科研部门参观和访问，都需要反复进行观察、操作和分析，这就能使学生形成敏锐的观察能力、准确的操作能力和敏捷的思维能力，而这些能力正是一个科技工作者所不可缺少的基本素质。

3.培养学生的爱国主义思想感情

我国动植物种类繁多，资源丰富，而且有不少特有的珍稀动物和植物。中学生在参加生物科技活动中，由于经常接触各种动植物，使他们对祖国的一鸟一兽和一草一木更加热爱，从而激发他们的爱国主义思想感情。另外，由于中学生物科技活动广泛联系农业、林业、畜牧业和渔业等生产领域，这就使学生在对各种生物发生浓厚兴趣和不断加深认识的基础上，能够逐渐树立献身于祖国的农业、林业、畜牧业和渔业的远大志向。

二、中学生物科技活动的特点

同其它中学科技活动相比，中学生物科技活动具有以下特点。

1.内容丰富多采，紧密联系生产生活实际

地球上已知的生物种类约有200万种。它们形态不同，结构各异，生活习性也千差万别，共同组成了形形色色的生物界。按照五界分类系统，整个生物界分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。我国学者在五界系统基础上，又提出了无胞生物界（包括病毒和类病毒）、从而将生物界分成了六个彼此不同的大类。

生物界的种类繁多、分界复杂的情况，使得生物学的内容多种多样。我们如果从生物类群的角度来划分，生物学可分为植物学、动物学、微生物学、真菌学、病毒学等；从生命特点来划分、生物学可分为形态学、分类学、生理学、胚胎学、遗传学、生物化学、进化论等；从生物的结构水平来划分，生物学又可分为分子生物学、细胞学、组织学、器官系统学、个体生物学、群体生物学、生态系统生物学等。生物学不仅分科复杂，而且与农业、林业、渔业、畜牧业、医学、副业等生产领域以及人类的衣、食、住、行等生活领域有着非常密切的联系。

生物学的众多分科以及各分科与生产生活的广泛联系，为中学生物科技活动的开展，提供了广阔范围和大量选题，使中学生物科技活动不仅内容丰富多采，而且密切联系生产和生活实际。

2.受生命活动规律的制约

自然界有生命的物体称为生物。生物的生命活动有其特殊的规律，这种规律主要表现在新陈代谢、应激性、生长、发育、繁殖、遗传、变异、进化及系统发生等方面。其中，新陈代谢是生命活动的基本规律。

生物体内所有化学变化的总合称为新陈代谢。新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面。生物通过同化作用，不断从环境中摄取养料转变成自身的组成物质，并贮存能量；同时生物通过异化作用，将自身的组成物质分解，并释放能量，将代谢产物排到体外。同化作用和异化作用二者相互矛盾、相互依存、不可分割。由于新陈代谢，生物体要求一定的环境条件，并影响和改变着周围环境。在新陈代谢基础上，生物个体进行着生长、发育、繁殖、遗传和变异；生物群体经历着进化和系统发生。

各种生物的生命活动都具有上述规律，但其各种规律的具体内容却是多种多样，互不相同。生命活动的规律及其多样性表现制约着中学生物科技活动的方法步骤。科技活动的题目一旦确定，必须按照研究对象所需要的环境条件、生长发育过程、繁殖方式、遗传变异特性以及系统发生特点，设计研究方案，这样方能获得成功。例如，必须按照野生动植物的生活环境和生长发育时期进行采集或观察；必须根据农作物所需要的栽培条件和繁殖特点，进行有性杂交；必须了解接穗和砧木的系统发生特点，进行无性杂交以获得所需要的变异等等。

3.野外活动多

研究各种生物，除少数内容可在实验室进行外，一般须深入到它的生活环境，并在它生活状态下进行。这就需要到野外，田间和园林绿地里去采集观察、栽培和观测。其中尤以野外活动所占的比例最大，如野生动植物采集、野生动植物资源调查、野生动植物生态考察、水生浮游生物调查等，都是野外活动的项目，而且大多在远离学校的山地进行。

野外活动的项目多，带来了交通、食宿和安全等问题，这就要求教师和活动小组在活动开始前要做好各项准备工作。

4.活动时间长

动植物的生长发育往往需要一段比较长的时间。因此许多生物科技活动项目、少则几个月、多则一年甚至更长的时间才能完成。例如组织培养、微生物培养课题需要几个月的时间；无土栽培、植物嫁接、物候期调查、植物资源调查等课题，都需要一年左右的时间。至于农作物有性杂交，第一年用于进行杂交，第二年种植杂交种子，以验证杂交是否成功，至少需要2年才能完成。

活动时间长的特点，要求教师必须在活动开始以前，从活动小组人选、时间安排、物质条件等方面妥善安排，不可有始无终、半途而废。

三、中学生物科技活动的类型

中学生物科技活动，按其活动内容和活动场所的不同，可分为以下五种类型。

1.野外考察型

野外考察型是指从形态学、分类学和生态学的角度，对野生动植物个体或群体进行考察的科技活动。其内容主要有野生动植物的采集、生态考察和资源调查等项目。

野外考察型主要在野外动植物群落中进行；须在动植物生长发育期间开展活动，季节性强；一般不需要精密仪器，凭借肉眼观察和少量简易用具就能完成任务。通过本类型科技活动，可以使学生掌握野生动植物考察的基本方法，并培养其野外工作能力及观察能力。主要适合在城市和农村中学的初中学生中开展。

本书第一章至第七章，除少量培养方面的内容外，均属于野外考察型科技活动。

2.实验操作型

实验操作型是指在学校实验室中，利用各种仪器用品对动植物、微生物进行培养和观察的科技活动。其内容主要有植物组织培养、藻类培养观察、低等动物培养观察、微生物培养观察、浮游生物采集后的显微鉴定及无土栽培等项目。

实验操作型主要在实验室中进行；一年四季均可开展、季节性不强；活动开展时需要较多的仪器设备、玻璃器皿和化学试剂。通过本类型科技活动，可以使学生掌握各类生物的培养技术，能够反复练习各种仪器用品、化学试剂的使用、配制方法，形成准确、熟练的操作能力。本类型主要适合城市和农村高中学生进行活动。

本书第八章至第十一章全部内容，属于室内操作型科技活动。

3.栽培饲养型

栽培饲养型是指在田间或饲养场内开展有关栽培饲养研究的科技活动。其内容主要有作物栽培实验、小动物饲养实验、农作物有性杂交，果树、蔬菜嫁接等项目。

本项活动主要在田间和饲养场内进行；季节性比较明显，项目开展所需的时间较长，需要一定的设备和用品。通过本类型科技活动，可以使学生掌握农作物和家养小动物的栽培饲养研究方法，并学会相应的栽培饲养技术。本类型主要适合农村中学初、高中学生进行活动。

本书第十二章至第十五章的内容，属于栽培饲养型科技活动。

4.环境观测型

环境观测型是指在城市室外利用一定仪器设备，对环境污染问题进行观测的科技活动。其内容主要有环境污染和园林绿地生态效应等观测项目。

环境观测型科技活动主要在室外进行；需要一定仪器设备；但通常不受季节限制；并能在较短时间完成活动。通过本类型活动，可以使学生掌握环境监测的各种方法和技术，并培养学生观察能力和操作能力。本类型主要适合于城市中学初、高中学生参加。

本书第十六章和第十七章两章内容，属于室外观测型科技活动。

5.参观访问型

参观访问型是指到科普展览单位或科研部门进行参观访问的科技活动。参观访问的单位主要有植物园、动物园、自然博物馆、生物科研单位及大专院校生物系等场所。

参观访问型一般不需要仪器设备；活动时间短，通常一天就能完成。本类活动可以使学生开扩眼界、开拓思路。主要适合城市中学初中学生参加。

本书第十八章、第十九章两章内容属于参观访问型科技活动。

四、开展中学生物科技活动的一般方法

1.组织活动小组

生物科技活动小组是中学生物科技活动的基本组织形式。开展一个课题活动时，应成立一个学生人员固定的活动小组。

活动小组的组员应具备以下三个条件；对各种动植物有浓厚兴趣；努力学习生物课，生物学基础知识扎实；耐心细致，心灵手巧，具有较好的观察、操作能力。辅导教师应根据上述条件物色人选。

2.选择活动题目

活动小组应有固定的活动题目。活动题目可根据学生基础、学校设备条件和教师辅导能力三方面因素进行选择。一般来说，初中活动小组应多选择野外考察型、栽培饲养型和参观访问型的题目；高中活动小组可多选择实验操作型和环境观测型方面的题目。

3.制定活动方案

活动方案是整个课题活动的依据。其内容应包括活动目的、活动设计、活动用具用品、活动步骤及注意事项等。方案应由活动小组全体成员讨论和制定。教师进行辅导，不要包办代替。

4.做好活动开展的准备工作

(1)准备各项用具用品。中学生物科技活动，除参观访问型外，均须使用各种用具用品，因此，必须事先做好准备。对学校没有或购买不到的用具，可发动小组学生自己动手制作。

(2)预查。除了实验操作型科技活动以外，其它类型的活动场所，一般都在校外，有的甚至远离学校。这就需要事先进行预查，将活动场所的各种有关情况了解清楚。预查的内容主要有地理位置、地形、动植物状况、交通食宿条件和安全问题。其中以动植物状况最为重要，因为它是课题的研究对象，必须将它们的数量、分布、生长发育状态、物候期等项内容调查清楚，以使活动能够顺利进行。

(3)提出参考书目。应根据活动题目的需要，提出一份适合学生阅读的中级或普及性读物的参考书目，供活动小组成员查阅，以补充和提高学生的生物学知识。

5.积累科技活动资料

科技活动资料是课题总结的依据，应注意积累和保存。生物科技活动的资料主要有原始记录、动植物标本、照片和录音带等。在各种资料中，以原始记录和动植物标本最为重要。应要求小组成员及时做好各项记录，并将采集的动植物及时制成标本，妥善保存。

6.做好活动总结

总结是提高中学生物科技活动质量不可缺少的步骤，可采取以下几种方式进行。

(1)举办成果展览。将活动小组采集制作的各种标本、照片、图表等活动成果进行展览，既能使活动小组的学生得到提高，又能将科技活动的成果在学校扩大影响。这种方式主要适合初中学生使用。

(2)召开成果汇报会。将科技活动成果在一定范围内开会进行汇报，也能起到总结提高的作用。汇报内容应侧重活动小组成员所创造的实验新方法（包括自己设计的简易方法）、新发现（如动植物在本地分布的新记录）、自制的实验用具及新的实验结果等。这种方式对初中、高中学生都适用。

(3)写小论文。组织活动小组成员将整个课题活动写成小论文，是一种对科技活动最好的总结方式。小论文应包含实验方法、实验结果及分析讨论等项内容，使文章的论据充分、论点明确。这种方式主要适合高中学生使用。

（杨 悦）