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论文:从研究性学习到国际奥赛获奖

2011-05-20 19:46:31
[来源]:维普资讯  [作者]:张可

[ 摘 要 ] 本文着重从研究性学习的课题选择、课题研究过程及参赛前的准备三方面阐述了教师在国际奥赛获奖项目的指导过程中的作用。

[ 关键词 ] 研究性学习 第十届国际环境科研项目奥林匹克竞赛

  2002年5月30日至6月8日,我校高二年级的蔡晓琳、丁黎葭两位同学代表我国青少年赴土耳其参加第十届国际环境科研项目奥林匹克竞赛,并获得了铜牌。蔡晓琳、丁黎葭两位同学的参赛项目是《从绿色植物的光合作用和食物链看生态平衡》,这是在我校开展研究性学习的大环境下应运而生的学生研究性课题。作为基础教育课程标准中重要内容的研究性学习,是学生在教师的指导下,从自然和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。与注重结果的传统教育相比,研究性学习更注重研究过程及学生在这一过程中的自身体验与收获,更可以说研究性学习的过程本身即是其成果。教师作为研究性学习的引导者、组织者和参与者,在研究性学习的过程中加以适时适度的指导是十分必要的。

1课题选择方面的指导

  课题的选择是学生开展研究性学习的起点,也是决定研究过程中能否有所收获的关键。学生兴致勃勃地选择研究方向,期望能够取得成果,往往容易存在以下问题:选择的课题题目过大;所涉及的研究内容过于抽象;课题提出的依据不足;没有考虑课题的可行性;对课题需要研究的问题不明确等等。蔡晓琳、丁黎葭这两位同学一开始就想研究生态平衡,他们选题的灵感最初来源于太湖蓝藻爆发。显然,这个研究方向有其现实意义,但课题过于宽泛,界定不明确,在中学阶段缺乏实施的可行性。作为他们所邀请的课题指导老师,我和他们分析了在研究过程中可能会碰到的困难,引导他们缩小研究范围,力求方向明确,方法可行。他们考虑再三,决定采用科学探究的方式,通过建立小型生态系统的实验来探索生态系统平衡的条件以及通过收集资料和具体事例来认识食物链对人类、动植物的影响,并最终取得了相应的成果。

2 课题研究过程中的指导

2.1收集资料,设计方案

  课题选定之后,要使研究性学习的过程具有可行性和创造性,必需根据选题意向收集大量相关的资料和信息,并在此基础上设计出可行的实施方案。 

  为获取第一手资料,我指导学生寻求身边的生态平衡实例。我和学生一起去采访了无锡市环保局、农林局的有关专家,了解了太湖蓝藻治理的过去、现在和将来;参观了污水处理厂,目睹了污水处理的现状。学生还从市图书馆的书籍以及互联网上查询到了国内外大量相关的专业资料,如国内外关于蓝藻治理的最新报道、建立生态系统资料等等。广泛的社会调查使课题具有了鲜活的现实意义,获得的大量专业资料为课题研究过程中的相应实验设计、结题报告的撰写打下了坚实的基础。

  我指导学生将收集到的资料加以分类、筛选和整理。学生根据资料,围绕选题设计出了初步的实施方案,包括相应的实验设计。学生虽然在学习过程中接触过大量的实验,但这些实验大多是验证性实验,因此他们对实验设计知之甚少,对实验的初次设计难免存在不足。例如,对影响本实验的因子如光照强度、温度、水质等考虑不周;只考虑到有光照的实验组,而缺少无光照的对照组等等。在我的建议下,学生对方案略作修改,排除了不相关因子的干扰,增设了对照组,使方案更具科学性与可行性。

2.2 组织实验,具体研究

  即使有了较好的课题方案,在实施过程中也会有种种困难。依据学生的课题方案,实验仪器及材料如广口瓶、螺蛳、金鱼藻、水绵等由学生分头购买,并且分组进行实验,以得出相关的结论。学生仔细观察了实验现象,如实作了记录,并隔天拍摄下实验进展情况。我则定期询问,遇到问题及时引导点拨。下面则是学生的部分原始实验记录及照片。在此过程中,我们有着进行研究的艰辛,遇到问题的困惑,更有得到科学结论的喜悦。这正是研究性学习带给我们师生的成果。

2.3 处理结果,撰写报告

   经过大量的社会调查和有关的科学实验,大半年后,课题进入了结题阶段。撰写结题报告也是研究性学习的重要过程。它涉及到对过程的描述、对研究的总结、对课题的认识,能体现出学生的综合素质。这两个学生将社会调查资料和实验的原始材料作了认真的整理、分析,撰写出了结题报告。

  一般而言,结题报告由以下几个部分组成:题目、摘要、引言、本论(正文)、结果和讨论、参考文献。根据我撰写相关论文的体会,我要求他们撰写时做到:主题突出,分析客观,推理符合逻辑,文字组织严密,文章具有科学性等等。他们的论文还先后经中国科学院南京地理湖泊研究所濮培民教授、江南大学生物工程学院张星元教授、南京农业大学资源环境学院梁永超教授以及我校多位老师的指导。例如,濮培民教授对报告的初稿作了如下的评语(斜体字部分),对学生的研究提出了自己的意见,指导学生对结题报告进行了修改。

  物质通过食物链在生态系统中循环从而维持生物圈营养物质的收支平衡,近来太湖蓝藻的爆发也可用上述知识来分析:鱼的排泄物提供水生植物藻类生物的营养物质;水生植物及藻类被湖中的鱼所食,人吃鱼,这就构成了一个食物链。当水中蓝藻繁殖时,覆盖大片水域,使水生植物、藻类无法进行光合作用,(藻类也是原初生产者,与高等水生植物这类原初生产者相比,其生活周期较短,仅10余天。在其死亡后,要被细菌分解矿化,这时要消耗大量氧气,造成水中缺氧,鱼类可能因缺氧而死亡。蓝藻还有藻毒素。蓝藻多的水是不健康的。)且蓝藻消耗了水中大量氧气,鱼类一方面缺氧,一方面缺少食物无法存活。人类也受影响。而蓝藻数量剧增却是因为人类任意向太湖排入含有机物的废水,污染了水质,影响了生产者这环节。在1996年人们开始在水中大量种植水葫芦来抑制水污染的扩大。(水葫芦要取出水体,否则它们死亡后分解时可造成二次污染。将水葫芦取出利用之是治理水污染治理的好方法。既可取出水中的营养盐,又可获取一定经济效益。)由于食物链是环环相扣的,进而终将影响最终的消费者。
 
  蔡晓琳、丁黎葭的结题报告经多次修改,更加完善,成为我校研究性学习结题报告的一个范例。他们的项目在我校关于研究性学习的表彰中被评为最佳研究奖,并被选送到省里获江苏省青少年创新大赛一等奖,又在此基础上被选中代表我国青少年参加国际奥赛。

3 参加奥赛以前的指导

  参加奥赛以前,我们仔细研究了大赛章程,积极着手准备。

  比赛要求:评委和参赛选手一律使用英语。赛前的一个多月,我与学生做了大量的论文翻译及专业英语口语培训工作。学校实施多年的生物双语教学显示出了其效应。我校的英语老师、外籍教师均给予了大力支持与帮助。

  比赛要求:选手自带展板,展板是课题的浓缩与精华。为充分体现本次比赛“自己动手”的宗旨,展板由学生自行设计,我提供参考意见,并请专业人员协助制作。经反复修改,最终制成的展板主题明确,图文并茂,引人注目。两位学生还在老师的启发下,用PowerPiont软件制作出个性分明的幻灯片,用来展示他们课题的研究过程和成果。在此过程中,学生的动手能力得到充分发挥。

  比赛要求:选手要对参赛项目进行介绍,并进行答辩。选手的举止、语言表达、应变能力都将直接影响到他们的比赛成绩。为增加临场经验,赴土耳其之前,我们邀请了几位有经验的教师、专家针对他们的结题报告,就他们的研究过程和相关实验提出了多方面的问题。学生还在多种场合进行了课题宣传和成果汇报,两位学生面对各种对象,操作电脑和投影仪,介绍他们的研究项目。既唤起了公众对生态平衡的重视,又让大家看到了太湖治理的前景,同时还提高了他们在课题答辩过程中的应变能力,使他们能满怀信心奔赴土耳其参加国际比赛。

  这次获奖,为我校的研究性学习注入了新的活力。载誉归来,学生满怀感慨地说,这次参赛增长了他们的见识,开阔了他们的眼界。他们的项目《从绿色植物的光合作用和食物链看生态平衡》得到了国际环境专家的重视,“铜牌”是对他们研究工作的肯定,更是促进他们进步的动力。

 

参考文献:
《高中研究性学习指导用书》.东南大学出版社.2001年.
《创新之源—青少年创造力培养活动方案精选》.科学出版社.2001年
田慧生、李如密.《教学论》.河北教育出版社1996年.
李丽芳.《研究性学习—一种全新的学习方式》.《教育实践与研究》.2001年第8期.