• 教務管理
  • 校內辦公
  • 圖書查詢
  • 郵件系統
  • 萃學堂
 
 
 
站內搜索
  

爲提升科學教師的科學素養和實驗技能,2015年至今,海澱區教師進修學校師訓部充分利用中科院優質培訓資源,成功舉辦了五期骨幹教師科學素養提升高級研修。研修采用浸潤式,科學骨幹教師走進中科院實驗室,走近科學家身邊,提高實驗技能,提升科學素養,感受科學精神和科學品質,並通過後續持續跟進、遷移應用,改進教學行爲。借鑒科學骨幹教師浸潤式研修,2019年暑假,經過充分論證,又與蘇州大學聯合舉辦了首期語文骨幹教師人文素養提升高級研修。“浸潤式研修”使500多名骨幹教師受益,爲海澱區骨幹教師專業發展注入新的動力,成爲了骨幹教師休假新模式。


2019年7月16日至20日,海澱區中學生物骨幹教師、教研員一行40余人,走進中國科學院西雙版納熱帶植物園,開啓了爲期五天的科學素養提升 “浸潤式研修”。本次研修通過實地考察、專題講座、課題研究等多個模塊,達到拓展學科視野、體驗科學研究、理解學科本質的目標。骨幹教師在專家的帶領下實地考察了熱帶雨林,觀察和認識生物的多樣性和複雜性,體會自然的博大;聆聽了專家的精彩講座,了解生物學科前沿,拓展了學科視野;在導師的指導下開展科研課題研究,體會科學研究過程與方法,在動手實踐中強化了對生物學科本質的理解。同時,在與生物學家近距離接觸中,老師們被科研工作者求實探索、一絲不苟的科學精神所感動和感染。五天的浸潤式研修,在生物骨幹教師心中播撒了科學教育的種子,期待這些種子在骨幹教師的教育教學中開花結果。

一、開班儀式,拉開研修帷幕

開班儀式上,西雙版納熱帶植物園的負責人趙洪波致辭,熱烈歡迎海澱區的生物學科骨幹老師來到美麗的西雙版納,並介紹了中科院熱帶植物研究基本情況。隨後,海澱區教師進修學校趙傑志副校長詳細解讀了研修方案,本期研修課程設置通過在浸潤研修中設置專題研修任務,促進生物骨幹教師科學素養和學科育人能力的提升。他希望老師們在研修中拓寬視野,實現自己的專業再發展。班主任王秀英老師重點強調了研修的要求和期待,她期望每位老師都能學有所獲。


圖1 趙傑志副校長解讀研修方案


圖2 王秀英強調研修要求

爲了增進相互的了解,中科院的老師讓大家給自己取個“自然名”(即用一種生物給自己命名),並且互相自我介紹,不僅活躍了氣氛,也傳遞了自然界的各個物種互相平等的理念,傳遞著生命觀念和社會責任。

二、研修活動精彩回顧

(一)實地考察熱帶雨林,體驗生物多樣性

1.熱帶雨林生物多樣性考察

生物課經常講到熱帶雨林生態系統,這次骨幹教師終于有機會親身到熱帶雨林生態系統裏,體驗它的物種多樣性極度豐富的特點。郁郁蔥蔥中,老師們看到了植物的分層現象:高大的喬木、中間層的灌叢、低矮的草本層和潮濕的地被層(圖3)。植物物種有13000多種,也看到了棕榈科(圖4)、玉蘭科(圖5)、玉蕊科、五加科等多種科的植物,了解了各科植物分類特征,驚歎于版納植物園如此豐富的植物多樣性。多樣的植物中,老師們也發現了很多動物,比如鱗翅目昆蟲的幼蟲—毛毛蟲(圖6)、軟體動物—大蝸牛(圖7)等,還有各種各樣的真菌—蘑菇(圖8)、木耳等,讓骨幹教師真實感受到了熱帶雨林生態系統的物種多樣性。

老師們還看到了熱帶雨林的幾大奇觀。其一是絞殺現象(圖9),由于風等外力將植物種子移動到另一棵樹身邊,發芽的新植物便用自己的莖纏繞對方,直至對方死去。滴水葉尖(圖10)是另一大奇觀,是對熱帶地區常年多雨的環境的適應。葉片上的雨水可以迅速排開,避免影響光合作用。還有獨木成林(圖11),一棵樹的氣生根向下生長,紮根于土壤中,形成支柱根,最後形成一小片森林。這些現象,都是不同的植物經過漫長的演化過程形成的,是植物對環境的一種適應,這些都是老師們教學過程中的第一手寶貴資料。


2. “烏蘭魅影”--夜間植物園考察活動

對于生活在大城市裏與“光汙染”爲伴的老師們,這次夜間考察活動印象深刻,在南方澄淨的夜空下,大家看到了北鬥七星!還見到了久違的螢火蟲,在路邊的小徑上看過去,樹林裏、灌叢裏,此起彼伏、一閃一閃的就是螢火蟲大軍!螢火蟲對生活環境要求極高,這裏螢火蟲非常多,說明生態環境非常好。借助手電筒,老師們還看到了草裏遍地的“寶石”—狼蛛眼睛的反光,這在白天可是看不到的呢!走在寂靜的版納植物園中,可以聽到多種蟲鳴聲,還有各種叫不出名字的鳥鳴聲,像是一首美妙的蟲鳥樂曲,越發感受到夜的甯靜。這對于生活在北方的老師來說,是一種非常奇妙的體驗。聽講解員老師說,曾經版納的螢火蟲比原來少了很多,采取了一定的保護措施後,螢火蟲數量又逐漸增多了,這也提示我們不要盲目追求經濟利益,要在保護環境的同時,爭取經濟利益的最大化,實現經濟的可持續發展。植物園的夜間考察活動,讓老師們對于環境保護的口號有了更鮮活的認識,體會到教學中用實例給學生講解環境保護的必要性和迫切性。

(二)聆聽精彩專家講座, 拓展學科視野

Richard T.Corlett教授爲老師們做了《全球氣侯變化背景下的生物多樣性保護》的研究報告。報告主要圍繞三個問題:1.氣候正在發生著什麽樣的變化以及爲什麽會發生這樣的變化?2.氣候變化對現在和未來可能造成的影響?3.針對氣候變化我們能做些什麽?教授指出化石燃料的燃燒、林地的喪失等因素導致了全球的迅速升溫,溫度的上升,除了造成冰山融化、海平面上升外,對世界,尤其是東亞和東南亞的農業、動植物分布等也將産生不利影響。應對氣候變化,需要強有力的國際合作,需要更新發展觀念,需要開發清潔能源。中國應對氣候變化的努力值得其他國家借鑒!老師們覺得全球氣候變化涉及到國家的發展權和發展潛力,應當引導學生們關注氣候變化,關心國家的長遠發展。


圖12圖13  Richard T.Corlett教授講座

陳占起博士用幽默風趣的語言爲骨幹教師作了《蜘蛛泌乳發現及研究》的報告,首先帶領老師們全方位了解了蜘蛛的特點與習性,接著重點介紹了他的研究發現——蜘蛛哺乳行爲,這是人類首次發現非哺乳動物的哺乳行爲,說明哺乳並非哺乳動物的專利。陳老師結合自己的研究過程,即基于野外自然觀察提出生態學研究問題,研究過程中基于行爲學證據的收集並結合物質成分分析,再重回野外研究,讓老師們對生態學研究過程也有了更加全面的認識。


圖14圖15 陳占起博士講座

進化樹是初中生物課中的內容,用來表示物種之間的進化關系。姚昕老師爲老師們介紹“基因測序儀”,從一代到三代,儀器體積不斷縮小,但是測序效率越來越高。這個技術的廣泛使用,催生出了諸多的研究成果,比如薔薇科演化關系、蛙的演化關系,還有智人兩次走出非洲,這些如果僅憑化石證據是很難確定的,但是測序很好地幫助人類了解過去。通過生命之樹的構建,我們能夠看出演化不是單向的,且是連續進行的,“自然選擇”表現出“適者生存”。

講座之後老師們一起參加了生命演進的遊戲和“生命之樹”海報展。姚昕博士指導骨幹教師分組體驗繪制生命之樹的過程,並提供了在中學教學中運用的思路。


圖16 姚昕博士做《生命之樹》專題講座


圖17 老師們與專家在熱烈的交流互動

(三)實踐體驗課題研究,把握學科本質

在實踐研修課程中,老師們不但學習了如何像科學家一樣思考,還積極體驗了像科學家一樣工作。研修第四天,骨幹教師分成4組跟隨不同的導師開始課題研究。

1.誰拖了蒸騰作用的後腿

這組老師實地考察橡膠園,用自制的探針,對6棵樹的蒸騰作用進行監測,通過大數據的統計,得到一片林的蒸騰作用對環境的影響。過程中老師們體驗到動手能力對科學研究的重要性,在數據的分析過程中體會了學科之間交叉的必要性。

2.哪些因素影響了榕樹雌雄果的命運

這組骨幹教師通過實地考察理解了榕樹雌雄果與榕小蜂協同進化的微妙關系,體會自然界植物與動物的相互依存。這對于生物教師原創試題和教學都有很大幫助。





圖18-21 老師們分組實踐研修

3.利用氫氧穩定同位素探究植物的水文生態位

這組老師們完成了取樣、檢測樣品、整理和分析數據等利用氫氧穩定同位素探究植物的水文生態位研究的全過程。老師們感受到了科研工作的艱苦,從而更加欽佩科研工作者一絲不苟的科學態度。

4.熱帶植物與昆蟲間的關系

老師們通過粘蟲板捕獲的昆蟲與花的形狀、顔色、氣味的關系進行研究,發現訪花昆蟲與植物有相互依存關系和協同進化的特點。體會到保護生物多樣性的重要性。通過對土壤成份進行仔細分析統計,了解土壤成份對植物生長的影響,體驗學科交叉的樂趣。


圖22-25 四位學識淵博的指導教師

研修最後一天進行了課題研究成果分享,每個組都介紹了自己組的研究內容和體會,並接受其他組的提問和質疑,使大家體驗了一個規範的科研課題答辯的過程,腦洞大開的同時,加深了對學科本質的理解,提升了科學素養。


圖26-29 各組代表分享研修成果



圖30圖31 老師們在遊戲中感受科學的魅力


圖32 老師們在植物園合影

三、研修感悟

首都師範大學附屬第二中學楊穎:此次的高質量研修活動,以浸潤式學習的方式,豐富的學習內容和緊湊合理的安排讓參加培訓的老師們有前所未有的收獲。豐富生動的學習遊戲,深刻而又有趣的專家講座,嚴謹、科學的課題研究體驗,在不知不覺中解開了許多教學中曾經有的疑惑,帶來了對新的教學方式的思考。同時對于科學工作者有了進一步的認識,他們的睿智、謙虛、一絲不苟和不怕吃苦的精神深深地打動了我,成爲了我在未來教學中的燈塔,也讓我立志要守好教學第一線,爲祖國培養更多的高精尖人才奉獻自己的一份微薄的力量。

北京交通大學附屬中學王雯濤:爲期五天的西雙版納植物園研修活動給我們帶來的是前所未有的震撼和收獲。“了解研究生態+理論學習+探究實踐+成果彙報”精心巧妙的課程安排讓我們切身感受到了科學教育的魅力,也在每一位教師心裏種下了科學教育的種子!海澱教師進修學校和中科院的專家團隊給我們上了一堂堪稱完美的科學教育課!我相信每一位學員心中的種子都會發芽,老師們一定會把科學教育的種子播種在自己的課堂上,播種在孩子們的心中。期待下一次更精彩的研修活動!

海澱區教師進修學校教研員柳忠烈:西雙版納特殊地理位置和植物科學研究的專業性,以及這裏的環境、植被條件、生物多樣性豐富度等陌生程度高,都給學員帶來了更深刻的體會和收獲。其次,在進修學校師訓部和中科院相關單位的精心設計下,研修活動主題聚焦,即生物多樣性及其價值的認識和發現。在“科學探究”單元中,和來自喀麥隆的本利老師一起,利用一整天親身參與探究“熱帶植物與昆蟲間的關系”這一問題,無論是本利老師對我們的研究工作的設計和思考,帶我們一起查閱資料、討論研究結果,還是到晚上1點多還在討論數據如何處理和呈現,彙報稿應該如何改進,以及答辯過程中對問題的一一耐心解答等等,讓我對科研工作者精益求精、認真求實、嚴謹細致的科研作風有了深刻的認識,具有洗滌靈魂的作用。通過研修,我對熱帶雨林生態系統的複雜性、穩定性及其巨大的生態價值,對生物多樣性帶給我們的美麗及其生態功能有了更深的認識。研修活動雖短,但貴在真實的大自然中,真實接觸科研,真實地將學習收獲轉化爲教育教學資源,這對每個學員來講就是最難得和有價值的。