南京市第一中学环境生物技术课程基地概况
发布时间:2016-01-08 浏览次数:

    课程基地是构筑一个“以创设新型教学环境为载体,以转变教学方式为重点,以活动、实践、体验、探究为主线,促进学生有效学习、主动学习、自主学习,提高学习兴趣和效能、发掘潜能特长的综合性教与学”的新平台。南京一中《环境生物技术》课程基地于2015年4月申报,2015年7月通过省教育厅审批。该基地以微生物培养为基础,以生物技术与环境为主线,搭建环境生物技术应用平台,开发、完善并实施相关环境生物技术课程,旨在提高学生实践、创新及应用能力,全面提升生物科学核心素养。

一 课程基地课程内容建设

1 体验环境现状,加强绿色环保意识

    ①组织学生撰写环境、生态、生物技术等专题文章或旅游游记、剧本等,积极宣传环境保护。②组织并指导学生进行周边环境调查,关注环境变化,真正使大自然、大社会都成为我们的活教材。③引导学生关注生活、校园等身边环境的现状,加强这些环境中的水体、土壤、大气等污染物的检测,提出合理建议,设计解决方案。④组织学生走进高校,参观考察并参与环境生物技术的相关实验,体验生物学科的魅力及浓郁的学术氛围。⑤组织学生赴农业生态示范区、工业环保区等进行实地考察,拓展学生视野,积累实践经验,同时体验生物技术在环境保护方面的应用。

2 以生物技术与环境为主线,完善丰富而又具特色的校本课程

    在现有《走进微观世界》课程的基础上增加微生物技术在环境领域的应用,加强学生动手实践,并出版《中学环境微生物技术》校本教材。继续完善《无声的朋友—植物大家庭》校本课程,在现有植物分类的理论和实践基础之上,加强植物标本的制作并增加植物生理及植物组织培养内容,丰富该课程在环境方面的应用。开发《环境植物技术》、《动手做生物》等校本课。

3 以微生物培养为基础,凸显传统微生物技术的特色

    微生物实验室已基本建成并投入使用,该实验室具有涵盖传统微生物技术的显微、无菌操作、培养及菌种保藏装置。借助环境生物技术课程基地建设与实施契机,我们将有机会扩大目前微生物实验室的规模,通过购进更多的无菌及培养装置,服务于全校选修模块微生物实验室培养等内容的学习和操作实验,进一步提高实验室的使用率。努力建成国内首家中学微生物菌种保藏库。通过对微生物传统技术的学习及实践操作的开展,进一步彰显本基地微生物技术的特色。

4 搭建环境生物技术应用平台,提高学生实践创新及应用能力

    围绕科技创新大赛,依托本生物技术专用实验室,借助高等院校和科研机构的实验室,引导学生参与具有一定科学价值的探究性实验和科技实践活动,学会撰写科学研究报告,培养创新意识和探究能力,为自主招生做好基础工作,为高校输送拔尖创新人才。

5 建立发展性评价,鼓励学生的参与,促进学生成长

    评价是环境生物技术课程的重要组成部分。通过评价,使学生在本课程的学习过程中不断进步并取得成功,认识自我,建立自信,促进学生生物技术实践能力和综合素质的全面提高;使教师获取教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当地调整,促进教师不断提高教育教学水平;使学校及时了解课程的执行情况,改进教学管理,促进生物课程的不断发展和完善。

二 课程基地课程资源建设

1 校内实验室建设

    我校专用实验室分为五大块:一是微生物实验室,二是分子生物学实验室,三是环境微生物技术实验室,四是植物技术实验室,五是数码互动显微镜与DIS实验室。

    微生物培养实验室,微生物培养实验室内设有无菌操作台、蒸汽高压灭菌锅、培养箱、摇床、水净化处理系统等多种实验设备,可进行微生物实验室分离、筛选、纯培养、保藏及生理生化实验。目的是为了提高学生微生物基本操作技术,培养学生科学探究的兴趣和能力。

    环境微生物技术实验室,环境微生物技术实验室,主要进行环境污染检测及微生物技术对环境污染的治理,探索资源的循环利用,如微生物对受损土壤的修复,学校周边河流的水质检测与微生物净化,城市生活垃圾的微生物发酵治理,废弃秸秆微生物发酵治理等。

    植物技术实验室对于微繁殖的植物尤其对于校园中净化空气和水质的植物进行快速繁殖,指导学生学习组培的方法与技能,探索各种植物的最优组培配方与条件,增强对细胞分化知识的理解和认识。利用快速培育的净化植物,并借助于吸附法、水体浮床法等技术,探索从植物技术角度解决环境污染的治理办法。

    分子生物学实验室主要进行以DNA的提取、纯化、PCR技术、蛋白质提取分离等为主的选修模块学习,完成对分离的环境微生物进行分子生物学的分类鉴定(测16SDNA序列与NCBI比对)。对某些降解化学污染物的微生物进行初步的酶学及基因学的相关研究。

    数码互动显微镜与DIS实验室,即以数码拍摄与传感器为主的数字化信息系统进行探究学习的实验室。学生可以在该实验室进行对生物材料观察,影响光合作用的环境因素的探究,通过传感技术实时对氧气、二氧化碳等环境因素的监控,方便有效探究影响光合作用的因素。

2 校外资源整合

    南京市高等院校、科研机构众多,科技实力雄厚,人文荟萃。如南京大学环境学院、南京农业大学生命科学学院、南京师范大学生命科学学院、南京晓庄学院、江苏省农业科学院、中科院南京土壤与湖泊研究所、国家环保部南京环境科学研究所等,本基地将加强与科研院所重点实验室的沟通联系,寻求多方协作,合理开发利用这些资源促进项目发展,开展参观、调查、考察、旅行、观测、实验等活动,为生物课程基地搭建一个实践体验的平台,使学生在“感知—体验—感悟—内化”的过程中,激发学习积极性和创造性,提高生物科学素养。

三 课程基地效能分析

1 以实地调查周边环境现状,提升学生生态文明意识

    让学生在调查的实践活动中,亲身体验周边环境现状,让学生切身体会生态文明建设的重要性,使学生初步形成人与自然和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的意识形态。

2 搭建实践教学平台,提高学生实践探究能力及科学素养

    以环境生物技术主线,搭建实践教学与应用平台,将推动学生从书本转向实践层面,通过自主设计实验过程,逐步养成学生勤于动手、乐于探究、敢于创新的学习习惯,锻炼学生的科学思维,提高学生的实践探究能力及科学素养,为学生将来的发展打下坚实的基础。

3 为培养学生创新、科学素养提供实践基地

    南京一中是教育部和科技部主持的国家级重点项目“中小学科学探究学习与创新人才培养机制实验研究”的实验学校之一,同时主持国家级课题《普通高中学生科学素养发展的研究》的研究,承担着探索建立创新、科学素养人才培养机制的重要任务,本课程的开发建设将为完成这一重要任务提供实践基地。

4 促进教师的专业成长

    新课程下的生物教师应不断接受新事物,探索生物教学改革的途径,勇于创新和实验。《环境生物技术课程基地》的建设在推动教学方式的改进、促进学生高效学习的同时,必将推动教师努力开发课程资源,开发出科学合理、实践操作性强的课程教材。课程建设和实施过程中,也给了生物教师与专家零距离接触的机会,在专家的引领帮助下,必将促进生物教师专业的快速成长。

5 引领南京市、江苏省的中学生物实践活动

    通过开展全市高三生物教师关于微生物实验室培养的培训,我校的微生物实验室培养技术在全市具有一定的影响力,当我们的环境生物技术课程逐步走向成熟之际,受益的不仅是南京一中的师生,基地必将发挥其开放性、示范性、共享性的功能,推动南京市,甚至江苏省生物技术实践活动的全面开展。    

                                                                              (南京一中陆鹏撰稿)