綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)目的就是提高人的科學(xué)素質(zhì),學(xué)科競(jìng)賽在提高人的科學(xué)素質(zhì),特別是優(yōu)秀學(xué)生的素質(zhì)方面具有積極的作用,具體表現(xiàn)在:學(xué)科競(jìng)賽可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;培養(yǎng)學(xué)生的理性懷疑的思辨能力;有利于開(kāi)拓學(xué)生科學(xué)研究能力;有利于提高學(xué)生的心理素質(zhì);有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。
綜合實(shí)踐能力包含的內(nèi)容非常廣泛,但就其本質(zhì)而言就是人的科學(xué)素質(zhì)。學(xué)科競(jìng)賽與科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高存在著什么關(guān)系,其作用如何?在十多年的生物競(jìng)賽輔導(dǎo)過(guò)程中,筆者領(lǐng)悟到了一點(diǎn)。
科學(xué)素質(zhì)主要指自然科學(xué)素質(zhì),就科學(xué)素質(zhì)的形成而言,是指在先天遺傳素質(zhì)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)教育和實(shí)踐發(fā)展起來(lái)的人們認(rèn)識(shí)自然和應(yīng)用自然規(guī)律的內(nèi)在品質(zhì)。
中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高是中學(xué)基礎(chǔ)教育的一個(gè)重要目標(biāo),也是“提高全民科學(xué)素質(zhì)”[《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》國(guó)發(fā)[2006]7號(hào)]的基礎(chǔ)。學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽是中學(xué)科學(xué)素質(zhì)教育的一個(gè)組成部分。對(duì)于優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)科競(jìng)賽能使他們的科學(xué)素質(zhì)得到進(jìn)一步的提升。學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽在提高中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)中的地位和作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1 學(xué)科競(jìng)賽可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高與學(xué)習(xí)能力是分不開(kāi)的。衡量一個(gè)人學(xué)習(xí)能力的高低不是學(xué)校里各門功課的考試成績(jī),而是一種自主學(xué)習(xí)的能力,這種能力在考試中有一定程度的反映,但不是全部。具有較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力的學(xué)生,考試成績(jī)一定是優(yōu)秀的,但成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力不一定很強(qiáng)。學(xué)習(xí)能力的提高是學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維的源泉。一個(gè)具有良好科學(xué)素養(yǎng)的人,普遍的感覺(jué)是:掌握的知識(shí)越多,發(fā)現(xiàn)不懂的問(wèn)題也越多,知識(shí)的積累與問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)具有正相關(guān)性,這種關(guān)系是科學(xué)家探索未知世界的原動(dòng)力。
學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽對(duì)于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力具有巨大的推動(dòng)作用。在生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽過(guò)程中,參賽學(xué)生必須閱讀大量的課外書籍,特別是生命科學(xué)院本科學(xué)生學(xué)習(xí)用的相關(guān)教材。輔導(dǎo)教師在其中的作用主要是引導(dǎo),幫助學(xué)生建立一個(gè)知識(shí)框架,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)始終占據(jù)主導(dǎo)地位。這種教學(xué)模式與中學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)模式完全不同,參賽學(xué)生在學(xué)習(xí)能力上的提升是顯著的。
學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得巨大的樂(lè)趣。在競(jìng)賽輔導(dǎo)的過(guò)程中,輔導(dǎo)教師一定要引導(dǎo)學(xué)生“學(xué)習(xí)”和“思考”有機(jī)結(jié)合,啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中思考,在思考中學(xué)習(xí)。通過(guò)學(xué)生這種“學(xué)”、“思”結(jié)合的自主學(xué)習(xí)過(guò)程,讓學(xué)生體會(huì)到:積累的知識(shí)越多,不懂的、未知的問(wèn)題也越多,兩者有正相關(guān)的關(guān)系。一個(gè)問(wèn)題的解決會(huì)帶來(lái)很多新的問(wèn)題,問(wèn)題一解決一新問(wèn)題一再解決……,這是一種螺旋式上升的認(rèn)知過(guò)程。這種具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)過(guò)程不僅會(huì)帶給學(xué)生無(wú)窮的樂(lè)趣,還能激發(fā)中學(xué)生的創(chuàng)新思維,有利于發(fā)揮中學(xué)生的科學(xué)想象,為他們將來(lái)的科學(xué)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
2 學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生理性懷疑的思辨能力
發(fā)展型知識(shí)結(jié)構(gòu)是知識(shí)信息的時(shí)代特征。生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生理性懷疑的思辨能力,有利于幫助學(xué)生建立發(fā)展型知識(shí)結(jié)構(gòu)。教材不是真理,只是對(duì)前人所創(chuàng)造的知識(shí)的總結(jié),教材上展示給學(xué)生的生物學(xué)知識(shí)不是生命科學(xué)研究的最終結(jié)論;權(quán)威也不能代表真理,更不是不可違抗的“圣旨”。
在競(jìng)賽輔導(dǎo)過(guò)程中,學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)是由淺入深、由表及里,層層推進(jìn)。當(dāng)知識(shí)掌握到一定的程度時(shí),輔導(dǎo)教師就要開(kāi)始引導(dǎo)學(xué)生不要把教材當(dāng)作真理,不要把權(quán)威當(dāng)作終點(diǎn),要用理性懷疑的學(xué)習(xí)態(tài)度來(lái)審視所學(xué)的知識(shí)。如一分子葡萄糖經(jīng)有氧呼吸后可生成36或38個(gè)ATP分子,這是現(xiàn)行的所有專業(yè)課本上的數(shù)據(jù),但最新的研究成果顯示:一分子葡萄糖經(jīng)有氧呼吸后可生成的ATP分子是30或32個(gè)ATP。NADH的磷/氧比不是3,而是2.5;FADH的磷,氧比不是2,而是1.5。再如,構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,也是中學(xué)教材和幾乎所有大學(xué)教材上的數(shù)據(jù),但最新的研究發(fā)現(xiàn)有22種,增加了兩種新的氨基酸--吡咯賴氨酸和硒半胱氨酸,所用的密碼子是一種終止密碼。這些生命科學(xué)研究的最新成果給參賽學(xué)生提供的信息是:前人研究的成果不一定是真理,權(quán)威不能代表真理,后人要用一種理性懷疑的態(tài)度來(lái)審視前人的成就才能獲得靈感,產(chǎn)生創(chuàng)新的沖動(dòng)。
生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)對(duì)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)教學(xué)模式提出了挑戰(zhàn),理性懷疑的學(xué)習(xí)態(tài)度對(duì)提高中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)具有極為重要的作用。
3 學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力
生命科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的自然科學(xué),生命活動(dòng)的基本規(guī)律都是通過(guò)反復(fù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得的。在生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽過(guò)程中,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊蠛芨?,輔導(dǎo)教師只有加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),才能使他們?cè)谏飳W(xué)知識(shí)競(jìng)賽中取得優(yōu)異的成績(jī)。實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)主要包括三個(gè)方面:實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)洞察能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3.1
實(shí)驗(yàn)操作技能的培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)操作技能包括:各種實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的正確操作和使用能力、動(dòng)物和植物的解剖技能和各種類型生物材料的水封片、甘油封片和永久封片的制作技術(shù),參賽學(xué)生通過(guò)反復(fù)的練習(xí),幾乎能夠達(dá)到專業(yè)的水平,這為他們今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
3.2 實(shí)驗(yàn)洞察能力的培養(yǎng)
細(xì)仔入微的實(shí)驗(yàn)洞察能力是科研人員必須具備的基本素質(zhì),也是考查參賽學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕笜?biāo)。在實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)過(guò)程中,輔導(dǎo)教師通過(guò)引導(dǎo)參賽學(xué)生對(duì)各種生物學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的捕捉、觀察和分析,逐步提高其實(shí)驗(yàn)洞察能力。這種能力的提高僅通過(guò)中學(xué)生物教材和課堂教學(xué)是很難實(shí)現(xiàn)的,只有在生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽的輔導(dǎo)過(guò)程中通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)才能獲得升華。
3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),是通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式,使學(xué)生逐步體會(huì)到實(shí)驗(yàn)不是單純的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)必須為達(dá)成某種科研目的服務(wù)的,是為解決問(wèn)題設(shè)計(jì)的。在實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)過(guò)程中,輔導(dǎo)教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生,通過(guò)對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象的觀察,結(jié)合所學(xué)的生物學(xué)知識(shí),提出問(wèn)題,然后設(shè)法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題。在2005年的全國(guó)生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽中,一道實(shí)驗(yàn)題就很好地體現(xiàn)了這一過(guò)程,題目如下。
第一試第二題:
1 對(duì)所給的兩種葉片進(jìn)行徒手切片并用番紅染色制成臨時(shí)裝片,制作完成后示意主監(jiān)考老師判分(只檢查2號(hào)標(biāo)本;每位考生只評(píng)判一次,考試結(jié)束前5分鐘停止判分)。
2 繪1號(hào)標(biāo)本葉片橫切面結(jié)構(gòu)圖,并標(biāo)注各部分名稱。
注:1號(hào)標(biāo)本是夾竹桃。2號(hào)標(biāo)本是空心菜。
3 根據(jù)你所觀察到的結(jié)構(gòu)特征,推測(cè)這兩種植物所處的生態(tài)環(huán)境。
4 簡(jiǎn)要分析1號(hào)植物的結(jié)構(gòu)特征并寫出推測(cè)其所處環(huán)境的依據(jù)。
第三題:結(jié)合你的推測(cè)以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)上所給出的實(shí)驗(yàn)用品,選擇一個(gè)可測(cè)量的生理指標(biāo)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別測(cè)量這兩種材料的該生理指標(biāo):
1 寫出你選擇的生理指標(biāo),并簡(jiǎn)要敘述實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路及實(shí)驗(yàn)原理。
2 寫出實(shí)驗(yàn)的方法步驟及需要測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),
第二試:
3 實(shí)施試驗(yàn)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論:
a 僅對(duì)2號(hào)標(biāo)本的該項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量,寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主監(jiān)考老師會(huì)在考場(chǎng)對(duì)各考生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行巡回判分)。
b 你的隊(duì)友測(cè)量出1號(hào)標(biāo)本的該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是-17.4bra(R=0.083 bra·L/mol·K),分析你們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并判斷你的推測(cè)是否準(zhǔn)確,簡(jiǎn)要寫出理由。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的提高還必須要有一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),必須要符合統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理。為了提高參賽學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,學(xué)生必須學(xué)習(xí)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)。
生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽所需要的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,僅靠中學(xué)生物學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)教學(xué)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。競(jìng)賽不是為競(jìng)賽而競(jìng)賽,競(jìng)賽的目的是提高學(xué)生的能力,讓優(yōu)秀的學(xué)生能夠脫穎而出,生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)對(duì)提高中學(xué)生的科學(xué)研究能力具有非常重要的作用。
4 學(xué)科競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)
感知、記憶、思維、想象等智力因素和情感、意志、動(dòng)機(jī)、興趣、氣質(zhì)、性格等非智力因素的綜合構(gòu)成人的心理素質(zhì),這是心理學(xué)對(duì)人的心理素質(zhì)的定義。
根據(jù)多年來(lái)的教育工作實(shí)踐和生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽輔導(dǎo)工作的經(jīng)驗(yàn),深刻體會(huì)到:人的心理素質(zhì)最重要的就是人的心理定位。在生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽輔導(dǎo)過(guò)程中,輔導(dǎo)教師不斷地引入生命科學(xué)領(lǐng)域中的未知世界(對(duì)學(xué)生而言),內(nèi)容由淺入深,從學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中找到答案一直發(fā)展到找不到答案,甚至在生命科學(xué)領(lǐng)域還未解決的難題。這種知識(shí)導(dǎo)入的方法對(duì)學(xué)生的主觀感覺(jué)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊效果,能夠引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心、產(chǎn)生旺盛的求知欲,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中真正感受到“學(xué)習(xí)是快樂(lè)的”,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,變厭學(xué)為樂(lè)學(xué)。
生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽的輔導(dǎo)活動(dòng)都是安排在課余時(shí)間進(jìn)行的。正確的心理定位使參賽選手樂(lè)意接受這種安排,甚至?xí)鲃?dòng)要求老師在節(jié)假日為他們創(chuàng)造條件,安排場(chǎng)所進(jìn)行必要的生物競(jìng)賽知識(shí)的輔導(dǎo)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)。他們犧牲了很多本屬于他們的休息時(shí)間,但他們并不覺(jué)得苦和累。這種心理定位對(duì)于日后他們的學(xué)習(xí)和工作是非常有益的,為他們未來(lái)的發(fā)展和攀登科學(xué)高峰奠定了良好的心理基礎(chǔ)。
5 學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的自信和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)
參加競(jìng)賽要有很強(qiáng)的自信心。成功源于自信,冠軍不是夢(mèng)想,也不是從天上掉下來(lái)的,是1%的天賦加上99%的勤奮獲得的。冠軍是屬于哪些最勤奮的人,而勤奮來(lái)自于學(xué)生的自信,“敢為天下先”是成功人士具備的基本素質(zhì)。
根據(jù)十多年生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽輔導(dǎo)工作經(jīng)驗(yàn)的積累,學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣是參加生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽的原初動(dòng)力,這種原初動(dòng)力在“功利”面前是不堪一擊的?!吧洗髮W(xué)”和“上一所好的大學(xué)”是中學(xué)生的近期目標(biāo),也是改變?nèi)松\(yùn)的主要途徑。在競(jìng)賽活動(dòng)中,幫助學(xué)生建立自信的基礎(chǔ)是:正確處理好競(jìng)賽與基礎(chǔ)教學(xué)之間的關(guān)系,競(jìng)賽活動(dòng)不能影響其他學(xué)科的學(xué)習(xí)成績(jī)。如何正確處理好這種關(guān)系是競(jìng)賽輔導(dǎo)教師必修的功課。學(xué)生的天賦是自信的基礎(chǔ),是挑選參賽選手時(shí)的一項(xiàng)主要指標(biāo),但這是一個(gè)常量,是無(wú)法改變的。重要的是培養(yǎng)參賽選手良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和引導(dǎo)參賽選手探索適合自己個(gè)性特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,這是一個(gè)變量。處理得當(dāng),能夠提高學(xué)習(xí)效率,能夠在不影響其他學(xué)科學(xué)習(xí)成績(jī)的基礎(chǔ)上,擠出更多的時(shí)間學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)和思考有關(guān)生物學(xué)的問(wèn)題;能夠使參賽選手體會(huì)到通過(guò)努力可以比別人學(xué)到更多的知識(shí)、做更的事,只要自己愿意付出,就一定會(huì)比別人有更多的收獲。
在整個(gè)競(jìng)賽輔導(dǎo)活動(dòng)過(guò)程中,輔導(dǎo)教師要不斷地激勵(lì)學(xué)生,幫助學(xué)生調(diào)整好競(jìng)技狀態(tài),從點(diǎn)滴做起,積小成至大成,持之以恒,直至成功。只有自信和不服輸?shù)木癫拍芗て饘W(xué)生強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),有利于他們?nèi)蘸笤诟?jìng)爭(zhēng)激烈的信息社會(huì)中更好地生存和發(fā)展。
科學(xué)素質(zhì)是一個(gè)人成才的基礎(chǔ),而科學(xué)素質(zhì)的提高是后天勤奮努力和培養(yǎng)的結(jié)果。興趣是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的前提。生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽具有興趣性、競(jìng)爭(zhēng)性和創(chuàng)造性的特點(diǎn),符合中學(xué)生的好奇、好勝心理。參加生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽是學(xué)生的自主選擇,因而他們以極大的興趣和愛(ài)好自覺(jué)地參與。興趣與主動(dòng)性和熱情同在,興之所致,廢寢忘食。輔導(dǎo)教師還要為學(xué)生的這種熱情降溫,要讓學(xué)生明白:在中學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中,生物學(xué)知識(shí)畢竟不是最重要的,最重要的是數(shù)、理、化,生命科學(xué)是站在兩個(gè)巨人(物理和化學(xué))的肩膀上快速發(fā)展起來(lái)的,沒(méi)有扎實(shí)的物理學(xué)和化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),在生命科學(xué)領(lǐng)域中也是很難發(fā)展的。這樣避免學(xué)生因?qū)ι茖W(xué)知識(shí)的濃厚興趣而忽略了其他自然科學(xué)的學(xué)習(xí)。
積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽與新課程教育理念是一致的,在提高中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)中的作用是積極的。任何認(rèn)為學(xué)科競(jìng)賽會(huì)使學(xué)生偏科,造成知識(shí)發(fā)展不平衡、知識(shí)結(jié)構(gòu)不合理的說(shuō)法是站不住腳的。大眾教育和精英教育在中學(xué)教學(xué)必須平衡發(fā)展,大眾教育對(duì)于提高國(guó)民的科學(xué)素質(zhì)是必需的,而精英教育對(duì)于提高科學(xué)研究和科技創(chuàng)新的能力是必需的。學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽是精英教育的一部分,有利于全面提高優(yōu)秀學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。