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1、备注此设计方案获第27届青少年科技创新大赛科技辅导员（备注：此设计方案获第27届青少年科技创新大赛科技辅导员创新项目科技教育活动方案类省二等奖、全国二等奖）厦门海域文昌鱼的调查与保护科技教育活动方案 厦门市松柏中学 谢雪锦一、活动背景（一）问题背景在一次聚会用餐时，朋友介绍那是一盘“文昌鱼”，看到大伙吃得津津有味，一则感到心痛，二则萌生了带领学生对厦门海域文昌鱼展开调查研究，并为其保护尽一份绵薄之力。1、文昌鱼是研究动物进化的珍贵海洋生物，具有重要的科学研究价值，被称为“活化石”。2、有句俗语“解放前文昌鱼被穷人用于配稀饭，解放后的改革开放时代被作为赠送南洋华侨的上佳礼品，以后只能在传说中回味

2、了”，实际情况是否如此？3、文昌鱼虽然已列入二级保护，并设立了自然保护区，但保护情况不容乐观，仍有许多食客饮用，虽然厦门市政府于1992年颁发了厦门市文昌鱼自然保护区管理办法，将厦门市“鳄鱼屿”列入保护范围，但厦门市海洋与渔业局局长蔺海清一次对南方周末记者解释说“现在的鳄鱼屿区域，属于“自然保护区的外围地区，保护的程度不同于保护区，经过批准可以开发”。他承认，由于过去设定保护区设得太大，对后来的建设影响太大，“随着建设的发展和海洋环境的改变，我们才进行了调整”。此地虽属文昌鱼保护区，但多年来淤积的淤泥已掩盖了文昌鱼赖以生存的中粗粒沙，此前的实地生态调查发现，“已经连续5年没有发现文昌鱼”。20

3、09年厦门市海洋环境质量公报称，“鳄鱼屿海区连续3年未采集到文昌鱼”，但海洋三所教授、国内权威的文昌鱼研究专家方永强并不认同鳄鱼屿海域文昌鱼彻底消失的结论，“三年前，我曾委托琼头村民去采过样本，捕到了三四百条。”琼头村民林华民亦证实，村中的渔民这两年也曾在此捕到过极少量文昌鱼。实际又是如何？4、文昌鱼是福建厦门的名贵特产，俗名鳄鱼虫，它的主要产地在厦门市同安县刘五店，并因刘五店岛屿上有个文昌鱼阁而得名。刘五店是世界上唯一的文昌渔场，刘五店海域的文昌鱼自三十年代就成为各国海洋生物学家们的研究基地，如今的刘五店却基本看不到文昌鱼的影子了，是什么原因使文昌鱼数量急剧下降呢，厦门海域文昌鱼现状值得担忧

4、，这引起了同学们的强烈关注，于是决定开展“厦门海域文昌鱼的调查与保护”科技活动。（二）知识背景1、文昌鱼的形态结构文昌鱼全身无色半透明，肌节明显，两头尖中间宽，左右两侧扁。国外又称“双尖鱼”。厦门文昌鱼体形小，只有三四厘米至五六厘米长，每千克有近万尾之多。它虽然没有成型的脊柱，但是有一条类似脊柱的脊索贯穿全身，在脊索内有初级的神经系统。文昌鱼是国家二级水生野生保护动物，据资料介绍，文昌鱼属于鱼与非鱼的边缘，它没有鱼类所具有的脊椎，而只有一条脊索，是无脊椎动物向脊椎动物进化的过渡种类，可以说是最原始的鱼。文昌鱼被认为是脊椎动物的祖先，素有活化石之称，目前地球上这种过渡种类极少。2、文昌鱼的生活环

5、境：文昌鱼对生存环境要求很高，常栖息在海水水质洁净、底质为松软的细小砂砾或粗砂与细砂掺杂的环境之中，要求一定的酸碱度和盐度。但自20 世纪60年代以来，由于海域环境不断被人为改变和破坏，适合文昌鱼栖息的海域越来越少，导致文昌鱼资源的日益稀少，并且其栖息地有向沙泥质和泥质底质的海域移动的迹象。 3、文昌鱼的采集：厦门海域环境与海洋底栖生物调查在每年的1、4、7、10月份进行，在抓斗式采泥器采上来的单次样本中一下子同时采集到4尾成年的文昌鱼，实属罕见。可就在不久前进行的一次文昌鱼专项调查，在原本文昌鱼分布最密集的海域取了上百个样本，仅仅采集到3尾文昌鱼。4、文昌鱼的价值：文昌鱼虽然是不起眼的小动物

6、，但它是从低级无脊椎动物进化到高等脊椎动物的中间过渡的动物，也是脊椎动物祖先的模型。文昌鱼的摄食、排泄等机能都象无脊椎动物的形式，但血管系统、呼吸系统、神经系统和胚胎发生过程都有了脊椎动物的模样；而且在生物化学上均可见到它具有脊椎动物所有的磷酸肌酸物质，但却不具备脊椎动物所有的血红蛋白和铁的化合物，文昌鱼含有一种特殊的钒的元素。所以，无论从形态、生理、生化和发生方面看都说明它是无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡类型动物和见证。因为文昌鱼没有脊椎骨，因此不容易留下化石的遗迹，但以上所述足以说明文昌鱼是活的见证物了。因此无论从教学上、科研上都是十分需要的材料；此外它也是营养丰富的美味佳肴。二、活动目标

7、（一）目标1、知识与技能本活动通过学习、考察、查资料，宣传，了解有关文昌鱼的生活习性、生活环境、科学价值、生存现状、灭绝原因等相关知识，培养学生对自然科学的兴趣；通过实地考察，能够熟悉文昌鱼典型生境，了解其经济价值和学术价值；简单了解动物标本的野外采集、分类鉴定以及标本制作和保存的基本方法；文昌鱼的繁育及染色体研究；增强学生对自然界生物结构、生命现象进行探索的兴趣和思维的自觉性；尝试解决发问题，发现问题、开展创新性实验，并提出解决方案，系统地培养学生对数据的获取和处理技能，掌握科学研究方法、观察、分析的技能。2、过程与方法指导学生通过调查文昌鱼保护情况及保护区现状和人们对待文昌鱼的保护意识，及

8、时获取有效信息，对信息加工运用，学生动手做和科学观察的基本方法、创新意识以及社会实践能力，提高学生科学素养。让学生在具体活动中勤于思考、认真探索，努力去发现问题、研究和解决实际问题，实践并学会野外科研工作的基本方法，培养独立分析和解决问题的初步能力，锻炼和提高实际工作能力和水平。通过搜集材料、实地考察、观察记录，对文昌鱼保护生态环境及遗传学特征等问题进行了深入研究，进而研究文昌鱼的繁育，提出更科学、合理、有效、可持续发展，方法，学习观察、记录、搜集资料信息的方法及提高宣传、社交等各方面的能力；培养和锻炼不怕苦、不怕累和团队协作精神以及艰苦奋斗、坚韧不拔的品格，以增强对各种不良环境的适应能力。3

9、、情感、态度、价值观通过探究活动的开展，培养学生良好的科学素养和学习、合作、探究问题的能力；锻炼学生的毅力与意志，激发学生热爱科学的情怀；树立环境保护意识。通过活动，使学生进一步贴近自然，感受自然，珍爱生命并增强保护自然环境的自觉意识。培养学生热爱家乡、保护生态环境的美德和主人翁的精神。引导学生从自我做起，争做环保小卫士，培养社会责任感。使青少年加强对文昌鱼资源保护的重要性的理解，把文昌鱼保护问题与其他环境保护问题综合起来分析并提出合理化建议。（二）要求1、学生在教师指导下，认真参加课外调查与实践，细心观察，做好记录，独立思考，严格遵守纪律，完成实习任务。2、实地采集标本、调查文昌鱼保护现状，

10、考察厦大与海洋三所等科研机构对文昌鱼遗传学研究，并做好详细记录。3、熟练地应用探究活动中使用到的各种仪器、仪表、测量工具等。4、能够观察、分析、总结，发现问题、解决问题，形成文昌鱼保护的有力措施。5、学会整理材料、进行数据比较分析，同时能够撰写报告。三、 活动对象、人数及需求分析（一）活动对象及人数生物科技活动小组成员，计90人。其中每组30人，第一组进行厦门海域文昌鱼生存环境研究；第二组进行厦门海域文昌鱼保护现状研究；第三组进行厦门海域文昌鱼遗传学研究。（二）活动需求分析1、学生发展的需求以培养创新精神和动手实践能力为重点，构建适应终身学习的教育体系，培养终身学习的能力。本项活动在设计考察内

11、容时将充分结合高中生物教材，考虑高中学生的知识和能力水平，分层次，有梯度，整体推进学生各项素质的提升。2、活动组织的需求每组设组长各一名。指导教师2名，聘请的校外科技辅导员2名（由厦大或海洋三所专家组成），保证每一小组参观、探究时有两位老师指导，提高参观调查、学习与实验的质量，校医1名。3、活动资源的需求活动器材：铅笔、记录本每人1本；照相机和摄象机每个小分队至少一部；标签、采集标本用玻璃瓶各若干个；抓斗式文昌鱼采集器等工具若干等。学校提供活动室1个，作为学校活动用。四、活动目的1、通过调查资料、学习、考察、专家讲座，了解厦门海域文昌鱼现有生存环境及保护现状研究，拓展开展厦门海域文昌鱼遗传学研

12、究，在实地调查中了解文昌鱼保护措施的落实情况，人们对文昌余地保护的意识和，协助环保部门宣传环境保护的政策与法规，一方面提高自身对保护动物的认识，另一方面也促使更多的市民认识和关心文昌鱼保护意义，养成保护环境的良好习惯。同时，通过宣传活动，使更多的人自觉参与到文昌鱼保护的运动中来。2、通过比较厦门海域不同保护区域内文昌鱼种类、数量、环境的差异，尝试探究人类生产生活对文昌鱼保护的影响，探究文昌鱼保护与科学研究及人工繁育开发利用的可持续发展，掌握科学研究方法和过程，体验科研人员进行科研实验的艰辛和科研的严谨。3、设计探究实验，采集不同样本文昌鱼，进行文昌鱼饵料单细胞藻类的培养实验研究、文昌鱼种间杂交

13、试验、文昌鱼的染色体研究等，增强学生科学探索的兴趣和思维的自觉性。4、通过体验，尝试发现问题、提出解决问题的方案、设计实验，开展相应的研究性学习活动，培养独立分析和解决问题的初步能力，培养学生学科综合能力，提高创新意识和创新能力，锻炼和提高实际工作能力和水平。利于提高学生综合运用知识、动手、合作、探究等能力，培养创新意识。5、通过实践研究，获取相关数据，协助科研人员做力所能及的事务，体验和谐社会的风貌。6、通过活动，使学生进一步贴近自然，感受自然，珍爱自然并增强保护自然环境的自觉意识。7、培养学生增强对生态资源保护的重要性的理解，尝试把文昌鱼保护中环境保护问题与城市化建设问题综合起来分析。8、

14、综合分析文昌鱼保护与人工繁育开发利用，尝试提出合理化建议，为市政建设出谋献策。五、活动重点及难点、创新点1、活动重点（1）学生把课堂中学到的生物学知识应用到实践活动中去，以达到理论与实践相结合。（2）通过此项活动的开展，使学生能够运用课堂所学理论知识，观察和分析文昌鱼的生态环境，了解环境污染对文昌鱼生活的影响，治理环境污染的紧迫性。（3）通过探究活动开展、拓展性进行文昌鱼遗传学特征学习与研究。（4）通过这次活动，系统地培养学生的观察、分析、解决问题的能力。（5）通过此项活动的开展，培养学生的科学素养和学习、合作、探究问题的能力；锻炼学生的毅力与意志，激发学生热爱科学、热爱大自然的情怀；树立环境

15、保护意识。2、活动难点：（1）该活动具有实践性和开放性，为科学探究实验，从而使学生学习新知识的过程成为情感态度与价值观的培养和能力提高的过程。（2）设计探究实验，采集文昌鱼，进行实验室遗传学实验研究，探究染体组成及种间杂交试验，需要利用科研机构的实验室和仪器、药品设备。（3）在野外考察实践活动和实验室探究实验中每个小组找到一个适合自己小组的课题。（4）针对课题进行有效创作，写出科学考察报告。（5）提出文昌鱼保护与开发的最佳方式。3、活动创新点：（1）围绕“文昌鱼与环境”、“文昌鱼与环保”问题开展探究性学习。（2）探究不同保护措施的差异，走访当地的环保部门或其他科研单位，了解文昌鱼人工繁殖的可行

16、性，实验验证措施的可行性。（3）在校园或社区内开展 “文昌鱼与环境保护和文昌鱼的救护”宣传活动。（4）分析实际考察结果，撰写报告，提供保护文昌鱼的措施。（5）开展文昌鱼遗传学特性及饵料-单细胞藻类的培养研究。六、活动内容（活动过程和步骤）活动一：活动准备1、进行思想教育，熟悉活动进程，了解活动的常规要求和注意的事项。2、成立活动小组，明确职责分工。把活动中的工作，如标本采集、记录、拍照或摄像、采访等工作具体到每个人，设小组组长，制定活动计划。3、做好活动前的培训、指导。聘请厦大、海洋三所科研人员等对小组成员进行调查方法与技术指导。活动二：文昌鱼专题知识学习及厦门海域文昌鱼自然保护区法律法规等知

17、识学习1、文昌鱼专题知识讲座。通过科技教师的科普讲座、宣传橱窗、自编的校本教材，让学生学习文昌鱼相关知识，如文昌鱼的形态特点、我市文昌鱼的分布，文昌鱼的经济价值和学术价值等。2、厦门海域文昌鱼自然保护区法律法规知识学习通过教师传授及自学相结合，开展对海域文昌鱼自然保护区法律法规知识学习。3、专题知识测评通过学生的自学和集中讲座之后，组织知识竞赛以检测学习的效果。活动三：搜集资料、调查访问通过搜集资料、利用双休日时间，组织学生访问老渔民、市海洋与渔业局资源环保处，了解文昌鱼的生活习性、生活环境、科学价值等知识。到厦门现有文昌鱼海域(蟹口海域、南线海域、黄厝海域)保护区进行实地实地调查、进行采集，

18、特别调查刘五店文昌鱼资源过去与现在的状况，做好观察、采集、访问、记录等工作，结合考察记录和有关数据，感受刘五店文昌鱼资源正在逐年大量减少甚至灭绝，认识到保护文昌鱼资源的紧迫性，对调查的有关资料进行归类、分析，撰写调查报告。文昌鱼减少的现象与分析现象原因拟解决方案文昌鱼保护区成为吊养牡蛎养殖区牡蛎排泄物沉入海底，使海区底质改变，造成文昌鱼死亡或迁移文昌鱼保护区挖沙屡禁不止文昌鱼栖息地遭受破坏仍有电鱼事件发生文昌鱼未能幸免活动四：访问专家，了解文昌鱼的保护措施通过访问专家，要使文昌鱼这个“活化石”继续在厦门海域繁衍生息，除了继续加强管理和保护之外，还有什么哪些措施？文昌鱼保护措施探究措施重点难点加

19、强管理保护人工繁殖幼体培育放流活动五：开展文昌鱼的社会宣传和调查行动在实地考察的同时，抓住一切机会走访周边社区和农村，了解刘五店等海域文昌鱼继续生存的可能性，最终以建议书的形式建议政府及有关部门加大宣传，增强执法力度，保证合法、合理利用海洋渔业资源。活动六：采集标本、分析比较向相关部门申请审批、利用节假日组织兴趣小组同学到三个现有文昌鱼海域(蟹口海域、南线海域、黄厝海域)保护区采集标本，进行比较分析 项目区域采集形式面积时间文昌鱼数量主要种群蟹口海域南线海域黄厝黄厝海域对调查及实验的有关资料进行归类、对进行分析、探究产生差异的解决方案或措施，撰写调查报告。1、对采集的不同海域的文昌鱼样本进行实

20、验测试，对测试到的数据进行分析整理，对实验结果进行归纳整理，得出实验结论，然后在专家的指导下完成实验报告。2、制定出可行性实验方案，设计针对不同海域的文昌鱼差异性比较实验。3、对实验结果进行分析，针对不同海域文昌鱼环境差异，寻找更适合各区域的保护措施，得出结论。4、与专家一同探讨，各种保护文昌鱼的措施，形成最佳组合。活动七：创新活动在开展文昌鱼的调查与研究实践活动过程中，所涉及的内容和范围比较多，教师可以适当引导根据前期的活动研究结果，从中自已发现问题，并对感兴趣的问题进行分析，提出研究性学习新课题，设计可行性实验方案（参考下表），请教教师或专家指导，优选出适宜的课题（见案例），并开展相关的创

21、新性研究性学习活动。研究规划表拟研究课题名称小组成员小组分工拟解决的问题研究计划可能用到的参考资料、数据可能遇到的问题预期成果形式需要请教的专家可能需要用到的实验仪器及设备教师或专家的指导意见案例1、不同海域文昌鱼种群差异性比较研究 比较项目区域样本种群染色体组成蟹口海域南线海域黄厝海域案例2、文昌鱼繁殖生物学探究项目课题1探究文昌鱼生殖的因素2探究文昌鱼的繁殖行为3探究文昌鱼的繁殖季节与产卵模式4探究文昌鱼的性别比例及雌雄同体案例3、文昌鱼文昌鱼的染色体研究项目课题1探究文昌鱼文昌鱼的核型和带型2探究文昌鱼的文昌鱼的性染色体案例3、围填海及滩涂湿地变迁对文昌鱼的影响案例4、探究厦门海域文昌鱼

22、种间杂交试验案例5、拓展探究：文昌鱼的饵料单细胞藻类的培养研究案例6、探究文昌鱼的人工繁育与开发利用活动八：成立文昌鱼保护宣传和文昌鱼自然保护区环境保护志愿者团队1、宣传活动通过学生亲身参与和体验，了解人类生产生活造成的环境污染，体验保护文昌鱼的困难和艰辛，利用各种途径宣传环境保护的重要性，使人们充分了解人类活动对生态的威胁，行动起来保护美丽的地球。在宣传过程中，不断磨练自己的科学思维能力、创新能力、写作能力、观察能力、语言表达能力、社会交际能力。（1）与环保部门合作宣传和解答文昌鱼的生存环境的严峻性及保护的艰巨性，宣传普及自然保护区管理及环保相关法规，发动广大市民自觉开展环境保护活动。（2）

23、利用节假日深入社区，访谈市民，进行面对面的交流文昌鱼保护知识的普及，呼吁媒体，如报刊、电台进行广泛的大众教育宣传。2、环境保护志愿活动（1）成立“保护美丽自然家园、还自然保护区的环境，抢救保护文昌鱼”志愿者服务队，人数为60人，设计制作队旗、队标、口号。（2）制定活动计划，在厦门市的主要平面媒体和网络媒体进行宣传，吸引更多的人加入我们的行列。（3）设计制作关于文昌鱼保护的宣传板报、宣传标语、宣传单，让更多人认识环境污染的严重性，学习相应的保护方法。（4）及时对文昌鱼自然保护区环境保护及相关活动进行新闻报道，发动市民参与到防治污染的行列中来。活动九：尝试为政府建言献策、提供建设性建议和意见1、尝

24、试撰写一份综合性调查报告、提出综合开发利用文昌鱼资源的方案。2、尝试提供更合理的建章立制建议和意见、通过制度制约来完善对文昌鱼保护区及文昌鱼的保护方案。活动十：撰写活动报告并进行成果评价（一）撰写实验及活动报告在教师指导下学习掌握研究报告的撰写要求，每位成员完成相应的活动报告，以小组为单位撰写完成实验报告。（二）成果评价1、评价原则（1）评价要有利于促进实现获得直接经验，发展良好个性的主要目标；要有利于促进学生理解科学知识，理解科学技术过程和方法，理解科学技术对社会的影响，提高学生的科学素养；还必须要促进创新教育，有利于提高师生的主动性、自觉性，培养创造性思维，提高创造能力；激励创新。（2）评

25、价必须采取客观的实事求是态度，要根据不同的内容，形式，方法，从不同的特点出发，不能主观臆断。（3）评价要有全局和整体思想，要关注科技活动过程的各个环节。如准备工作、活动过程、总结、效果、信息反馈等，综合考虑内容、形式、成效。 （4）评价标准应简明扼要，便于实施，在活动开设时间还不长的阶段，评价更是宜粗不宜细，避免过于繁琐的统计。2、评价方式以学生自评、互评、教师综合评定相结合的方法，对学生的参与的积极性，探究过程的合理性、科学性，活动的有效性等方面进行评价。3、评价标准师评小组编号组长项目评价参考标准得分选题所选课题的科学性、可操作性、创新性和研究价值15过程小组成员间参与探究学习的态度10运

26、用科学的方法和技能进行研究的情况10在活动过程中获得的体验10小组成员间的协作情况5小组成员创新精神的体现和实践能力的发展情况5是否具有奉献精神5成果所收集信息资料的完整性、正确性5课题总结的价值20成果展示内容组织的条理性5成果展示的效果5创新性提出新问题、新方法5总得分自评项目评价参考标准得分过程此次活动有关的知识与我所掌握知识差别15本次活动应用了哪些科学方法、科学技术15在活动过程我获得的体验10在许多方面我还需要努力5本次活动应用了哪些学科知识15我与小组成员合作情况5活动过程我是否积极参与5结果尝试设计一个新的活动方案（计划）5通过这次活动，我掌握了哪些科学方法10通过活动我得到的

27、启示5活动中我能提出更多的问题10总得分互评小组编号组员项目评价参考标准得分过程参与实践活动的态度10运用科学的方法和技能进行研究的情况10与成员团结协作情况10是否具有吃苦耐劳精神5能否创新性参与活动10是否具有奉献精神5能否创新性提出新问题、新方法10能否积极交流5成果所收集信息资料的完整性、正确性5活动总结的价值15成果展示内容组织的条理性5成果展示的效果5撰写考察报告是否规范5总得分（三）评价的升华1、通过小组成员自评、互评，评选“最有意义的课题”、“最能吃苦耐劳的同学”、“活动最认真的同学”、“最富有奉献精神的同学”、“撰写考察报告最规范的同学”、“撰写活动方案最合理的同学”等，形成

28、激励机制。2、指导老师对每个活动小组整体评价和小组成员个体评价后，在肯定成绩的基础上，指出不足与整改意见，供后续研究活动参考。3、总结表彰，对活动中表现突出的成员颁发相应的奖状和纪念品。4、评选优秀的实验报告，推选其作品参加各级青少年科技创新大赛。七、活动中可能出现的问题及解决预案1、学生学科知识储备不足通过学科教学渗透与专家指导相结合，有效提高学生的知识准备。2、研究性学习活动实验条件、经费、学习时间不足通过寻求厦大、海洋三所、厦门市环保局等对活动地扶持、并能在相关部门开展实验研究，争取学生家长大力支持，获取有力的外部条件。3、学生研究方法、撰写报告能力局限对学生进行科学研究方法的培训，指导

29、学生撰写科学的研究报告，并进行适当的训练。4、师生的安全问题通过交通安全教育、外出安全保护训练等，让学生遵守交通法规，并学习必要的安全常识；争取学校租赁有资质、安全措施齐全的交通工具，寻求学生家长的支持和协助，避免出现交通安全隐患问题，增派辅导员与医务人员，在保护区采集等活动时联系在科研人员的带领下进行；当需要学生个体开展活动时，争取家长协同参与，确保安全等。5、资金问题，主要是活动中产生的费用，特别是实验经费。采取的方法主要有：一是向学校申请活动经费，二是学争取科研单位支持。八、预期的成果和呈现方式1、每个小组成员撰写的论文、调查报告、实验报告等可能有厦门不同区域文昌鱼差异性研究、文昌鱼的人工繁育、文昌鱼保护区环境污染情况、等调研报告，也有对文昌鱼遗传学研究、文昌鱼杂交实验、文昌鱼饵料研究的实验方案、厦门不同区域淤泥种类、成份差异性比较报告，在活动过程中衍生的创新性课题研究报告等。2、学生掌握一定的文昌鱼生殖与遗传研究的科学方法，比较研究、调查研究等科研方法。3、可能撰写出具有一定研究价值的研究活动方案。4、图片和采集到的标本、活动记录等可能采集的厦门海域不同文昌鱼区域标本，活动记录材料，拍摄到的图片，编辑整理好的活动摄像资料等。5、成果发布会在学校开展这次活动的成果发布会，通过成果发布会，让更多的学生了解生态环境