时间:2023-08-17 18:03:08
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物科学前沿问题,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】新课改;生物教学资源;生物学教学
2010年秋季,新课程改革在四川省各普通高中学校全面展开。伴随着新课程的实施,生物教师对于自己的角色重新定位的同时,还需要对生物课程资源进行重新定位和挖掘。新教材内容体系新,对教师有了更高的要求,教师应该摒弃过去那种“教学就是教教材”的旧观念,树立“以课标为基本依据,以教材为基本素材,充分利用多种教学资源来进行教学”的新观点[1]。使用多样的教学资源,让学生轻松的理解知识、消化知识、掌握知识,才能灵活运用知识解决问题。因此,教师要通过各种途径,收集教学资源,丰富生物学教学。
1.充分利用配套挂图、模型
为了适应新课改的要求,很多学校对于教学的硬件设施都进行了更新和完善,教室里配备了电脑和投影仪等先进的教学设备,这些设备为教师使用课件教学提供了条件。但课件的广泛使用,让很多教师忽略了教学配套的挂图和模型的使用。相较于课件展示,模型具有真实感和立体感的优点,学生可以近距离观察,动手分拆、组装,印象更为深刻。
例如,在“生物膜的流动镶嵌模型”一节教学中,使用细胞膜的结构模型,可以直观的展示磷脂分子的结构、磷脂双分子层的构成、蛋白质分子的分布。然后教师再结合课件,利用动画演示细胞膜的流动性,这既利于学生清晰准确的掌握细胞膜的结构及特点,又为后面的“物质跨膜运输”做好铺垫。
2.从生活中提取教学素材
生活经验的一大特点就是直观,容易让学生接受。在课堂教学中教师可以充分地利用学生在日常生活中积累的丰富实践经验,结合生物学科的特点,充分地挖掘生活中教学资源,并巧妙地与教材知识相融合,构建生活化的教学活动,使生物课堂焕发出生机和活力,激发起学生学习生物学的兴趣,提高课堂教学效率[2]。
例如,理发店的碎发都要被收集起来,是为了提炼氨基酸――生物大分子蛋白质的基本组成单位;大宝SOD蜜中的“SOD”之所以成为化妆品的卖点,是因为它是一种抗氧化酶,能加速新陈代谢,延缓衰老;家中储存水果装入塑料袋,并放入冰箱中,可延长保鲜时期,是因为水果在相对封闭的状态下由呼吸作用产生的二氧化碳排不出,聚集在水果周围形成了一个高二氧化碳浓度环境,抑制了其呼吸作用,放入冰箱中通过低温降低酶的活性来抑制呼吸作用,从而减少水果中有机物的分解。
在新课程教材中,“科学前沿”“科学•技术•社会”等为学生介绍了生物科学的新进展,引导学生理解科学的价值和局限性,养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识,树立人与自然和谐发展的观念,形成科学的价值观。但是,教材编写是一项巨大的工程,耗时较长,因而教材使用有一定的滞后性,教材中介绍的“科学前沿”可能已并不是“前沿”。为了使学生准确了解生物科学的发展动向,教师要多关注报刊杂志等的报道,收集关于生物科学的最前沿知识。
例如,2010年诺贝尔生理学或医学奖获得者罗伯特•爱德华兹,被称为“试管婴儿之父”,成功实现了第一位“试管婴儿”的诞生,开创了生殖医学领域的新纪元。文卡特拉曼•拉马克里希南、托马斯•施泰茨和阿达•约纳特因“对核糖体的结构和功能的研究”而获得2009年的诺贝尔化学奖。美国科学家格雷德与伊丽莎白•布莱克本和杰克•绍斯塔克因发现端粒和端粒酶保护染色体的机制而分享2009年诺贝尔生理学或医学奖,三位科学家的发现“解释了端粒如何保护染色体的末端以及端粒酶如何合成端粒”,让人们更深入的了解细胞的寿命、衰老与死亡等等。“试管婴儿”、“核糖体”、“细胞衰老和死亡”,都是中学阶段要学习掌握的生物学知识,若结合这些全球性的生物科学大事件来进行教学,则更能激发学生的学习热情和兴趣,培养学生热爱科学、尊重科学的情感和意识。
4.了解社会热点话题
报纸、杂志、电视、互联网等是大家每天都会接触的传播媒体,报道各种社会关注的热点:节能减排、低碳经济、环境问题、营养保健问题等等,这些热点问题都与生物学知识息息相关。正确引导学生利用生物学知识分析社会想象,能提高学生分析和解决现实问题的能力,帮助学生形成正确的世界观、人生观和价值观。
例如,中央电视台《科技苑》节目在2010年10月报道了“不流血的手术刀,探秘超声波消融肿瘤”,在“细胞癌变”的一节教学中,就可以利用该材料为学生介绍最新的治疗肿瘤的方法;结合最近两年新闻报道的“劣质奶粉事件”,可以引导学生分析蛋白质的元素组成、作用以及缺乏症状;利用“生态系统稳定性”的知识,引导学生讨论探究“绵阳市灾后恢复重建林业生态项目”中要遵循的自然生态规律。将这些报道作为学生课堂讲座素材,时效性强,更容易引起学生的关注,从而培养学生搜集和处理信息的能力。
5.利用简易材料,合理设置家庭小实验
生物实验能生动、直观地展示生物现象,以特殊的魅力引起学生的好奇心和求知欲[3]。但是课堂演示实验往往由于教学条件的限制及各方面的因素,不能保证每位学生学都看到实验现象。而学生实验也只是部分实验,课程改革后,新教材中增加了许多探究性实验,但毕竟是多人一组,也不能保证每位学生有实践全过程的机会。教师可以利用日常生活中常用的用具材料,合理设置一些家庭趣味小实验,从一定程度上补充课堂演示、分组探究实验的不足。
例如,血渍的洗涤、韭黄和韭菜的培育、发豆芽等实验,这些实验都来自于生活,又与中学阶段所学的生物知识密切相关。“血渍的洗涤”可用以研究酶的作用;“韭黄和韭菜的培育”可用以研究光照与叶绿素形成的关系;“发豆芽”既可研究种子萌发的条件,还可用以探究茎的向光性和根的向重力性。通过这些简单的生活小实验,既培养学生的动手操作能力、观察能力、探究能力,又陶冶学生的情操,加深学生对所学知识的理解。
总之,教师在日常的生活和教学中,要多收集教学资源,丰富教学素材,才能设计出精彩的课堂教学,以促进生物课程能更好的面向全体学生,提高学生的生物科学素养。
参考文献:
[1]董宇达.校内生物课程资源的开发与利用.中国科教创新导刊.2010年第14期.
[2]潘秀春.生物课堂教学生活化.中学生物学.2010年第1期.
关键词:生物科学史;科学素养;新课程
《普通高中生物学课程标准》的基本理念之一是“提高生物科学素养”,生物新教材中加入了大量的生物科学史素材,如何将这些灿烂的生物科学史应用于日常教学并达到提高学生科学素养的目的,是我们每位高中生物教师应当努力思考并认真实践的课题。
一、关于高中生物科学史教育
1.生物科学史概念的界定
生物科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓,以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线,用翔实的资料论述科学家的创造性劳动,生动地描述他们进行科学探索的思维过程和方法。在高中阶段,我们无需对整个生物科学的发展历程进行研究,我们关注的仅仅是教材中涉及的对我们理解知识有帮助的一些经典史事,从中我们可以体会科学探索精神,领悟科学探究的一般方法。
2.科学史教育的内涵
美国著名的科学史家萨顿说过:“一部科学史,在很大程度上就是一部工具史,这些工具,无论有形或无形,由一系列人物创造出来,以解决他们遇到的某些问题。”生物教师要带领学生感悟科学前辈们的科学探究方法,以此来指导学生的探究活动。反之,学生实施探究活动又为实践科学方法提供了切实的锻炼机会。两者互相促进,体现了理论与实践相结合的模式,对提高学生科学素养具有重要意义。
二、生物科学史教育在培养学生生物科学素养方面的实践价值
1.灵活运用科学史,激发学生的学习兴趣
恰当引用教材中出现的科学史事,可以激发学生的学习兴趣。有的科学史料能够作为新课的引入,例如,在导入伴性遗传时,若教师引用教材中关于色盲症的发现过程,可以在上课伊始就把学生的学习兴趣调动起来。有的可以提高学生对学科知识的理解,例如,学习完蛋白质的相关内容后,教师可以引导学生阅读科学史话――世界上第一个人工合成蛋白质的诞生以及科学前沿――国际人类蛋白质组计划。这两个科学史料不仅可以加深学生对蛋白质知识的理解,还可以激发学生进一步学习的兴趣和欲望。
2.巧妙运用科学史,引导学生掌握科学研究方法
生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程,学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法。如,学生学习了萨顿的假说“基因在染色体上”后,对于萨顿所运用的科学研究方法――类比推理有了一定的认识,知道这种科学方法存在局限性,即结论没有通过实验的证明,至此学生会有疑问如何设计实验能证明基因在染色体上。此时教师巧妙引入摩尔根的科学故事,摩尔根无论对自己的假说,还是对别人的学说,都一概采取依靠事实和运用实验来检验理论是否正确的科学态度。学生阅读故事的同时感悟着科学探究的一般过程。
同样,在讲授光合作用的探究历程、酶本质等生物学知识时,都可以巧妙引用科学史,让学生领悟单一变量、对照实验等科学实验原则,引导学生一步步地完成科学探究。
3.适时运用科学史,渗透科学研究精神
在教材中写入科学家的姓名和事迹,不仅是对科学家的一种尊重和褒扬,更是对青年学生的一种教育。这种教育主要是科学家人格力量、科学态度、工作精神和人生观、价值观等对学生的启发与感召。
教育学生应该拥有怀疑的科学精神。摩尔根对孟德尔遗传规律的确证过程就是最好的例子。由于摩尔根在自己所进行的实验中没能取得类似的结果,他便对遗传定律产生了怀疑,于是,他勤奋地进行了一系列新的实验,当大量的果蝇实验结果确证了孟德尔的定律之后,他不仅承认,而且还发现了新的定律。
教育学生拥有探幽入微的研究精神。当克劳德决心把细胞内部的组分分离开,探索细胞内组分的结构和功能时,遭到了许多人的冷嘲热讽,认为把好好的细胞弄碎毫无意义。但是克劳德坚信这样做是十分必要的。经过艰苦的努力,他终于摸索出采用不同的转速对破碎的细胞进行离心的方法,将细胞内的不同组分分开。
以上这些生物科学发展史中鲜活的事例,能让学生从中受到感悟与点化,进而让他们形成正确的世界观、价值观、人生观。
综上所述,教师利用生物科学史教育,可以提高学生生物科学素养,让他们掌握生物科学概念,提高科学探究能力,理解科学、技术与社会的相互关系,形成科学的态度和价值观。
参考文献:
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社,2003.
关键词:幼师学生;生物学素养;幼儿科学教育
中图分类号:G61 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)07-0088-02
一、生物学素养概念的提出与释义
1987年,Ewing等人在《美国生物学教师》发表研究报告时,使用了生物科学素养(biology literacy)这一概念。此后,又陆续有人发表了关于生物学素养的文章,虽然都使用了生物学素养,但这些文章都是从不同侧面来讨论生物学素养的,而没有把它作为生物学课程的目的来论述。
1993年,美国BSCS出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解,学生对科学知识特点的认识和理解,对科学的价值、以及科学探究的过程和方法的理解和掌握。BSCS还具体的描述了一个有生物学素养的人应能表现的具体特点:他应该能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念,了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物概念的发展;他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观;他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术,能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够正确应用知识来解决现实社会的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。我国的《生物课程标准》提出的“生物学素养”:是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念及科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。
二、幼师生应该掌握的生物学素养
《中等幼儿师范学校教学大纲》提出,要使学生“获得幼儿教育工作所必需的生物学基础知识,了解并关注这些知识在生活、生产、科学技术发展和环境等方面的应用”。同时,在能力方面也要求学生“具有较强的观察能力”,“能够正确使用显微镜等仪器和用具,初步掌握实验操作的基本技能”,具有“设计自然角的能力”,“自制玩教具的能力”,并对此提出了具体的要求。最后在情感态度与价值观方面还提出要求“使学生初步形成生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,逐步形成辩证唯物主义自然观和科学的世界观”,“养成不断创新进取的科学精神和事实求是的科学态度,具有勇于探索的精神和合作精神”,“初步学会把所学的生物学基础知识和技能应用于生活和幼儿教育实际”。从对教学大纲和教学内容特点的分析可知,幼儿师范生学习生物学课程不仅需要掌握一定的运用语言智能、数理智能与内省智能,还非常需要拥有运用视觉空间智能、身体运动智能、自然观察者智能的能力。
总之,五年制幼师学生在生物学课程的学习中应该具备的生物学素养是学生在将来从事幼儿教育工作能够拥有必需的生物学基础知识和基本技能,获得初步的教学能力。
三、幼师学生生物学素养的不良现状
(一)幼师学生“重文轻理”和性别比例失衡对学生生物学素养的影响
五年制幼儿师范学校所招收的学生大多在初中阶段就表现出“重文轻理”的特点,很多学生甚至认为幼师学生主要是学习音乐、美术、幼教等专业知识,对生物学学习的热情和重视程度自然可想而知。更重要的是我国幼儿师范学校招收的多为无法顺利升入高中或高考无望的初中生,这些学生的分数往往远低于普通高中录取分数线,学习能力及自主性较差,又没有掌握正确的学习方法,提高其科学素养的难度很大。此外,幼儿园在招聘幼教老师时,容易倾向艺术表现能力强、幼教专业知识比较扎实的毕业生,而对求职者是否具有足够的科学素养不太重视,导致这一现象的原因是多方面的,这一现象最直接的后果是幼师生为了得到更好的就业机会,会重视艺术课和专业课的学习,几乎不会把多余的时间花费在生物学的学习上,据了解,很多学生在钢琴、舞蹈、活动设计等技能技巧课程上花费了绝大部分时间。显然这一现象对幼师生生物学素养的影响十分严重。
其次,幼师学前教育专业在校学生男女比例严重失衡,往往一个班一个男生都没有或有一两个,至多也不会超过四分之一,男性对理科知识的掌握一般较之女性有优势,这种男少女多的招生模式势必大大影响我国幼师学生生物科学素养的提高。
(二)幼师学校生物学课程的设置对学生生物学素养的影响
以某幼儿师范学校为例,按教学大纲要求原本应该一周开设三课时的生物课,减至一周两课时,这样势必带来教师在教学中有近三分之一的教学任务无法完成;生物实验教材也很难得到补充和更新;实验经费更是难以落实。这种情况导致学生对生物学知识的系统掌握不全,对自然界的观察能力、实验动手能力匮乏,更不要说学生能锻炼出开展生物科学活动的能力。笔者对五年制专科毕业生进行的访谈中了解到,几乎所有的学生都认为自己没有掌握足量的、实用的生物学知识,这一点从300份问卷调查和历年学生测评成绩中也得到了证实。
由于缺乏重视,最终导致大多数毕业生对从事幼儿科学教育工作信心不足,在幼儿园教学实习中,实习学生一般会避免开展以生物学为主要内容的科学活动课和探索活动;在毕业论文的设计中,也大多是以语言表达、艺术教育、幼儿心理等为研究课题,鲜少有学生敢于涉及生物学与幼儿科学教育方面的研究,究其原因,与幼师学生生物学科学素养的薄弱是分不开的,这是一个特别需要引起重视的问题。
四、幼儿师范学生生物学素养对幼儿科学教育的重要意义
(一)幼儿教师的生物学素养调查分析
笔者在幼儿园教学实习中发现,无论是刚刚走向教学岗位的实习教师,还是已经有多年幼儿园教学经验的幼教老师,在开设对外公开课和评优课时,都很少选择涉及大量生物学知识的科学素养课,其根源就是对自己生物学素养的不自信。同时笔者在旁听幼儿园教师授课过程中,多次发现一些教师出现了明显的生物学常识错误,如“小溪里游过来一条大鲨鱼”、“柳絮就是柳树开花”等,课后也没有意识到自己的错误。在回答幼儿提出的问题时,也常常提供错误的答案或者用模糊的概念搪塞幼儿,事后也很少去查阅资料寻求正确的解答,如在美术课上,教师指导幼儿完成青蛙简笔画时,幼儿提出的问题“青蛙的前后肢有几个指(趾)头”,教师的回答是随意而不准确的。在室外观察课上,教师对眼前的植物除了名称之外几乎一无所知,却有声有色地引导着孩子们进行观察和探索。有的幼儿园教师在访谈中承认,在准备科学活动时,一般只要把教材熟悉一下就可以了,教材都是按照步骤来,即使孩子提出的问题他回答不出,也不会傻在那儿,仍然知道如何进行下一环节;不管是否真正明白这个科学原理,只要按照教材去讲,一步一步的,就可以掌控整个教学活动的节奏。这就直接导致很多幼教老师对教材中涉及的生物学知识不求甚解,自然也不会投入时间精力来提升自己的生物学素养。
幼儿教师所面对的是充满好奇,渴望探索,却又缺乏经验的幼儿,这就决定了幼儿教师还必须具有高于一般公民的生物学素养,而这些事实说明,目前幼儿教师在对待生物学本质、生物学严谨的实验精神认识上存在缺陷,而这对我国要培养具有较高素养的下一代是不利的。因此,探究幼儿教师的生物学素养,其意义是重大而深远的,也是迫切的。
(二)幼师学生生物学素养对幼儿科学教育的意义
1、生物学是科学教育的重要组成部分,而科学素养的培养得从娃娃抓起,幼儿园是实施幼儿教育的主阵地,幼儿科学素养的培养离不开幼儿科学教育的实施,幼儿教师科学素养的高低直接决定了幼儿科学教育的质量。学前教育专业学生的科学素养是幼儿教师科学素养提高的前提和基础。幼儿师范是幼儿教师的母机,学生的科学素养的高低决定了幼儿园科学课程改革的成败。所以,提高幼师学生生物学素养对幼儿科学教育显得非常重要。
2、幼儿园保教工作中除了科学课以外,其它学科教学、环节几乎都离不开生物学方面的知识。作为一位未来的幼儿教师,必须具备良好的生物科学素养。
3、生物科学与人类生活息息相关,作为生活在21世纪的任何一个公民,都应具备的生物科学素养。诺贝尔奖获得者、著名物理学家美籍华人杨振宁教授1997年9月18日在杭州浙江大学接受(中国青年报)记者采访时也指出:“如果说20世纪是物理学的世纪,那么21世纪就是生物学的世纪。生物工程的发展,跟物理学、化学的发展历程相比,不仅花费较少,而且带来的经济效益无法计算。”杨振宁教授大声疾呼:“所以,从目前的情况看,中国人应该组织起来,不惜成本,走入生命工程的第一线,走向世界科技的最前沿”。生命科学要发展,需要较高生物科学素养的人才。因此,培养具有较高生物科学素养的幼师学生是生物教育逼在眉捷的任务。
五、提升幼师学生生物学素养的对策
(一)重视生物学教育,激发学生学习的兴趣
科学学习的兴趣是科学素养的重要组成部分,而幼师学生的“重文轻理”造成了自然科学认知结构的不良,从而渐渐失去了科学学习的兴趣和信心。因此,唤起兴趣是幼师学生有效学习生物学的重要前提和保障。美国教育心理学家奥苏伯尔说过:“每当我们致力于影响学生的认知结构,以便最大限度提高意义学习和保持时,我们就深入到了教育过程的核心。”为此,要注意知识学习的基本性与基础性,有效激活学生认知结构的知识生长点,以保持学生学习的内驱力。在内容的选择上考虑学生的已有经验和生活实际的需要;在教学方法和形式上要多样化,尽可能运用多媒体和实践操作方法等,开展多种生物兴趣小组和生物知识竞赛,改变因中学阶段过高的学习压力导致的对生物学的枯燥看法和态度,逐渐激发学生学习的兴趣。
(二)培养学生生物学探究能力和研究精神
在现代教育观下,幼儿教师的科学教育观念已经从传授科学知识、经验转向培养幼儿的科学精神、态度及科学探究能力、思考能力。重视现代幼儿教师的科学素养,对于加强科学教育、提高幼儿未来的科学素养具有基础性的意义,并且对幼儿未来进行科学研究也具有重要影响。因此在培养幼儿师范学生生物学素养的时候,应注重探究能力和研究精神的培养。比如在生物课程设置和成绩考核上都可以做出相应调整以便更好的培养学生生物学探究能力和研究精神,如提高自主探究学习的课时比例,增加幼儿园科学教学活动教学实习活动等。
(三)幼师学校要加大对生物学课程的设置,建立系统的生物科学教育体系
课程建设是当前高等师范院校推动素质教育的核心举措,也是提高学前教育专业学生生物学素养的主要渠道。要提高学前教育专业学生的生物学素养水平,就应该建构系统的的生物科学课程体系,保证足够的课时量,加强学生的科技实践活动,完善实验室的配置,经常开设生物学科普讲座、进行科技竞赛,指导学生选修与生物技术应用有关的选修课等;同时还可以把生物学教育内容渗透于人文社会课程中,另一方面,从人文学科中挖掘生物科学素养的内涵,从而构建系统、有效的生物科学教育体系,促进学生生物学素养的提高。
参考文献:
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003:28.
一、讲好科学家的故事,树立职业榜样
人教版高中生物学教材正文中的科学史以及科学家访谈、生物科学史话等栏目介绍了不少不同研究领域的科学家,这些科学家的卓越成就、科学态度和科学精神为学生树立了良好的职业榜样。充分说明科学家研究成果的意义和对人类的影响,有助于激发学生的学科自豪感,形成爱科学、学科学、献身科学的理想信念;深度挖掘科学家的成长经历和科研历程,尤其是面对困难时的处理方式和态度,有助于培养学生的积极心态,从而对塑造坚定的职业理想产生深远影响。比如不少高中生对农学专业存在一些偏见而不屑报考,而杰出的杂交水稻育种科学家、中国工程院院士袁隆平就毕业于西南农学院(现西南大学)农学系。他培育的杂交水稻不仅为解决中国人民的温饱和保障国家粮食安全奠定了基础,更为世界和平和社会进步做出了贡献。袁隆平的成功之路堪称追求职业理想的励志典范。他敢于挑战权威,在还是湖南省安江农业学校一名教师的时候,就通过科学实验了传统经典理论“无性杂交”学说;他不畏艰难,在外界质疑、实验多次失败、研究被迫中断、实验秧苗全部被毁等多种打击下仍坚守初心;他淡泊名利,名满天下的时候,仍躬耕于田畴,不断冲击新的目标。
二、搭建平台创设机会,丰富职业体验
每一份职业都有自己的苦与乐,只有全面客观地感知才能作出科学判断。设法将学生置于真实的职业环境中,亲历工作过程、职业角色带来的感受,可以为学生选择大学专业以及就业方向提供重要依据。课堂上的体验活动主要有角色扮演、模拟活动、科学实验等,课外的体验活动包括参观本地高校、生态园、植物园、动物园等。比如,为深入了解“医院中的检验师”这一与生物学有关的职业,一方面可以在实验室中引导学生利用还原糖鉴定的有关知识对同学们进行糖尿病的筛查实验和多种食物还原糖含量比较实验;另一方面可组织学生参观本地医院的检验科,采访检验师的工作感受,在课上交流分享。再比如,“化石标本制作人员”这一职业离学生生活较远,可以在网上购买化石标本模型模拟化石标本制作,让学生在动手实践中亲自体会职业要求和职业乐趣,认同职业价值从而形成为之努力的持久动力。
三、借助生物科技前沿,开拓职业视野
教材中“生物科技进展”“科学·技术·社会”等栏目弘扬了生物学科发展的最新成就。理论成果往往催生了新材料、新技术及新兴产业的发展,而高中生大多对新兴职业知之甚少,面临这类专业选择时常常茫然无措,教学中借助科技前沿顺藤摸瓜,可以发现和认识新兴职业,了解社会对人才的需求,从而引导学生把个人发展与学科发展乃至国家发展结合起来。比如人教版高中生物学必修1《分子与细胞》介绍了科学前沿“人工合成生命的探索”,其中我国科学家创建了只有一条线型染色体的酿酒酵母菌株。如果不做拓展,学生很难理解科学家为什么要人工合成生命。合理想象有助于增强生物科学前沿技术的魅力和感召力,教学中可以组织学生畅谈“如果人工合成生命技术支持人们‘量身定制’人造生命,你想赋予生命什么样的超能力”,在此基础上观看相关科普视频,让学生深入了解大学的合成生物学专业,开阔学生视野,拓宽专业和职业选择的视野。
四、正确认识冷门热门,走出职业误区
生物学中有些专业不为大众所熟悉,比如古生物学、化石标本制作等,通常被人们称为“冷门专业”。“冷门专业”因不被了解而影响学生的职业规划。很多人误以为冷门专业就业难,事实上也不尽然。比如我国古生物学科人才队伍严重萎缩,新老交替的人才断层问题特别严重,后备人才明显不足,所以古生物学专业就业率并不低。毕业生可以进入大学、研究所、博物馆开展科学研究;可以去公司,辅助寻找矿产、石油等资源;还可以从事其他与地质相关的行业,如海洋地质研究、地震研究等。物以稀为贵,一些专业正因为“冷”,才会人才匮乏。还有一些冷门专业只是一时的“冷”,随着社会经济的变迁也可能“供不应求”。学问不分高低贵贱,打铁还需自身硬,如果自身优秀,无论在哪个领域都不愁未来的出路,而自身平庸、得过且过,即使选择了热门专业也不能一劳永逸。评价专业冷热主要有四个维度:学生兴趣,感兴趣的专业就属于自己的“热门”;社会需求,因供需关系导致的冷热门很容易“翻转”;学校实力,同一类专业在不同学校中,会因办学实力导致热度不同;录取分数,历年来每个专业的录取分数是最简单也是最直观的冷热门评价方法。教学中多列举此类“冷门专业”中的杰出人物从业经历,可以引导学生冲破世俗的眼光,走出职业误区,用长远的眼光、世界的眼光、科学的眼光确定专业选择标准,真正做到“选我所爱、爱我所选”。
五、明晰专业素质要求,做好职业规划
关键词:灰色学生;中等生;被教师忽略的学生
“灰色学生”正是我在一次阅读学生周记时才注意到的。由此也发现了自己在教育管理中的漏洞和对“灰色学生”关心的不足。其中有位学生是这样写的:“高中三年了,我常常觉得自己是被遗弃的人,老师的目光永远落不到我的身上,我一个人坐在那里,没人搭理,有的时候累了就自得其乐,我的成绩进步了几名得不到表扬,我的名次退步了,也没有老师找我谈话,让我都觉得老师放弃了我,于是我自己也想放弃自己,我觉得我差是应该的,我多希望老师能像对那些好学生一样多找找我,哪怕像对那些调皮的学生一样批评批评我也好啊!今天班主任上课的时候喊我回答问题了,我真的好激动啊!”看完之后我顿时心头一震,反省自己顿感惭愧,原来我一直忽略了“灰色学生”,对他们缺少应有的关爱和关注。
在平时的教育管理中,班主任的习惯性做法就是“抓两头,促中间”。但往往在落实的时候更多的重心还是放在“抓两头”,即给成绩好的学生“锦上添花”,给学困生“雪中送炭”。“灰色学生”由于其没有鲜明的个性,不善于表现自己,学习成绩不突出也不垫底,不哗众取宠违反班纪校规,不找班主任和任课老师的麻烦,再加上班级人数众多,很难吸引老师们的关注。
一、生物教学中“灰色学生”的成因
1.毅力不够,缺乏目标意识
近几年高考生物难度极大,高考是个指挥棒,于是我们在平时教学,特别是高三生物题目难度明显加大,比如遗传概率的计算,比如基因工程的应用等等难度都非常大,遇到难题他们就表现出畏难情绪,从而对生物失去信心,消极应付,使生物学习变得更难。
2.性格内向,与人交流偏少
我们是农村中学,学生多来自农村,学生淳朴却缺乏与人沟通,由此形成了内向、孤僻的性格。他们不善交往,少言寡语,动手能力差。在生物课堂上讨论问题时没有表现欲,缺乏生物探究的动力,生物是一门实验科学,缺乏动手和交流能力自然生物实验能力也很难提升。
3.未找到适合自己的生物学习方法
“灰色学生”的形成往往找不到一种适合自己的生物学习方法,他们执迷于寻找学习的捷径,效仿不同优等生的学习方法,但往往不适合自己。生物学需要积累,各人的基础不同,学习方法也要因人而异。他们课前不预习,课上不笔记,课后不复习。遇到不能解决的问题不问老师,由此恶性循环。
4.老师对“灰色学生”缺少关注
很多“灰色学生”渴望得到老师的表扬。而由于老师的忽视,无疑淡化了他们的自觉性、自信心、自尊心等自我意识。潜意识中认为老师遗弃了他们,从而产生自弃的心理。
二、针对“灰色学生”采取的对策
针对“灰色学生”的成因,我深刻反思,决定在后期的工作中调整重心,解决“灰色学生”学习生物的心理障碍,具体做法如下:
1.确定生物学习目标,树立信心
结合目前生物高考模式和我们学校的现状,我们对学生在生物学科上提出的要求是保B争A,其实对于我们这样的农村高中,保B是我们生物教师的重心。对学习生物没有目标的学生,我们应该告诉他生物在高考中的地位,保B的重要性,另外,联系实际生活和前沿科学,如,疫苗、克隆、基因工程、转基因技术等等,让学生了解生物科学,对生物科学产生向往,立志向生物科学方向发展。同时鼓励他们学习生物学前辈达尔文、孟德尔的探索精神。针对“灰色学生”设计适合他们的练习,并给予鼓励,从而让他们树立自信心。
2.多寻找机会与“灰色学生”交流,多关注、多给予他们鼓励
作为老师,我们要多与“灰色学生”交流,给他们表现的机会。在生物课堂教学过程中,在几个互动环节多找“灰色学生”参与,比如,黑板演示、小组讨论、实验操作。下课以后教师不要急着离开教室,要走下讲台与他们零距离接触,谈心、拉家常、谈人生、谈理想等等。其间多留心发现他们的闪光点,在恰当的时候给予他们激励,我们要相信没有一个学生是平庸的。
3.帮助学生寻找适合自己的学习方法
很多“灰色学生”学习成绩不拔尖的原因是由于没有适合自己的学习方法。生物学科注重基础,在基础知识掌握了的情况下,还要能够灵活运用。所以,很多学生在生物学习上出了问题,往往不知道问题出在哪里,所以,我们要关心他们,帮他们找到问题的根源,是基础没有掌握就要求他调整学习策略,抓基础,多背诵基本概念,如果基础知识掌握得还可以,就要求他多练习,多解题。学生对症下药解决生物学习中的困难时,我们再给予鼓励,将会给“灰色学生”极大的鼓舞,让他们走出学习生物的阴影。
一、转变教学观念,培养学生的生物素养
通过挖掘利用教材中的相关资料、经典实验,培养学生的科学素养。例如,在教材中有科学家访谈、科学家的故事、科学史话、科学前沿等资料,都是很好的生物科学史教育的素材,通过这些资料的分析,不仅使学生学到了科学的知识和方法,更重要的是使他们树立了科学思想,认识到了科学精神的影响力,逐步学会了科学地思考和质疑。而科学实验是科学探究的主要方式,以实验为载体,可以培养学生科学的思维能力,掌握科学的方法。同时在生物科学教育中,引导学生关注和参与生物科学技术的应用,以及有关的社会问题的讨论,培养学生对自然和社会的责任感。
二、发挥实践教学对生物教学的促进作用
感知是形象思维的源泉,人们认识生物总是从感知开始,主要通过视觉把所学的生物形象信息传递给大脑,在大脑中留下痕迹,当事情不在面前时,这种痕迹会再现出事物的形象,心理学称为表象。没有感知作基础,表象就不会产生,没有表象作材料,就谈不上形象思维。因此,要为形象思维准备丰富的表象,在生物教学中应抓好以下几点:①加强实验教学,这是形成丰富表象的主要途径,一个成功的实验,会留下深刻的表象,应尽量创造条件,让学生参加实验过程,从中获得生动形象的表象。②运用形象教具,来丰富学生的感觉,如模型、图片、挂图等。③理论联系实际,广泛摄取表象,引导学生到自然界去识别生物,调查破坏生态平衡的因素等。④从声象教材中摄取表象,声象教材的优势,能同时唤起听觉和视觉的兴奋,促进左右脑协同工作,发挥形象思维和逻辑思维的作用,以达到对生物本质的认识。在施教中,我们要提倡多种生物信息的渗透,以便形成丰富多彩的表象。
三、提高学生学习生物的兴趣
教育家夸美纽斯曾经说过:“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。”教育心理学研究也表明,当一个学生对学习产生兴趣时,就会积极、主动、心情愉快地学习,不会觉得学习是一种负担。另一个研究也表明兴趣是获得知识的内在动力,它影响着学生的学习行为与效果。学生对所学学科兴趣越浓厚,其学业成绩一般都会越理想。因此,要想让学生喜欢生物,重视生物,就得先激发他们学习生物的兴趣。
初中生物教学中,能激发学生学习兴趣的地方其实很多,尤其是新教材的内容和结构都比较灵活而多样,大多内容都以学生的日常生活入手,既注重了知识的系统性,又增加了实用性和趣味性。
四、利用研究性学习帮助学生学好生物
生物学作为一门与社会发展密切联系的自然学科,在新世纪有着广阔的发展前景。从人类基因组计划到致癌基因,从转基因动植物到克隆基因,从线粒体基因到人类妈祖“非洲夏娃”,从餐桌上的转基因食品到DNA侦破技术等等,渐渐地成为有文化的公民必备的常识。其中“生命科学”、“转基因工程”、“克隆技术”已经在很多领域显示出了其领先科学的优势,生物学与其他学科的相互渗透及“生物实验”的普及,对“研究性学习”的引入创造了有利条件。生物学实验中的验证性实验及探究性实验,非常适合初中学生进行“研究性学习”。通过上述学习,可以使学生主动获取有关生物体结构、功能及进化方面的理论知识。生物学与地理等学科结合,可以为学生创造探索生物多样性与环境保护,植被破坏与水土流失,乱伐森林与沙尘暴、雪尘暴肆虐的关系,以及环境污染与人类疾病发生关系的调查。
五、及时评价是促进课堂教学的活力源泉
生物学是一门实验科学,课改后生物实验活动更多。要让学生喜欢上生物学这个学科,就要让学生在课堂上特别是活动中不断尝到成功的喜悦,这就要求教师不断探索评价机制,及时评价,才能增进和保持生物学科课堂的活力。活动由于受教学时数的限制,可以整合,但不可以没有。而且活动应张弛有度,应该回归到可观察、可评价的知识、能力、情感态度价值观这个三维目标上来。及时评价还有利于学生良好学习习惯的培养,如为了减轻教师的工作量,可让各活动组组长、科代表发挥更大的作用,设专门记录本,记录课堂活动和当场评价及违纪等情况,并与期末总评挂钩。学生的学习积极性明显提高。
及时评价还应注意以下问题:(1)每一次评价不要追求面面俱到,而是要侧重这一次任务的关键评价要素;(2)特别要关注没有突出表现的学生;(3)情感、态度、价值观的评价要与本学科教学目标相结合,宜粗不宜细,可点到为止,至少让学生得到鼓励。
六、教学反思是改进课堂教学的有效途径
课改以学生发展为中心,提倡粗线条的教学设计,后在课堂上随机补充完成。要根据学生的需要进行教学,多关注学生的实际收获,少关注课堂的完整性,但严禁拖课。所以每一堂课都充满着不确定因素,很多问题的答案都是开放的,学生的思维开阔,创新的火花随时都可能迸发。这就要求教师要有较强的教学机智,课前先多预设几种可能应对学生的实际反应。
结合有丝分裂的内容,引导学生看课本插图P117图6-8红细胞和心肌细胞、P117图6-9各种植物细胞、P117图6-10分化的细胞可形成不同的组织和器官。
在学生看图的过程中展示图1。
引出细胞分化的概念,得出细胞分化的意义。
在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化过程中遗传物质没有变化,是基因选择性表达的结果。需要提醒的是细胞分化贯穿在整个生命周期中,不只出现在胚胎时期,为干细胞做铺垫。
分析得出细胞分化的特点:普遍性、持久性、稳定性、不可逆性。
接着,引导学生比较细胞分化与细胞分裂的区别。
通过对插图和表格的分析,使学生分清了细胞分化与细胞分裂的区别;了解了细胞分化的过程和特点;知道了细胞分化的生物学意义。
二、利用科学发展史了解科学的发展,正确看待科学技术对社会的影响
1.从科学发展史中学习科学与技术的关系
结合课本插图P118图6-12植物组织培养过程。通过对植物组织培养研究的历史发展过程的分析来总结科学发展的历史经验并揭示其规律。
1902年德国植物学家哈伯兰特(Haberlandt)提出细胞全能性概念,并用叶肉和其他多种细胞进行离体培养。在自制的营养物质中培养,仅出现一些细胞增大,未出现增殖和分化现象。
1934年荷兰植物学家(温特)F.W.Went发现了吲哚乙酸(IAA),随后又有人相继发现了IBA,NAA和2.4-D人工合成的生长素。
1934年怀特(White)用无机盐、糖类和酵母提取物配制成怀特培养基,用番茄根进行离体培养形成愈伤组织。其后证明了生长素和维生素对组培的作用,提出了细胞全能性学说。
20世纪40-50年代,斯库格(Skoog)和崔等人利用添加了腺嘌呤和生长素的培养基进行烟草培养,诱导根、芽等器官,并确定腺嘌呤和生长素诱导根和芽生长的作用。
1958年美国斯图尔德(Steward)等和德国赖纳(Reinert)等分别将培养的胡萝卜根细胞诱导形成了胚状体,形成新植株。用实验证明了植物细胞的全能性。
从以上植物细胞全能性的研究历史,我们可知培养基是影响成功的重要的因素,正是因为科学和技术的相互支持,才使组织培养技术能够获得成功和完善。
通过植物组织培养,我们可以获得大量的克隆体,保持优良特性,缩短生产周期。为我们的生活提供丰富的物质保障,如花卉和蔬菜培育。
2.科学与技术对社会的影响
植物细胞的全能性,引发了人们对于动物细胞是否具有全能性的猜想,经过许多科学家的努力,动物细胞的体外培育不能实现细胞的全能性。几经周折后,科学家终于通过细胞重组技术证明出了动物细胞核具全能性。因为细胞核具有生物体的绝大部分遗传物质。
证明动物细胞核具全能性的就是克隆技术,也称核移植。
1996年7月5日,世界上第一只克隆羊多利(Dolly)由英国爱丁堡大学的伊恩・维尔穆特博士培育成功,但这成功并不是利用一个细胞就实验成功了,而是利用了上千个卵细胞才成功一个,其中过程也是很复杂的,是科学理论的指导下进行的。
克隆可以用于造福人类,比如说治疗性克隆,利用胚胎干细胞进行器官移植。要是被别有用心的人利用,克隆也可以影响人类的正常秩序,那后果将不堪设想。比如说克隆优等人种组成军队统治世界。
所以,科学是技术发展的理论基础,技术是科学发展的手段。科学技术是社会进步的动力,然而科学技术的也会给人类带来负效应,应正确处理好科学技术和社会的关系。
三、与现实生活的联系,进行STS教育
本节课有个探究模块,就是干细胞的知识。课标要求学生能自主搜集资料,并与同学分享成果。通过查找资料让学生及时理解关注对科学、技术和社会发展具有重大影响的生物学新进展,激发学生学习生物学的积极性。
学生分享:移植弟弟脐带血治好血癌,3岁女童健康成长;姚明加入中华骨髓库等案例。
引导学生通过讨论得出:白血病就是骨髓中的造血干细胞在分化的过程当中出现问题,导致不能正常增殖、分化出血红细胞。我们可以用正常的造血干细胞替代有问题的细胞,达到治疗的目的。脐带血里含有造血干细胞,通过移植造血干细胞就可以慢慢恢复造血功能。
干细胞可以分为三大类:全能干细胞、多能干细胞,专能干细胞
这里的脐带血就是专能干细胞,可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。
引导到目前人类遇到的重大科学难题――器官移植。器官移植需要先配型,后移植,移植成功后还需要终生服用抗免疫排斥的药。有没有能绕过免疫排斥的方法呢?那就是利用自身的干细胞培育出所需要的器官移植是最好的选择,它不会产生免疫排斥反应。
干细胞培育的方法还有望用于拯救珍稀、濒危动物。适当的介绍干细胞新进展,诱导多功能干细胞(iPS)的研究在生物和医学领域具有广阔的应用前景,有望成为实施再生医学和细胞治疗的重要细胞来源。
上述实例的介绍,让学生深刻体会到科学与技术对社会的影响力,从而激发学生强烈的好奇心和学习生物科学的兴趣。
四、课堂教学渗透STS教育的效果
我们将STS教育思想实施在具体教学的过程中,概念性的知识可以通过插图、绘图等手段,使学生更容易理解、掌握;技术性的知识通过科学发展史的学习,了解科学发展对人类的生活的作用,进而对科学萌生浓厚的兴趣;对于科学前沿知识应充分发挥学生的动手能力,查找相关的知识,讨论得出结果,再结合社会实际和学生的生活经验事例,将学习联系到现实生活中来,从而对内容进行加深巩固。
关键词:新课程;讨论法;科学思维
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)13-304-01
生物是一门实验学科,几乎所有的生物学知识都来至科学家的观察、推理、实验和探究。但是面对高考的压力,传统的教师“一言堂”式的教学模式仍有太强的生命力,唯考纲是从。新课程课本中的“科学史话”“科学前沿”“资料分析”等特色栏目被无视,实验和探究性活动也还是通过相应的试题来“动手操作”。怎样在传统的讲授课中体现新课程呢?用好课堂中的讨论我们能获得很多。
首先,课堂中的讨论能促进学生的思考,帮助他们形成对学习内容的理解。如果老师直接告诉学生某些内容并不一定能确保他们理解,对一个主题进行讨论却能帮助学生加深和扩展对该主题的理解并加强思考问题的能力。例如:人教版必修一《细胞核――系统的控制中心》这一节内容,课程标准的要求只有一句话:“阐明细胞核的结构和功能”。关于细胞核的功能课本也最终提炼为一句话:“细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。”如果只是简单的讲解和让学生死记硬背的话这堂课将会变的十分的枯燥,时间长了,学生对生物学的热情就会消耗殆尽。其实新课程的课本上就提供了科学家研究细胞核功能的四个经典实验,虽然这些实验课堂中难以还原,但是如果能设置合适的问题让学生参与充分的讨论,不仅仅可以让学生深刻理解这一知识点,更能提高学生设计实验、分析实验最终得出结论的能力。美西螈、变形虫、伞藻这一个个巧妙的实验动物更能激发学生学习生物学的热情,它们将引领学生进入美妙的生物世界。
其次,讨论可以加强学生的参与和合作,它给学生以公开的机会谈论和展示自己的想法,并且激发学生在课外进行交谈的动机。利用讨论既能面向全体学生,而且能够锻炼学生利用所学生物学知识解决现实问题的能力。引导学生理解知识的意义,发展创造能力,形成积极的情感态度和正确的价值观。切实提高学生的生物科学素养。
再次,教师用讨论来帮助学生学习重要的思维方法。在某种程度上,交谈可以被称为思维的外化。例如:人教版必修二《隔离与物种的形成》这一小结,怎样让学生理解“隔离是物种形成的必要条件”这一观点呢?可以先讨论这样一个问题:“加拉帕戈斯群岛的14种地雀是怎样进化形成的?”教师参与学生的讨论并可以借此发现学生在想什么,帮助学生分析他们的思维过程。事实上,学生可能一开始是难以用非常缜密的思维去思考并解决这个问题的。此时,教师可以将问题重新设置,将问题细化为四个小问:“如果这些地雀的有着共同的祖先,那么形成地理隔离的早期不同岛屿的地雀种群的基因频率是否相同?”“不同岛屿上的地雀种群产生的突变情况是否相同?”“不同岛屿的环境是否相同,它们对基因频率的变化会产生什么影响?”“判断14种地雀为不同物种的依据是什么?”通过这样的讨论,学生对“隔离是物种形成的必要条件”这一观点,会建立非常清晰的认识。最后还可以通过讨论“如果加拉帕戈斯群岛的这片海域只有一个岛,还会形成这么多种地雀吗?”“华南虎和东北虎的成因,以及两者是否为不同的物种?”等问题进行思维的巩固。通过这样的讨论可以让学生体验科学家的思维历程。让学生获得思想启迪,感知科学家当年的困惑和思维过程中智慧的火花,享受生物学的美。
其实,讨论在我们的教学中一直就存在,而且几乎每堂课都在使用。但是传统的讨论似乎多少有些“伪交流”,也就是传授式和背诵式的问题模式:教师提问,学生回答,教师通过表扬或纠正回答做出评价。传统的提问方式可能会让学生厌烦,产生消极情绪。因此,在新课程中应提倡以探究、理解、体验、分享与合作等为主要特征的新型讨论方式。
在开展讨论课之前,教师应做好充分的准备。虽然课堂的临场应变很重要,但这必须依靠教师事先充分的准备才可以实现。问题的设置必须考虑教学目标和学生的学情,难度要适中,从而让更多的学生能够参与。简单的封闭性的问题尽量少问,合理的设置探究性的问题和有助于激发学生思考和创造性的问题。例如:人教版必修二《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》这一节中,在讨论豌豆作为杂交实验的优点时可以变问题“豌豆繁殖的特点是什么?”为“豌豆自花传粉,闭花授粉的特点在做杂交实验时的优点是什么?”前一问题学生可以直接从课本中找到答案,而后一问题更值得学生去思考。进而在讨论杂交方法时可以变问题“豌豆杂交的步骤是什么?”为“为什么豌豆杂交过程中要进行套袋处理?”道理也是一样的,通过这样的设问可以让学生感知在生物实验设计中实验材料的选择和实验步骤的设置是多么的严谨、巧妙。
在讨论的过程中,教师应放慢节奏,给学生以充分的时间进行思考。这样学生才能真正从讨论中获得收获。否则,所有问题都变成了教师的自问自答,时间长了,学生就会消极的等待答案。同时教师必须仔细的聆听学生的意见,但不必对学生的所有意见都进行判断,可以试着给予引导性的疑问,开放真诚的交流才能激发学生参与讨论的热情。
以上就是本人对课堂讨论的一些愚见。不知是否合理,写出来和大家讨论,让我们在讨论中分享生物学的美、教学的美。
参考文献:
[1] 《学会教学》(第六版)理查德•I•阿兰兹.华东师范大学出版社,2007
关键词:生命科学;开放式讨论教学;案例分析
生命科学是研究生命活动的本质和发生规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。近年来,生命科学研究的新方法、新技术的不断涌现为解析各种生命现象构建了研究平台,使科研人员从分子、细胞、个体和群体各层面深入探讨生命活动的基本规律成为现实,促进了生命科学领域中一系列观念和认识的更新[1]。与此同时,生命科学领域基础研究的进步也促进了应用,其成果正在以前所未有的速度向农牧渔业、能源工业、环境保护、食品轻工和医药卫生等多个方面渗透,产生了巨大的经济效益、社会效益和环境效益[2]。因此,目前高校生命科学相关的专业课程中既包含基础理论又包含技术手段,既包含研究前沿又包含应用进展,内容丰富、信息量大、逻辑性强。在当今以素质教育和创新型人才培养为核心的教育思想指导下,生命科学相关课程的教学过程中应采取灵活多样的教学方式,帮助学生夯实基本概念,掌握前沿进展,培养创新意识,适应现代化建设和未来社会发展的需要。传统的课堂授课方式以教师主动讲述、学生被动接受为主。这种授课方式教师讲授偏多,学生主动性发挥不足,从而导致学生对部分知识点掌握的深度和广度受到限制,仅停留在熟练记忆的层面。近年来,笔者对生命科学专业课程教学方式进行了初步的改革尝试,将教师讲授式授课与开放式讨论授课相结合,注重对学生的学习方法、思维能力、综合素质和创新能力的培养,产生了积极的反响。我们在学期伊始便给学生介绍与本课程相关的参考书、期刊和网站,教授学生查阅中英文相关文献的方法,随后将与课堂教学内容密切相关的知识延伸、科研进展、研究方法等作为小组(每小组学生4~6人)讨论题目布置给学生。学生通过在课下查阅文献、积极思考和相互交流等方式深入认识讨论题目,并在课堂上以视频、PPT和presentation的方式向全班同学展示。而小组展示过后,教师会引导学生对所讲内容展开讨论并对讨论内容进行归纳总结。同时,教师根据学生报告情况予以打分,并按一定百分比计入期末成绩。下面笔者以生命科学专业的骨干必修课“细胞生物学”和专业必修课“植物生理学”为例,阐述如何在生命科学专业的教学中引入开放式讨论教学模式,引导学生深入探究生命科学理论的内涵。
一、开放式讨论教学应用于“细胞生物学”课程教学的案例展示
细胞作为有机体结构与生命活动的基本单位,既是生命科学发展的生长点,又是生命科学发展的汇聚点。细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学,是当代生命科学的重要基础学科。目前,细胞生物学的研究日益深入,已成为21世纪生命科学研究的重要领域。“细胞生物学”课程既是北京林业大学生物科学与技术学院理科基地生物科学专业的重要主干课程,也是生物技术专业重要的专业基础课程。
(一)通过开放式讨论教学引入最新科研进展内容
“细胞生物学研究方法”是“细胞生物学”课程中承前启后的一个章节,该章节从细胞形态的显微观察、细胞及其组分的分析、细胞培养与生物工程、细胞及生物大分子的动态变化等几个方面介绍了有关细胞生物学的研究方法。其中关于细胞形态的显微观察,课本中主要介绍了光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜和电子显微镜的原理和使用方法。这些显微成像技术可以帮助研究者从分子和细胞等微观层面观察生命过程中的变化,揭示生命活动的物质基础和动态规律。近年来,科学家们不断尝试,实现了突破衍射极限的光学显微成像,即超分辨荧光显微术[3]。2014年诺贝尔奖即授予了其中两种超分辨率光学显微镜的发明者———受激发射损耗显微术(以下简称为STED)的发明者StefanW.Hell和光激活定位显微术(以下简称为PALM)的发明者EricBetzig、WilliamE.Moerner。由于教材内容篇幅的限制以及修订和出版时间的周期性,这一重要内容并没有被及时收录在内。于是,我们选择这一部分内容作为开放式讨论教学内容。首先,教师为学生强调衍射极限的概念,从成像的角度来说,衍射极限影响下的显微成像系统只能分辨有限小的细节,一般在200nm到300nm之间。德国物理学家ErnstAbbe发现了这一现象,并将其公式刻在自己的墓碑上。在教师的引导下,学生们播放了在网上查找到的诺贝尔奖获得者的采访视频和超分辨率显微术动画,激发大家的学习兴趣;另一组学生则通过PPT和presentation展示了STED和PALM技术的原理和特点。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:相对于传统光学显微术,STED显微术和PALM显微术通过何种方式突破了刻在墓碑上的公式———光学衍射的极限,实现了在纳米级对生物大分子和细胞结构进行清晰成像。最后,教师对学生讲述中提到的多种超分辨率显微镜的优势和不足加以补充和总结。通过这次讲述和讨论,学生们增长了知识,开拓了视野,知道了超高分辨率显微镜通过多种技术革新大大提高了人们对细胞内大分子物质定位和功能分析的观测尺度,深刻理解了显微镜是认识复杂生命现象的窗口这一观点。由上述案例可知,通过开放式讨论教学可将更多的研究进展融入到课堂教学中,更新和充实基础理论。
(二)通过开放式讨论教学将理论与实际应用相结合
“细胞增殖调控与癌细胞”是“细胞生物学”课程中备受学生关注的一个章节。细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础,是受到高度严格调控的细胞生命过程。在细胞增殖中任何关键步骤的错误,都有可能引发严重后果。在动物体内,异常旺盛增殖的细胞会发生癌变转化为癌细胞,对生命安全造成严重威胁。“细胞生物学”课程中大多数章节理论性较强,知识较为抽象,然而“细胞增殖调控与癌细胞”一节与每位同学的身体健康密切相关,学生们有着强烈的学习兴趣和探索欲望。因此,我们借助学生的学习兴趣,将癌细胞的形成与特征部分作为开放式讨论教学内容。首先,教师为学生概述癌细胞的定义和与细胞增殖调控的关系。紧接着,有学生讲解癌细胞的基本特征及肿瘤的发生过程,另一组学生讲解肿瘤发生的细胞信号调控网络以及目前针对特异信号通路的癌症治疗靶向药物。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:癌症的发生与环境因素是否密切相关?癌症是不是遗传性疾病?癌症是不是可以称为老年疾病?癌症的产生除了基因突变,有没有其他遗传机制的参与?等等。最后,教师对学生讲述中提到的癌基因、抑癌基因和生长因子等重要知识点加以强调和深化。通过这次讲述和讨论,学生不但对课本知识理解得更为深刻,也真正认识到细胞生物学与人类生活的密切关系,以及细胞生物学在解决人类所面临的重大健康问题中所发挥的重要作用。由上述案例可知,通过开放式讨论教学,可以将与理论知识密切相关的实际应用融入课堂教学中,激发学生的学习兴趣,促使学生积极主动地学习和运用知识。
二、开放式讨论教学应用于“植物生理学”课程教学的案例展示
植物生理学包括植物生命活动过程中物质代谢、能量转化、信息传递及由此表现出的形态建成等多方面内容,是从不同层次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。植物生理学既在基础研究领域探究相互联系、相互依存、相互制约的生命现象本质,又为农业和林业生产实践提供了理论指导和技术支持。正是因为“植物生理学”课程的重要性,这门课程成为北京林业大学生物、林学、园艺和水保等多个专业的专业必修课程。
(一)通过开放式讨论教学展示多种技术手段
“植物矿质与氮素营养”是“植物生理学”课程中介绍植物生命活动横断面中的一章,围绕高等植物矿质元素的概念及生理作用、矿质离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程和特点等几部分展开讲述。膜片钳技术和非损伤微测技术均可用来测量和研究生命体外微环境中的离子/分子流,在植物矿质元素转运研究中均获得成功应用[4]。膜片钳技术利用微玻管电极接触细胞膜,对膜片上离子通道的离子电流进行监测记录,从而反映单个或多个离子通道的分子活动。非损伤微测技术利用选择性电极,可在保证被测样品完整性和近似实际生理环境状态下,对进出样品的各种离子/分子流进行三维、实时和动态的测量,从而获得离子/分子流的浓度、流速和运动方向等多方面信息。我们将这两种研究植物矿质元素转运的重要技术的比较作为开放式讨论教学的内容,作为该章理论知识介绍的补充。首先,教师为学生讲授膜片钳技术和非损伤微测技术的历史由来,再由一组学生讲解膜片钳技术的原理、特点和应用举例,而另一组学生讲解非损伤微测技术的原理、特点和应用举例。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:膜片钳技术和非损伤微测技术相比,分别有哪些优势和劣势?应该应用在哪些不同的领域?最后,教师为学生们讲述现实中两种技术的应用并加以总结,指出膜片钳技术是研究植物细胞膜离子通道的传统工具,但非损伤微测技术可以使植物矿质离子转运研究更加深入和丰满。通过这次讨论和讲述,学生们在明确植物矿质元素转运、吸收和生理功能等理论的基础上,进一步了解了进行上述理论研究的技术手段,做到了知其然,也知其所以然。由上述案例可知,通过开放式讨论教学,可以有的放矢地加强学生对研究方法和技术手段的学习。
(二)通过开放式讨论教学锻炼学生科学思维的能力
“植物生长物质”是“植物生理学”课程中内容相对独立的一章,主要介绍多种植物激素和植物生长调节剂的生物学功能。在这一章中,教师不但需要为学生介绍生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等5大类经典激素,还需要为学生讲解油菜素内酯、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯等4大类新型植物激素。每种激素都需要围绕激素的发现与种类、分布与运输、合成与降解代谢、生物学功能和信号传导途径等多方面进行讲述。我们希望学生在听教师讲授完其中8大类植物激素的相关知识后融会贯通、举一反三,对最后一种也是最新的一种植物激素———独脚金内酯展开开放式讨论。首先,教师向学生强调植物激素的定义和特征。紧接着,一组学生讲解独脚金内酯的发现和分布、结构和合成,而另一组学生讲解独脚金内酯的生物学功能和信号传导。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:独脚金内酯的各种生物学功能中,哪些是与其他激素的生物学功能协同作用,哪些是与其他激素的生物学功能相拮抗的?独脚金内酯的信号传导途径与哪些激素的信号传导途径具有相似性,而不同之处又在哪里?最后,教师对独脚金内酯的各种信息进行梳理,加深学生对植物激素特征和生物学功能的理解。通过这次讨论和讲述,学生们可以从对每种激素具体细节的领会中跳出来,对植物激素从最初合成到最后发挥生物学功能的一系列过程加以宏观把握。由上述案例可知,通过开放式讨论教学,可以锻炼学生的科学思维能力,引导学生由个别到一般、由局部到全面,独立有序地完成教学内容。通过上述“细胞生物学”课程和“植物生理学”课程中多个教学案例可以看出,开放式讨论教学可以补充讲授型课堂教学的不足,帮助学生在教师的指引下进行积极而独立的思考和自主而深入的学习,了解科研进展,知晓实际应用,掌握研究方法,锻炼科学思维,培养创新意识。
参考文献
[1]张道民.对生命科学前沿问题的几点思索[J].前沿科学,2010,4(14):26-32.
[2]熊国梅.生物工程技术的发展对社会经济发展的影响[J].教育教学论坛,2012,45(38):171-172.
[3]吕志坚,陆敬泽,吴雅琼,等.几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展[J].生物化学与生物物理进展,2009,36(12):1626-1634.
一、问题导学法的内涵
问题导学法是指在教学过程中,教师通过创设特定的问题情境,善于引导学生通过思考与讨论,努力解决所面临的问题,通过解决问题主动获取知识和运用技能,从而构建自己的知识体系,调动学生学习的主动性和积极性,提高学生的探究能力和合作能力,实现素质教育。其基本内涵主要是培养学生强烈的求知欲望,通过发现问题―提出问题―质疑问题―解决问题,提高学生的探究能力和合作能力,并从中获得成功的体验。问题导学法教学模式的提出,主要目的在于缩小传统教学理念与新课改理念的差距,帮助教师转换教学模式,体现学生能力和素质培养的要求。问题导学法教学模式始终要围绕问题进行,整个教学过程是:提出问题―思考问题―探究问题―解决问题。所谓的问题主要指教学目标,包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。问题要有层次性、探究性和拓展性,能够开阔学生视野和思路,锻炼学生的思维能力和创新能力。问题的答案不是课本上的,也不是教师告之的,而是学生通过自己的努力探究获得的。
二、生物教学中的问题导学
生物是一门以实验为基础的自然学科,它与社会、科学、技术联系非常紧密,并且是自然科学中发展最迅速的学科之一。生物已成为自然科学的中心学科,正在不断地向信息、技术、环境等领域渗透和融合。国内生物学科新一轮的课程改革实施并不是简单地更换教材,它要求面向全体学生,培养学生的创新精神、探究能力和合作能力,提高学生的生物科学素养,促使学生和教师改变学习模式和教学模式。生物教师作为生物教育活动的策划者和实施者,应该拥有先进的教育理念,具有更新生物学知识的能力。问题导学法作为一种新的教育理念,在生物教学中起着非常重要的作用。在高中生物学新人教版教材中设置了问题探讨、思考与讨论、资料分析、实验、科学前沿等栏目,为问题导学法提供了丰富的资源和学习情境。并且这些栏目具有趣味性、启发性、科学性、迁移性、探究性和实践性。不仅为学生创设问题情境,激发学生的学习兴趣,而且拓宽学生的知识面,培养学生的发散思维和创造性思维,从而引导学生发现问题、探究问题、解决问题,进行自主学习、合作学习和探究性学习,提高学生的生物科学素养,使学生的知识技能、科学态度、情感与价值观得到提升,从而达到三维目标。
三、问题导学法的教学策略和意义
新课改要求学生改变过去接受学习、死记硬背、机械训练的学习模式,倡导学生参与教学过程、乐于探究,通过问题获取新知识、归纳总结知识,并运用所学知识分析和解决问题。因而,教师在生物教学中要利用问题导学法引导学生发现问题、探究问题、解决问题和总结问题。
(一)注重创设问题情境,激发学生学习的兴趣。
近年来,情境创设已成为新课程改革在课堂教学领域的热点话题。知识只有融入情境中,才能被吸收和消化。创设有价值有意义的教学情境是新课改的追求,有价值有意义的教学情境一定含有问题情境,能够引发学生思考。因此问题情境的创设要具有目的性、新颖性和适应性,问题的提出要根据一定的教学目标,有方向、有依据,问题的设计和表述要具有奇特性、生动性和新颖性,并且难度要适合全班学生的实际知识水平。例如高中生物必修一“遗传信息的携带者―核酸”,学生对DNA指纹法在案件侦破中的作用略有所闻,而且很感兴趣,教师通过创设问题情境,激发他们的好奇心和学习兴趣。创设的问题有:1.DNA指纹是不是平时说的手指印?2.怎么知道那些DNA是否来自同一人?3.DNA可以做身份证吗?4.DNA的中文名字是什么?让学生分组进行合作式的讨论,然后让学生进行表达交流,回答提出的疑问,分享他们对遗传物质――核酸的认识。
(二)引导学生探究问题,培养学生的创新思维。
探究学习的过程是学生自主地获取知识和技能,体验和了解探究问题的过程和方法,形成探究问题意识,提高探究问题能力,树立科学观的活动过程。生物学从现象到本质,经历了漫长的发展过程,在这个过程中,科学家不断地发现问题、解决问题、质疑问题、提出问题、探究问题。生物科学史蕴含着许多科学家开展实验研究的生动事例,有趣的科学发现史可以激发学生学习的兴趣,科学家的实验探究过程为学生提供真实生动的问题情境。引导学生进行有效的探究学习,是新课程实施者的必然追求。探究问题,是学生创新思维的起点,是探究性学习的过程,教师在教学过程中,要善于创设探究情境,引导学生积极探究问题,开启思维之门。例如在学习细胞器之间的协调配合这部分内容时,教师提出疑问:核糖体、内质网、高尔基体都与蛋白质合成有关,它们之间有什么关系吗?科学家是怎样研究这个问题的呢?在问题提出后引导学生独立或小组合作完成资料分析,让学生主动探索问题,获得知识,构建知识间的联系,产生和形成自己的知识观。
(三)联系生活实际,加深学生对问题的认识。
生物新课改要求加强生物知识与现实生活的联系,在教学过程中注重联系学生的现实生活,在生活情境中发现问题,挖掘学习情境资源,以学生的认知经验和生活经验作为教学活动的起点。生物学是一门自然科学,虽然它以实验为基础,但是它与生活实际的联系非常密切。若教师在教学过程中善于联系生活实际,从学生的生活经验出发,创设问题情境,则不但能引起学生对知识的共鸣,还能加深学生对问题的认识,对培养学生的创新思维具有重要价值。例如学习高中生物必修一第五章内容,可以与学生的生活经验联系起来创设问题情境,因为学生一般都有栽花种草的生活经验,亲身经历过或者看过做泡菜、做酸奶、酿甜酒等与发酵有关的活动,学生通过报刊、杂志、电视、网络等媒体获得许多与本章节基础知识相关的信息。这些知识、经验和技能都是学好本章内容的基础,也是本章内容创设问题的资源。
(四)加强合作学习,转变学生的学习模式。
合作学习是学生以小组的形式一起学习,教师只是帮助者[2],教师要以学生的主动性、积极性、探索性为主,创设一些有意义的问题情境,让学生以小组合作的方式完成。学生从合作学习中获得知识和经验,懂得与人交流与合作,有助于提高解决问题的能力。比如在新人教版生物教材中,设置了许多探究实验,这些实验需要学生合作完成,教师要合理、恰当地运用这些资源为学生创设合作解决问题的情境。比如学习细胞中的无机盐,教师可以根据实验设计提出以下问题:1.植物生长发育需要哪些无机盐?2.无机盐对植物有哪些作用?3.植物缺乏无机盐导致出现的症状有哪些?让学生以小组合作的方式,设计实验步骤,操作实验,得出实验报告。这个实验的完成可能需要一段时间,主要是在课后完成,教师要及时引导学生有目的有步骤地开展实验,并对实验过程给予关注,让学生合作并顺利完成实验。
关键词:生物;新课程;学习方式;探究性学习;成才
一、关于探究性学习的定义
探究性学习,是指学生在教师的指导下,自己获得知识的过程,并加深理解知识的内涵,认识基础科学概念与规律,掌握基本的探究能力,培养学生探索的积极态度。探究包括的步骤是:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论和表达、交流等六个步骤。探究的基本特征有自主性、探究性、过程性、实践性等。
生物是一门以实验为基础的学科,与探究性学习的培养目标和学习方式是交互作用的,相辅相成。生物教学中探究式教学是最有效的教学方法,也是学生学习生物学知识最适合的学习方法。
二、生物探究性学习的课程设计
(1)确立生物课程探究性学习目标。在生物教学中,实施探究性教学,确立教学目标,可从这样几个方面去考虑。①知识目标方面。探究性学习要求学生在分析问题解决问题的过程里,对学到的知识有更深刻的体验和感受,转化变为自己的知识,强调学生把学到的生物学知识加以综合并到实际中去应用;②能力目标方面。探究性学习培养学生能利用多种途径去找到自己所需的资料与信息能力,能对各种已有资料进行整理、分析、归纳、提炼并从中发现有价值的能力,能准确地表达自己的见解和观点的能力;③情感态度目标方面。探究性学习主要培养与人交往和团队协作精神,探索和创造精神,且培养学生的好奇心和自主意识,尊重和欣赏别人的劳动。
(2)选择生物课程探究性学习内容。生物课程中,适合探究性学习的内容包括:①生物学基本概念,②生物学探究性实验,③自然现象中的生物学问题,④实际生活中的生物学问题,⑤人体健康中的生物学问题,⑥科学前沿中的生物学问题,⑦与生物学有关的跨学科综合性问题,⑧与技术、社会问题密切相关的生物学问题等。总之,生物课程教学过程中运用探究性学习是有规定的相关内容的,在实施教学中应选择具有可教育价值的探究题目,这样才能使学生在探究过程中领悟到探究的思想,体验探究的方法,同时主动积极地获得相应的知识。
(3)建构生物课程探究性学习模式。根据自然科学研究的一般程序,结合建构主义教学思想,可以建构与科学研究既有联系又有区别的生物课程探究性学习的基本流程。生物课程探究性学习的基本流程包括:提出问题——搜集有关的资料和事实——提出猜想和假设——对假设进行实验验证和推理——发现规律形成结论——评价和讨论。
生物课程探究性学习的基本模式,可分为:①生物学相关概念模式:提出问题——认识材料——探究问题——形成概念——深化概念。②生物学原理探究模式:发现问题——讨论研究——提出假设——探究与验证——总结结论——实际运用。③综合性问题探究模式:提出问题——制订探究方案计划——分析结果,得出结论——实际应用,深化理解。④生物学实验探究模式:提出问题——作出假设——制订实验计划——实施实验——得出结论——表达与交流。⑤复习模式:提出问题——合作整理——汇报评价——总结构建——练习拓展。⑥生物科学史渗透模式:背景——思想——实验——归纳总结。
三、生物课程探究性学习的评价体系
生物课程教学过程中,应用探究性学习的结果评价可称为是一种表现体现式评价,也就是学生实际操作探究性的课题任务来体现其对知识、能力和态度的掌握程度,并对学生完成任务的过程、进度进行客观真实评价。生物课程教学中,探究性学习的评价具有以下特点:①评价目标具有过程性特点,即在评价探究性学习的时候,要把整个探究过程都纳入评价范围之内,而不是将最后结果只纳入评价。②评价方式具有多元化特点:即参与评价者应包括教师、探究者本人和探究小组的其他组员等共同参与。③评价方法的结合性特点:即在评价探究性学习时,要将定性和定量结合在一起,其具体操作时有提问口头回答评价、作业书面评价等。④评价内容的综合性特点:即在评价过程中,除达到知识目标外,能力目标和情感态度、价值观目标也很重要。⑤评价标准的灵活性特点:即在评价探究性学习的结果时,不能单纯用单一的是非对错,而重点强调其探究的最终作用,以促进学生发展。⑥评价对象的差异性特点:即在评价过程中应根据不同学生探究的内容和性质及学生个体间差异,有弹性地调整评价标准。
四、生物课程探究性学习的实施原则
生物课程实施探究性学习,主要遵循以下几个原则。
第一,主体性原则。在生物课程中实施探究性学习,一定要认识到学生探究的主体。设计探究过程计划时,要充分考虑学生在探究中主动性、创造性和独立性,让学生积极发现和解决问题,使学生成为探究性学习的主人。教师要能适时发挥指导作用,从技巧和方法上给学生予以适当帮助,目的在于教会学生主动进行探究学习。
第二,问题性原则。探究性学习中发现问题是很重要的。因此,在探究中教师要引导学生提出合理问题,并让学生围绕问题去开展探究准备工作,即寻找资料和解决问题的方案。发现和提出问题是进行探究性学习的主要载体,没有问题就谈不上探究,这是由探究性学习的特点决定的。
第三,开放性原则。探究性学习的特点决定着探究的方式、问题的提出、内容和活动计划的制订与实施,还有结论评价有着不确定性和无限性。
第四,创造性原则。探究性学习是指以“探究”作为手段,来挖掘发展学生的创造潜能,培养学生的创新能力和团队合作精神。所以,探究是手段而不是目的,培养学生的创造性是探究性学习的重要目的之一。
参考文献:
[1]陈丹,张颖之.高中生学习生物学的兴趣调查[J].学科教育,2003(1).
关键词:细胞工程实验曰教学改革曰应用型人才
20世纪80年代以后,我国对高等教育进行了研究,将高校人才培养分为应用型、复合型和技能型[1]。近年来,随着我国高等教育从精英教育转向大众化教育,高校的人才培养越来越侧重于应用型人才的培养。目前,全国本科:校的主体是地方普通:校,数量超过9成[2]。通过高等教育培养应用型人才是当前我国高等教育中重要的新概念[3]。社会和经济不断发展,高等教育改革不断深化,人们的教育思想和教育观念也逐渐发展着变化,对应用型人才的认识也在发生着深刻的变化,应用型人才这一概念在新的世纪中也将不断补充新的内涵,越来越多的高校毕业生将走向企业、走向基层、走向社会工作的第一线。为适应培养21世纪应用型人才的需求,必须在教育教学改革的基础上进一步加大力度,准确把握新世纪学生素质培养的内涵,逐渐摸索出培养具有创新精神和创新能力的应用型人才的具体途径和方法,形成适应顺应时代潮流、满足现实需要、促进国家发展的人才培养方案。细胞工程实验技术课程内容紧密联系科学研究前沿和生产实际,随着生物技术发展的日新月异,需要建立适应新世纪社会发展需求的生物技术应用型人才的课程体系。通过几年不断地深入开展细胞工程实验教学改革与研究,实验课程体系和技术体系得到完善,教学模式与方法得以更新,取得了明显成效。
1加大实验教学与科学研究结合力度,不断优化课程体系
将教师的科研内容和科研成果引入到实验教学中,教师鼓励学生参与相关科研项目并为学生申报大学生创新项目提供支持和鼓励,对学生进行开放式实验教学。让学生在实验室就能够接触到科学前沿知识,拓宽了学生的视“。通过引导和鼓励学生积极参与科学研究,逐渐提高学生发现问题和解决问题的能力,培养学生的科学思维能力和实验动手能力,增强创新意识与能力。学科的相关研究对实验教学的开展也具有重要的作用[4]。此外,实验课程也可将方法成熟的科研课题研究成果应用到实验教学中,如实验项目“火龙果再生体系建立”和“铁皮石斛途径建立”等内容,通过与科研紧密结合,跟踪科研动态,不断更新完善教学课程的内容,明显提高了设计性、综合性和创新性实验项目的比例。
2构建了动态的并具有校企合作优势的课程体系
除紧密结合科研成果之外,更新课程体系也注重联系生产实际,将企业需要产业化的植物作为实验课教学的材料[5]。利用实验课堂,让学生参与实验方案设计、研究过程、结果分析及推广应用,使课程体系成为一个以细胞工程技术应用为主线的整体化、系统化的课程体系。通过项目研究与开展,不仅大大提高了教学效果和学生学习的主动性和积极性,也为企业生产提供了充足的原料和技术支持。建立了学生与企业联动的培养机制,学生所学知识与技能能迅速转化为生产力,拓宽了大学生就业途径。
3构建了“基础训练要综合运用要探索创新”三层次递进式技术体系
实验课程安排遵循由简到难的原则。先进行基础训练,使学生掌握基本技能和原理。再根据学科的特点,安排综合性的实验,提高学生综合运用原理和技能的能力,直至学生能够自主进行实验设计并独立完成某一项创新实验。通过这种“基础训练要综合运用要探索创新”三层次递进式技术体系,培养学生的实际造作能力和科研能力,提高学生的素质[6]。
4构建了学要研要产一体化的联动教学模式
对培养应用型人才为主的高等:校来说,培养学生运用所学知识解决实际中的问题是当前课程教学改革中一项重要的内容[7],也是教学改革的一个方向。在实验课程教学过程中,不断更新教学方法和教学手段,提高学生实验综合技能,构建了学要研要产一体化的联动教学模式。此外,在教学改革中注重地方农业:校“应用型”人才培养的特点,充分体现本地区和本:校的优势和特殊性。依托学校悠久的农业科研积累与支撑,围绕农业领域的生物技术开展研究,如农作物遗传改良、遗传育种等技术,将之引入课堂[8],加强专业训练,培养的应用型人才将来主要能从事第一线的技术应用、开发和管理等方面的工作,即以培养生产、管理、服务一线的应用型技术人才为目标。他们将成为在生产第一线解决实际问题、开发应用的必需人才,为地方经济建设和社会发展做出贡献[9-11]。
5参考文献
[1]陈支武,张德容.完善实践教学体系培养应用型创新人才[J].实验室研究与探索,2012,31(8):167-170.
[2]付兴锋,张常年,尹天光,等.应用型本科人才培养中实践教学体系的构建[J].实验室研究与探索,2011,30(6):148-150.
[3]钱国英.高等教育转型与应用型本科人才培养[M].杭州:浙江大学出版社,2007:16-17.332页)
[4]刘清波,黄红梅,赵燕.农业:校细胞工程实验教学改革探析[J].现代农业科技,2010(15):27-28.
[5]黄红梅,刘清波,陈智勇,等.植物细胞工程实验教学与植物产业化有机结合的措施[J].现代农业科技,2015(12):329.
[6]尹天光.应用型人才实践教学体系构建的探索[J].北京教育(高教),2010(7):87-89
[7]刘迎春,熊志卿.应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构的研究[J].中国大学教学,2004(10):56-60.
[8]刘清波,张学文,陈智勇.农业:校生物技术国家级特色专业建设探索[J].高等农业教育,2011(11):48-50.
[9]刘清波,黄红梅,陈智勇,等.植物组织培养实验课程取材途径[J].实验室科学,2013,16(1):190-193.
[10]陈爽.应用型人才培养模式的实验教学改革[J].实验室研究与探索,2012,31(8):1-3,38.