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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篇生物科学的发展,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。
2.湖南工业大学 包装与材料工程学院,湖南 株洲 412007)
摘要:本文以科研实践模式为核心,树立正确的专业认识和增强专业归属感;培养学生的自主学习和科研创新能力等方面,探讨了生物技术高素质创新人才的培养,对高等院校培养高素质的创新型人才培养的改革提供参考。
关键词:生物技术;本科生;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0097-02
2010年《国务院关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定》出台,将生物产业作为战略性新兴产业大力发展,从国家发展战略上把生物产业作为新的经济增长点,必须依靠生物学领域的重大突破和大量的具有创新能力的生物类专业人才[1,2]。因此,在现代生物科学的发展下,如何培养大批具有创新思维和能力的生物专业应用型人才,具备适应生物产业作为经济新增长点,是我们从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨的问题。笔者以湖南工业大学生物技术系为依托,从学生对专业的认识、教学模式的改进、学生参与科学技术的研究开发积极性等方面为突破口,全面提高生物技术本科生创新能力,取得了较好的效果。
一、树立正确的专业认识和增强专业归属感
生物技术不仅包括生命科学的所有次级学科,同时又结合了化学、数学、微电子技术、工程学、计算机科学等尖端基础学科,具有典型的多学科交叉特性,因此,生物技术专业课程设置涉及面广。但由于总学时的限制,专业课所占的比重相对较低,尤其是当前现代生物科学的日新月异发展下,生命科学的研究与发展关系到人类的生活和社会的发展,学生要解决诸如人类社会面临的人口健康、粮食能源、资源环境等领域的问题进行深入研究缺乏相应的知识基础和视野,难以在实际工作中运用专业知识解决专业问题,导致目前生物类本科毕业生从事本专业技术工作的比例较低[2]。同时,由于网络上对生物技术专业的负面的宣传和介绍,一些家长和学生认为生物技术类专业就业率较低,导致部分学生不愿意学生物技术专业;尤其是我校的生物技术专业学生觉大部分是调剂生,而且我校生物技术专业之前是挂靠在包装与材料工程学院,对选择生物技术专业存在一定的抵触,他们在入学后,思想观念如不能得到及时转变,将会对专业前途感到迷茫,学习积极性不高。
为改变生物技术专业面临的这一现状,首先从入学教育上抓起,要依托湖南工业大学生物技术系、绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室和生物医学工程硕士点的学科和师资力量,以各位教授和博士研究方向,结合生物技术专业实际的特点,着重介绍生物技术专业的运用范围和在实际中能解决的问题,让学生了解生物技术专业,认识到生物技术的重要意义,激发学生的学习兴趣;同时在低年级开设一些体现生物技术前沿讲座,向学生传达最新的生物技术专业研究成果和应用推广情况,培养学生具有较强的专业归属感[2,3]。
二、改进教学模式,培养学生的自主学习和科研创新能力
作为教学的对象接受知识的主体,生物类课程的许多知识都以描述性的语言为主,大多数教师运用多媒体教学手段,采用灌输式、填鸭式教学方法,老师讲,学生做笔记,很难实现老师与学生的“双向互动”[4]。而在现代生物科学的日新月异发展下,为了具体落实生物技术专业学生的创新能力培养,教学方式要有所改进。在课堂上可以采用启发式、辩论式和讨论式等多种教学手段,将教学内容多层次、多角度地展现相出来,带动课堂的学习气氛,使学生由“被动”转化为“主动”、由“依赖”转化为“自觉能动”学习[4,5]。
在教学内容上我们也做出了对应的改进,改变过去以分割知识点和单元模式为主要授课内容,采取了注重新和精的原则,通过适当地整合知识点使之成为一个案例,表达一定的技术原理和方法,使学生可以借鉴、移植,在以后的学习和工作中解决实际问题[5,6]。同时要及时将本领域的最新研究成果、新技术、前沿发展动态引入到课堂教学中,结合生物技术专业学科交叉的特点,将不同的学科之间知识联系,培养学生科研意识。
三、建立科研实践模式,提高W生科研创新能力
生物技术专业是一个实验性和实践性很强的学科,在整个学生培养体系中实验教学占有很大的比重,注重实验项目与实验技术的综合与创新[7,8]。在现代生物科学的高速发展下,生物技术专业其实验教学改革目的和基本思想是培养学生的创新能力,主要采用实验项目与理论教学及教师科研项目相结合的教学方式,以开放性实验管理,增设综合性实验,有利于学生创新能力和创新意识的培养[8]。
目前,在一般的教学研究型地方院校,教师科研能力不强,部分学生对科研缺乏直观的认识。为培养学生的创新能力、科研意识,湖南工业大学在向教学研究型大学转型情况下,生物技术专业以湖南省生物医学工程重点学科建设为龙头,以绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室中心为平台,以教师高水平科研课题为依托,给学生个性发展空间,全面推动大学生自主创新研究。
我们以《基因工程》实验课程为例,通过验证性实验学习基本的实验技能,结合曾晓希教授的国家自然科学基金《土壤重金属生态毒性修复过程中的微生物群落结构和功能研究》,设计一个“重金属污染土壤中抗镉微生物基因的筛选鉴定”实验,时间为两周,整个实验分为以下四个部分:抗镉微生物的分离与鉴定、微生物抗镉基因提取与鉴定、抗镉基因DNA与载体的重组与筛选、抗镉基因在质粒的表达,实验将《基因工程》课程讲述的内容与用到的各种分子生物学技术有机地联系在一起,使学生有参与科研概念和过程。同时将学生分为四个小组,每个小组独立完成本组实验,锻炼学生的团队精神和科研协作能力。同时在实验过程中,同学们非常活跃,提取许多疑问和想法,努力将实验设计做的符合课题的要求,并且每一个实验都是一脉相承的,前一个实验没有做好都会影响后续的实验,这对学生动手能力,分析问题和解决问题能力都有很好的锻炼。同时,有助于培养学生的创新意识、创造精神,有利于学生科研创新能力全面提高[1,8,9]。
在生物技术高速发展的时代背景下新进展、新技术、新成果层出不穷,新的研究热点和学科不断涌现[9]。在生物技术专业学生教学中应注重以学生为主体,调动学生科学研究的积极性,培养学生的专业兴趣和社会适应能力,全面提高生物技术本科生创新能力。
参考文献:
[1]谢旭辉,胡忠.21世纪生物技术创新人才培养模式的探讨[J].高教论坛,2006,(1):46-49.
[2]严明理,刘丽莉.生物类本科生创新能力培养方式探索[J].当代教育理论与实践,2014,6(7):147-148.
[3]刘超,洪法水.生物科学本科生科研创新能力的培养[J].实验室研究与探索,2012,32(2):206-208.
[4]蒋永荣,方成,夏金虹.基于学科交叉培养本科生创新能力的探索[J].高教论坛,2015,(7):45-48.
[5]姜勇.科研实践模式提升生物技术专业人才综合素质的研究[J].中国教育技术装备,2015,(21):168-169.
[6]王雪琴,谭晓蓉,张璐,等.生物技术专业本科生科研创新能力培养模式探讨[J].教育教学论坛,2013,(42):213-214.
[7]朱杰,张艺馨,蒋尔鹏,等.生物技术专业本科生创新能力培养探讨[J].基础医学教育,2015,17(7):604-606.
关键词:生物科学史;教学方法;教学途径
生物科学史中的发现都是众多科学家经过深入的研究与周密的试验得到的,在一定程度上反映出了科学的探究方法,是高中生理解生物知识的重要途径。高中生在学习生物科学史的过程中,不仅能够将生物知识学会,而且能够培养自己的科学思维能力,增强对生物学习的兴趣,了解生物知识对人们日常生活的影响。所以,在高中生物教学中,采取合理的生物科学史的教学方法和途径进行生物课堂的教学是非常重要的。
一、高中生物科学史教学的必要性
当前,随着新课标的实施,以及生物教学在高中教学中的重要性越来越突出,生物教学受到了教育教学领域的高度重视。传统的高中生物课堂教学方式局限于"老师讲学生记"的教学形式,严重束缚了学生的思维,违背了学生为主体的教学理念,不仅不利于学生的发展,而且阻碍了生物教学的进步。生物科学史教学是高中生物教学领域提出的一个新的教学理念,它适应了新课改的要求,在高中生物教学中起到了良好的教学效果,不仅提高了学生学习生物的积极性和主动性,强化了学生的学习兴趣,而且扩展了学生的知识面,丰富了生物教学内容,同时提高了高中生物课堂教学的教学质量和教学水平,促进了整个高中教育教育的发展。
二、高中生物科学史的教学方法与途径
1、坚持利用生物科学史教学的原则。首先,在进行高中生物教学时,要把握住教学的重点,生物科学史要适当引入,但是教学的重心还要放在生物知识的教学上;其次,要对生物科学史进行有目的的教学,对教学内容进行科学的筛选,选用的生物科学史部分要能够给学生多方面的教学;第三,高中生物老师要根据具体的实际情况灵活地进行课堂教学,课堂教学只45分钟,老师不能把课堂时间都用来满堂灌的教学,要有选择、有目的的进行教学,而且要对教学内容详略得当;第四,高中生物教师要选取合适的科学史内容进行教学,教学史内容要符合学生的年龄特点和知识接受能力,而且要与学生的高中生物课本内容紧密相连,不能把教学内容复杂化,影响实际的教学内容。
2、加强过程式教学。生物学知识是人类长时间研究与精心积累的知识,在各类知识中占据着举足轻重的位置。在高中生物的教学中,通过对生物科学史的教学,不仅能够使学生切实体验到生物科学家进行生物知识研究的全过程,而且能够将科学家刻苦钻研的探究精神引入到日常的学习中,而且在了解生物知识的同时,还学会了生物探究的方法,明白生物学科中的概念、原理等。在高中生物教学中利用生物科学史的教学,不仅给学生传授了生物知识,而且使学生的科学思维能力得到了有效的培养。
3、讲述生物学家的生平事迹。在高中生物教学中,要在适当的时候,有意地选取一些生物科学家的生平事迹进行讲述,把科学家的事迹适时的渗透到生物知识的教学中,这样不仅丰富了课堂教学的内容,而且能够有效激发学生学习生物的兴趣,在日常的教学中,不知不觉地学习到科学家艰苦奋斗、坚持不懈的精神,使学生以后的生活中不畏艰险、树立正确的人生观和价值观。在生物课堂教学中,加入科学家事迹的讲述,势必会促进学生努力学习,在了解科研的基础上,为我国的科研事业做出贡献。
4、增加生物科学史的故事性教学。高中生物课堂的教学不能只是单纯地讲授生物知识,枯燥的教学会使学生学习的积极性降低,甚至厌倦学习。因此,在生物教学中适当地穿插一些生物科学史不仅能够使课堂的学习气氛活跃起来,而且能够调动学生的积极性,培养学生学习生物知识的兴趣。比如,在进行"酶的作用"的教学时,首先给学生讲述科学家斯帕兰札尼的实验设计,不仅使学生加强了对酶的作用的学习,而且还学会了科学家解决困难的方式方法。
5、增加学习生物知识的途径
高中生物知识的教学不能只局限在课堂教学上,生物教师要给学生适当地提供一些其他的学习途径,比如随着网络的普及,老师可以给学生提供一些生物知识学习的网站,让学生利用对科学史的学习,丰富自己的生物知识。生物科学史有着几千年的历史,在这漫长的年代里,各种有益的科学史料数不胜数,老师在课堂教学中是无法实现史料的完全呈现的,因此给学生提供其他的学习途径是非常有益的,鼓励学生自己去寻找生物科学史中包含的科学知识和各种学习方法。学生充分利用网络对生物知识进行学习,形成良好的学习习惯,不仅提高了学生的生物成绩,而且开拓了学生的视野。当前,比较全面、受欢迎的网站比如http:///ebook/biology;http://cyborg.bokee.cpm/等。
总结:
生物科学史展示了生物学科发展的过程,呈现了各种科学研究的方法,它能够将生物知识的传授与学生科学思维能力的培养有效结合起来。高中学生在对生物科学史学习的过程中,不仅能够将生物科学知识学会,而且还认识了生物科学研究的整个过程。因此,高中生物教学中,要充分发挥生物科学史的教学作用,采用行之有效的教学方法与教学途径,激发学生学习生物的积极性和主动性,使学生的科学思维能力得到有效的提高,进而把学生培养成适应社会发展的有用人才。
参考文献:
[1]俞丽萍.高中生物科学史教学中的科学本质教育[J].生物学教学
[2]王锦红.浅谈科学史在生物课堂探究性教学中的应用[J].成功(教育版)
生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分,提高学生的生物科学素养是生物课程标准实施中的核心任务,是培养学生创新精神和实践能力的基础。
生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。一般说来,生物科学素养涉及以下几个方面:
一是生物科学基础知识与基本技能。学生在中学阶段学到的有关生命的结构层次、生命活动、生物与环境、遗传进化及生物技术等知识,并能运用这些知识观察和解决身边的问题。
二是生物科学探究的方法与能力。生物科学是由众多的生物事实和理论组成的知识体系,是人们不断探究过程中逐步发展起来。探究是认识生命世界的有效方法,领悟科学思想,学会科学探究的一般方法。
三是情感态度与价值观。学生在主动构建知识框架发展能力的过程中,树立辨证唯物主义自然观,逐步形成科学的世界观,热爱自然,珍爱生命,确立积极地生活态度和健康的生活方式等。
二、提高学生生物科学素养的途径
1.实践自主学习,提高学生的生物科学素养
学生是学习活动的重要参与者,是有巨大发展潜能并有独特个性的人。学生通过学习掌握科学知识和科学方法,构建科学思维。自主学习是多样化的学习方式中有效的学习方式之一,通过自主学习引导学生主动参与生物学学习过程,激发学生的学科兴趣,让学生在心理上对学习活动产生向往,推动学生积极主动学习。
学生健康的个性是发展创造性的基础,而群体间的尊重与宽容,能最大限度的保护学生个性,发展学生的求异思维。自主学习促进了学生学习方式的改变,为实现民主的学习氛围创造了条件。通过自主学习学生拓展了生物知识,同时还体验了人类发现这些知识和生命规律的艰辛。学生在研究中、在推理归纳中、在积极的思辩中、在不同见解的碰撞中培养了生物科学的思维能力,提高了生物科学素养。
2.通过探究性学习,提高学生生物科学素养
探究性学习,是指学生基于自身兴趣,在教师指导下,从自然、社会和学生生活中选择和确定研究专题,主动获取知识解决问题地学习活动。
几年来,以小组为基础,开展以生物知识应用为主线的实践探究活动,如“微生物与食品保存”、“微生物与我们的生活”、“营养与健康”等课题,使学生们开始悉心观察生活。过去对于生活中难以解决的问题,学生习惯于逃避,现在积极地尝试去解决。在探究性学习的过程中,学生体验着主体性的自由,体验着学习开放性的快乐。探究性学习,帮助学生形成了善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的学习态度和情感,激发了学生探索生物科学的热情。
3.通过生物实验,提高学生的生物科学素养
问题意识是学生进行学习的重要心理因素,问题性是科学研究的出发点,是生长新思想、新方法和创造新知识的种子。实验中不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程,正是创新种子播撒萌发收获的过程。
生物实验中引导学生根据实际情况,选用新的实验材料去替换原有的实验材料,加深对实验的理解。如进行DNA的粗提取,教材中以鸡血为实验材料,结合基础知识分析;实际教学中可以菜花为材料进行,要学生比较实验方案的不同。
挖掘教材中潜在的实验设计,鼓励学生去探究。在“植物生长素的发现”探究实验中,对于胚芽鞘尖端学生提出疑问。为了搞清这个问题,教师指导学生提出了很多方案。在讨论、分析与比较后选择了最佳方案,即在胚芽鞘外画竖线后继续培养,经过多组实验结果的观察发现:尖端的实线依然很清晰,表明尖端没有伸长;尖端以下部分变为虚线,表明其已明显生长。这个实验的设计是对经典实验的拓展,培养了学生生物科学素养。
4.积极开发课程资源,全方位、多角度提高学生的生物科学素养
学校的生物课程资源,如图书馆、生物实验室、生物园地等,是学生进行自主学习和主动探究的重要场所,鼓励学生利用课余时间搜集资料进行探究实验。
利用社区的课程资源,如动物园、植物园、科技馆、少年宫、高等院校、环保机构等,发动学生走出教室,走向自然,走向社会,进行调查研究。
1研究空间更广阔
近年来生命科学的飞速发展过程中最显著的特点就是其研究空间的扩大化,它不仅在宏观方面研究各个生物体内的器官以及组织结构联系;自然界个体与群体、群体之间及其与外在环境间的内在联系;生态系统及其内部物质循环、能量交换。同时由于生物体存在物质层次性,各个生物大分子中又包含着碳、氢、氧等各种各样的原子,甚至原子内又存在电子、质子和中子等物质。因此分子生物学研究应运而生,现代生物科学日趋向微观世界进军,并出现了一门新的电子生物学学科。由此可知,随着生物科学理论与其相关实验的多方面结合,诸多生命物质疑团将在微观分子研究中得到合理解释,人类对生命的认识将进一步深化,其控制和改造生物的能力也将显著提高。
2多学科相互渗透
生物科学的另一个特点在于其与数学、力学、化学、物理学、天文学、地质学以及工程技术等多学科之间的联系日益密切,彼此之间相互渗透,互为一体,这种渗透与反渗透作用便推动了现代生命科学的重大发展。举例来说,力学、化学以及物理学对生物科学的渗透作用产生的结果便是在此基础上形成了一系列有重大影响作用的边缘学科,例如生物力学、生物化学以及生物物理学,由此开创了现代生命科学的研究新方向。同时生物科学对力学、化学以及物理学的反渗透作用产生的结果便是新形成类似化学仿生学以及物理仿生学等新兴学科。随着信息时代的到来,量子力学、信息论以及控制论等新兴学科有了飞速的发展,再其强大的影响力下电子生物学、生物信息论以及生物控制论等边缘学科也得到了更多学者的关注与研究。现代生命科学与多领域、多学科之间相互渗透的新特点促使人们学习更多的知识来充实自己,不断汲取多方面知识扩大视野显得尤为重要,那种只局限于研究自己专业领域的科技人才将逐渐被社会所淘汰,隔行如隔山的状况将不再适应于社会发展。
3实验手段更先进
随着人们探索空间与认识领域的不断深化,理论研究与实际应用也结合的越来越紧密,实验手段日趋先进与现代化,这是生物科学现代化发展的又一个重要特点,更是其不断进步的必要条件与重要标志。换句话说,生命科学只有依赖于实验技术与手段的不断更新才能有飞速的突破与长远的进步,科学实验的技术水平与方法手段决定着生命科学的发展高度。假如现代生命科学缺乏先进的现代化实验仪器,那么其发展进程将受到停滞,甚至一事无成。由此看来,不断汲取新方法,创新新技术,完成生物科学实验手段的现代化任务显得尤为重要。在生命科学领域,尤其是应用化学、应用物理学方面的新技术、新方法创新,不仅方便人们从细胞水平上进行生物规律的探究,更有利于推动人们从分子水平上对生命物质的微观结构以及运动规律研究分析,这不仅是现代自然科学领域对生物的新认识,更是人类社会的历史性进步。
4结束语
总而言之,现代生命科学在不断向前发展的过程中会涌现出更多新特点,使之彼此联系,互为一体,生命科学也将在其中得到更好更快的发展与丰富,从而引发出更多绚丽多彩的新边缘学科。因此在快速发展的新世纪我们应该全面把握现代生命科学的新特点,了解其发展趋势,刻苦钻研,为生命科学的新发展贡献力量。
作者:孙宝洋 单位:哈尔滨师范大学
【关键词】生物科学史 生物教学 教学价值
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)09B-0111-02
生物科学史全方位地展示了生命科学产生、形成、发展、演变的历程,它包含着实验探索、理论形成的科学规律与方法,每个科研成果的背后也蕴涵着科学家伟大的科学精神与人格魅力。《普通高中生物课程标准》中提出:“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,学习科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的精神,这对提高学生的科学素养是很有意义的。”在生物教学过程中,教师应该重视生物科学史的教学,以趣味的科学故事激发学生的学习热情,以经典的科学实验帮助学生理解生物学知识和提高探究能力,以科学家严谨务实、一丝不苟的科学态度陶冶学生的科学精神,从而实现生物教学的目的。对此,文章从以下四个方面探讨生物科学史在生物教学中的教学价值。
一、利用生物科学史的趣味性提高学生的学习兴趣,激发其学习热情
在学习生物科学知识的过程中,很多学生会觉得枯燥乏味,甚至深奥难懂,因而对生物学习缺乏兴趣。事实上,生物科学史中不乏逸闻趣事,教师应在课堂上结合教学内容,列举一些有趣的事例,吸引学生的注意力,提高其学习兴趣。爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,学生对所学知识产生兴趣,就会提高其学习的积极性,从而提高学习效率。在生物课堂教学中,教师利用生物科学史导入新课,除了能够迅速使学生集中注意、激发认知需求外,还能促使学生形成学习期待。例如,在讲授细胞结构的知识点时,可以向学生讲述英国物理学家和天文学家罗伯特・虎克发现细胞的故事来导入;在讲解条件反射知识点时,可以向学生介绍俄国生理学家伊万・巴甫洛夫通过观察狗吃食物发现非条件反射的故事等。可见,教师应善于收集一些与生物教学有关的故事情节,在课堂上将生物科学史与生物教学巧妙融合,增加生物学知识的趣味性和故事性,从而激发学生的学习热情,促使其主动学习。
二、利用生物科学史的渐进性理解生物学知识,突破重难点
生物科学史是生命科学研究成果的发现过程,是揭示生命奥秘的过程。在生物教学的过程中,以科学史作为教学材料,能够顺理成章地展现生物科学知识的形成过程,有助于学生全面理解生物学基础知识,构建完整的知识体系,这也符合学生的认知规律。另外,层层递进的科学史知识,能够帮助学生深入地理解生物课堂上的重难点内容。
通过科学史可以全面了解生物科学的具体研究方法和思维方法,从而积累更多的知识经验,拓展学生的思维空间,提升学生突破重难点知识的综合能力。例如,在讲授高中生物《光合作用》的内容时,教师可将光合作用的发现史贯穿在课堂教学中,如讲授光合作用的产物时,可结合1864年德国科学家萨克斯的绿叶遮光实验来讲解;讲授光合作用的场所时,可通过1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵实验来讲解;讲授光反应中氧气的来源时,可以结合1939年美国科学家鲁宾和卡门的氧同位素标记的实验来讲解。可见,不同的实验体现了不同的研究方法和思维方法,可加深学生对单一变量、对照等实验原则的理解,以及对同位素标记法等科学研究方法的掌握,从而使生物教学的重难点知识得以突破,提高学生解决问题的综合能力。
三、利用生物科学史的经典性体验科学过程,提高学生的探究能力
生物科学史中的一些经典实验,蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法。利用科学史上的经典实验进行教学,是培养学生探究学习能力的一个有效措施。在生物科学史课堂中,教师要灵活运用科学史,引用科学史资料来导入新课,创设探究情景、营造探究氛围,以发散学生思维,提高其科学探究能力。生物科学发展的历史就是一部科学探究的历史,在教学中可普及一些科学史的知识,让学生从中体验科学探究活动的整个过程。教师把经典的科学探究实验引入生物课堂,让学生身临其境地思考与探索,自主设计实验方案,感悟科学探究过程,理解科学家发现、探索和解决问题的科学精神。例如,在讲授“遗传定律”的内容时,可以融入奥地利生物学家格里哥・孟德尔经典豌豆实验的科学史,按照“假设――演绎法”的推理探究模式进行教学,使学生在体验遗传规律探究发现的过程中,不断深化对遗传定律基础知识的认识,掌握科学探究的基本方法,提高探究学习的能力。可见,教师在生物课堂上可以通过具体的科学史实例,让学生亲身体验科学探究的一般过程,即观察科学现象――提出科学假设――设计科学实验――假设的证实或证伪,培养学生的发散思维,提高其探究能力。
四、利用生物科学史的严谨性树立学生的科学观念,培养其科学素养
科学素养包括两个层面:一是对知识、情感和技能的掌握程度,二是在原有的基础上不断提升自身科学素养的能力。新课程改革的理念倡导转变学生的学习方式变被动为主动,提倡学生主动参与、勤于动手、乐于探究,注重培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,全面提高学生的科学素养。学习生物科学史,就是追寻科学家探索生物奥秘的脚步,深入地理解生物科学的本质和科学研究的方法。生物科学史的故事中蕴涵了科学家的科学态度及精神,例如,青霉素的发现是1928年英国细菌学家弗莱明严谨不苟、求真务实态度的成果;自然选择学说的创立是英国生物学家达尔文合理质疑、勇于创新意识的指引;奥地利生物学家格里哥・孟德尔潜心研究了八年的植物杂交实验,最终总结出重要的孟德尔遗传规律,也体现出科学研究需要坚持不懈、一丝不苟的科学精神。在课堂教学中,教师应渗透这些生物科学史教育,有助于学生养成科学态度和科学精神,让学生在理解科学实验的发展过程中,提高学生发现、探索与解决问题的能力。因此说,科学实验的严谨性渗透在科学史中,能够帮助学生树立科学观念,培养其科学素养。
综上,生物科学史中蕴涵着科学家对生命世界探索的精彩片段,有效的生物科学史教学应选择适合的材料、运用恰当的手段,才能达到最佳的教学效果,让学生身临其境般地感受和领悟科学探索的过程。生物科学史是一部揭示生命科学发展历程的探究史,科学史的学习将知识传授、能力培养和情感态度价值观的发展等三个方面的教育融合起来,其趣味性能够激发学生的学习兴趣,使学生主动地沿着科学家探索生物奥秘的道路去发现与解决问题,真正理解生物科学的本质,感受生物科学蕴涵的精神,从而培养学生的科学思维方法和科学探究能力,促进学生科学而全面的发展,对培养学生的科学素养具有重要作用。
【参考文献】
[1]胡永.润物细无声――分析科学史在生物教育中的作用[J].中学生物教学,2008(6)
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[3]丁金昌.应用生物科学史在教学中突破难点[J].生物学教学,2008(2)
[4]林国海.高中生物科学史的应用浅析[J].现代教育科学(中学教师),2010(1)
关键词:新课标 有效教学
一、初中生物新课标的特点
在《生物课程标准》指导下推进新一轮初中生物课改好些年了,回过头来再读读新课标,收获颇大,新课标新在哪里?
1.1 构建课程新体系
《生物课程标准》打破了原有的学科体系,不追求学科的系统性和完整性,而是从学生的发展和社会的需要出发,结合生物学科的特点,构建起全新的“人与生物圈”课程体系。以生物科学宏观研究为主线,围绕“人与生物圈”精选和串联了十大主题即科学探究、生物体的结构层次、生物与环境、生物圈中的绿色植物、生物圈中的人、动物的运动和行为、生物的生殖发育与遗传、生物的多样性、生物技术、健康地生活。
这不仅克服了繁、难、多、旧的弊端,符合初中学生的认知水平;而且有利于让学生从关注身边的事物开始,强调生物科学知识与日常生活、情感体验、价值观等的紧密联系,强调生物科学、技术与社会的关系,有利于调动学生学习的主动性、积极性,有利于体验式、讨论式、探究式等学习方式的真正达成,使学生得到充分发展。
1.2 突出三大新理念
面向全体学生:着眼于学生的全面发展和终身发展的需要。根据学校条件和学生学习需求,实施因材施教,促进每个学生的充分发展。
提高生物科学素养:生物科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和科学探究能力,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。
倡导探究性学习:《标准》力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养。
1.3 架构三维新目标
新课改把课程教育目标定位在“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”等三个维度上,三维目标中知识与技能是教学的基本载体,过程与方法是各种能力形成的基本条件,挖掘隐含在教学内容中的情感、态度与价值观,则能实现教育的育人功能,提高学生的综合素质。
新课程不仅强调知识和技能,更关注学生的学习过程和方法,以及由此在学习过程中产生的积极的情感、态度和价值观。积极的情感、态度和价值观的形成需要一个长期的、不断内化的过程,而从某种意义上说,情感、态度和价值观的作用比知识、能力的作用更重要,更具有实用性、持久性,更有利于学生的终身学习和可持续发展。
二、提高教学有效性的策略
高中生物教学因升学,与新课标若即若离;初中生物也因升学,实施新课标没精打采!没有扎实的初中生物基础,如何保证高中生物教学效率?那么怎样提高初中生物课堂教学的有效性呢?笔者认为:
2.1 找准初中生物的位置
2.1.1 生物课标要求
《生物课程标准》规定:义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。
生物科学研究在20世纪取得了许多重大突破,如克隆技术、人类基因组计划,这标志着21世纪人类将进入生物科学技术的新时代。生物科学研究成果更加迅速地转化为社会生产力,显现出巨大的社会效益和经济效益。同时,生物科学在解决人口增长、资源危机、生态环境恶化、生物多样性面临威胁等诸多问题方面发挥的作用越来越大,有力地促进了现代社会文明的发展。
作为初中生物教师,有责任有义务让学生学好初中生物课!
2.1.2 高中阶段的重要基础
四星及以上高中选修生物人数越来越少,成绩好的学生选修生物较少,市县生物高考高分率与主要学科比相差较大等,都和初中生物基础未打好、学生从初中就畏惧生物、对生物没兴趣有很大关系。
2.1.3 初中生物学的社会责任
现在的初中学生都是未来社会的建设者,绝大多数农村学生,都将成为未来新农村的建设者。如果都是生物盲,将来能指望他们给子孙后代留下青山绿水?
所以,在教学中,让学生熟悉生物学基本原理,理解生物与环境的关系,站在“人与生物圈”的高度,赋予他们神圣的责任感、使命感,使他们明白:人类就是“地球的当家人”,他们还会不计后果地破坏我们“唯一的家园”吗?
2.2 实施有效教学的理性思考
2.2.1 开展探究性学习
探究性学习是与传统的接受性学习相对应的一种新的学习方式。探究性学习源于科学探究的思想,可以说是探究性学习模拟了科学探究的方式,只是简化一些而已。
限于初中学生的认知水平,教材中所要求开展的探究活动,一般都比较浅显,如果仅从掌握知识的角度来看,也许只需要几分钟就能讲清楚,从表面来看,似乎降低了传授知识的效率。但是,通过活动,可以让他们去体验、领悟科学的思想观念、科学家进行科学研究的方法,同时获取知识。
2.2.2 倡导新型师生关系
新的教材从“以学科为中心”转变成“以学生为中心”,学生已成为学习的主体。教师只有理解学生、关爱学生,才能获得学生爱戴和尊敬。理解、关爱学生,就会尽心寻找适合学生的教学方法。
诚然,初中生物作为一门非中考科目或是超低分的中考“副科”,学生学习动力不会很强,但学生对生物有着独特的兴趣。我们应设身处地为学生着想,挖掘教材内容、基于学生生活实际、基于学生认知水平,引导学生探究活动,使学生在心情愉悦的体验中学习生物学知识。
2.2.3精讲精练、追求高效课堂
生物科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和科学探究能力,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。如何提高全体学生的生物科学素养?笔者认为要考虑以下几个方面:
一、生物教育要面向全体学生
(一)为了学生全面发展,终身发展
希望每一个学生通过学习生物,能够对生物学知识有更深入的理解,指导学生更积极更健康的生活!例如:通过对初中生物课程的学习,使学生能够了解青春期生理和保健;知道传染病传播、预防的相关知识;能够进行简单的急救,了解一些医药常识。争取使每位学生都成为身体健康、心理健康、具有良好的社会适应状态的合格中学生。
通过情感态度与价值观教育能够使学生们对今后的职业选择和学习方向有更多的思考;能够在探究能力、学习能力和解决问题能力方面有更好的发展;能够在责任感、合作精神和创新意识等方面得到提高 。
(二)义务教育的责任
义务教育是国家统一实施的所有适龄儿童、少年必须接受的教育,是国家必须予以保障的公益性事业。接受义务教育是每位社会主义公民的责任与义务。所以初中生物教育要面向每一位适龄的社会主义公民,每一位初中阶段的学生。
(三)因材施教
一定年龄阶段的学生,他们的心理特点和智力水平既有一定的普遍性,又有一定的特殊性,身为教育者的我们在教学中要尊重个体差异,针对学生的共同特点和个别差异,因材施教,有利于扬长避短,长善救失。贯彻因材施教原则,要求做到:(1)教师对学生的一般知识水平、接受能力、学习风气、学习态度和每个学生的兴趣、爱好、知识储备、智力水平以及思想、身体等方面的特点,都要充分了解,以便从实际出发,有针对性地教学。(2)教学中既要把主要精力放在面向全班集体教学上,又要善于兼顾个别学生,使每个学生都得到相应的发展。(3)针对学生的个性特点,提出不同的要求,提高全体学生的生物科学素养。
二、倡导探究式学习
探究性的学习是指学生在开放的现实生活情景中,通过亲身体验进行的,以类似科学研究的方式去获取知识和运用知识的学习方式。探究性学习是在生物学教学中一种重要的学习方法,通过探究性课题的研究和实施,加强对学生进行科学探究能力的培养,有效地提高学生的科学素养,对于培养学生的创新精神和实践能力有重要的意义。生物科学不仅是众多事实和理论,也是一个不断探究的过程。倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养。
(一) 有利于培养学生自主、探究、合作能力
生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。生物课的分组探究使学生能主动地获取生物科学知识,体验科学过程与科学方法,形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观,培养创新精神、提高合作能力。
(二)有利于培养严谨的科学态度
科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径之一。通过科学探究使学生意识到科学探究可以通过观察、实验、调查等多种途径来获得事实和证据,同时又需要进行推理和判断。任何一个小的偏差都有可能使结果错误,探究失败!通过失败的教训使学生树立严谨的科学态度。
关键词:生物科学史;高中生物教学;教学价值
随着教育改革的不断发展,生物科学史在高中生物教学中的教育价值逐渐得到重视,其全面展示了生命科学的产生、形成、发展、演变的过程,蕴含着科学规律和方法,体现了科学家的科学精神,对于学生科学探究精神和科学素养的提升具有积极作用。本文就生物科学史在高中生物教学中的教育价值展开讨论。
一、生物科学史的趣味性是高中学生学习生物的原动力
传统教学模式下,高中生物课堂教学以教师讲授为主,且过于侧重理论知识,学生没有自主思考和探究的机会,学习兴趣不高,学习效果并不理想。其实,生物科学史中不乏逸闻趣事,教师应在课堂上结合教学内容,列举一些有趣的事例,吸引学生的注意力,提高其学习兴趣和学习积极性。在生物课堂教学中,教师利用生物科学史导入新课,除了能够快速吸引学生注意力,激发学生的求知欲外,还能使学生产生学习期待。例如,在讲授细胞结构的知识点时,可以向学生讲述英国物理学家和天文学家罗伯特•虎克发现细胞的故事来进行导入;在讲解条件反射知识点时,可以向学生介绍俄国生理学家伊凡•彼德罗维奇•巴甫洛夫通过观察狗吃食物发现非条件反射的故事等。教师应收集一些与生物教学有关的故事,在课堂上将生物科学史与生物教学巧妙融合,增加生物学知识的趣味性,激发学生的学习热情。
二、生物科学史的渐进性有助于高中学生理解生物学知识和突破重难点
生物科学史是生命科学研究成果的发现过程。在生物教学中,以科学史作为教学材料,能够顺理成章地展现生物科学知识的形成过程,有助于学生全面理解生物学基础知识,构建完整的知识体系,这也符合学生的认知规律。另外,层层递进的科学史知识,可帮助学生深入地理解生物课堂上的重难点内容。通过科学史,学生可以了解生物科学的研究方法和思维方式,增加知识积累,拓展思维,增强知识理解能力和运用能力。例如,在讲解高中生物的“光合作用”时,教师可将光合作用的发现史贯穿在课堂教学中,如讲授光合作用的产物时,可结合1864年德国科学家萨克斯的绿叶遮光实验;讲授光合作用的场所时,可联系1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵实验等。不同的实验体现了不同的研究方法和思维方式,有利于学生深入理解实验原则,掌握科学研究方法,突破生物学习中的重难点知识,提高解决问题的能力。
三、利用生物科学史的经典实验进行教学,提高学生的探究能力
生物科学史中的一些经典实验,蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法。利用科学史上的经典实验进行教学,有助于培养学生的探究学习能力。教师要灵活运用科学史,引用科学史资料来导入新课,创设探究情景、营造探究氛围,以发散学生思维,提高其科学探究能力。生物科学发展的历史就是一部科学探究的历史,在教学中可普及一些科学史的知识,让学生从中体验科学探究活动的整个过程。教师把经典的科学探究实验引入生物课堂,让学生身临其境地思考与探索,自主设计实验方案,感悟科学探究过程,理解科学家发现、探索和解决问题的科学精神。例如,在讲授“遗传定律”时,教师可向学生渗透奥地利生物学家孟德尔经典豌豆实验的科学史,根据“假设—演绎法”的推理探究模式展开教学,让学生体验遗传规律探究发现的过程,不断深化对遗传定律基础知识的认识,掌握科学探究的基本方法,提高探究学习的能力。
四、利用生物科学史的严谨性树立学生的科学观念,培养其科学素养
科学素养包括两个层面:一是对知识、情感和技能的掌握程度,二是在原有的基础上不断提升自身科学素养的能力。新课程改革倡导转变学生的学习方式,变被动为主动,强调学生在学习上的主体地位,倡导充分调动学生的主动性和积极性,培养学生分析和解决问题的能力、搜集和处理信息的能力以及沟通合作能力,全面增强学生的科学素养。在生物教学中渗透生物科学史,可以使学生深入理解生物科学的本质和科研方法。生物科学史的故事中蕴涵了科学家的科学态度及精神,例如,青霉素的发现是1928年英国细菌学家弗莱明严谨不苟、求真务实态度的成果。在教学过程中,教师应渗透这些生物科学史教育,促进学生科学态度和科学精神的形成。
五、结语
在高中生物教学中渗透生物科学史,可以增强学生生物学习的兴趣和动力,帮助学生更好地理解生物知识和重难点,提高学生的探究能力和科学素养。教师必须不断学习,提高自身的专业水平,合理运用生物科学史,才能提高生物教学质量。
作者:安转霞 单位:甘肃省秦安县第五中学
参考文献:
[1]黄丽坚.浅谈科学史在生物教学中的应用[J].中学教学参考,2011(17):121.
一、渗透生物科学史教育,培养科学态度和科学世界观
生物科学史是研究生物学概念、科学理论和科学思想的产生、演化过程及其发展规律,考察科学家的生平、成就、思维方式及研究方法上的特点。探讨科学家科研中的成败原因,研究科学家发展中不同观点和理论之间的纷争与融合,考察科学发展的内部逻辑、外部动力和相互关系,研究科学与发展的关系等等[2]。在生物课堂教学中加强生物科学史教育,在一定程度上是顺应学生身心发展特点。在教学基础上增加生物科学史教育,利用学生的好奇心作为激起兴趣为切入点,将学生的兴趣上升为学习的乐趣。另一方面,生物科学史同时向学生介绍科学家的奋斗历程、曲折经历等生平事迹。在科学探索过程中,科学家身上折射出的执着,求实,刻苦等高尚品质是一种宝贵的教学财富。所以在生物教学中增加生物科学史教育,不仅能培养高中生学习兴趣和实验能力以及创造性思维能力,也能培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,更能使他们形成积极的科学态度和科学习惯。以高中生物人教版必修一以光合作用为例,在正式学习光合作用过程之前,进行光合作用科学史讲述,包括什么是光合作用,光合作用的意义以及光合作用是如何发现的等,教师可以用趣味性的,故事性的口吻来讲述,学生的兴趣能够得到激发,而且在轻松愉悦的氛围中学生也更乐于去汲取更多的生物学知识,更进一步提高学生的生物科学素养。
二、倡导探究性学习,培养学生自学能力和创新精神
探究性学习的三个基本目标是理智能力的发展、深层次的情感体验、建构知识掌握解决问题的一般方法。探究性学习是问题性、过程性、开放性的统一[3]。在探究性学习的教学中,教师是学生学习的引导者和促进者,而学生则是探索者、发现者,这种新的学习方式在我们今天的生物教学中培养学生科学素养有重要的指导意义。探究性学习的目的和新课标对学生的目的要求是一致的,都是提高学生的综合素养,是培养学生综合能力的一种学习方式。那么,在探究性学习中,要注意哪些问题呢?
首先,教师角色定位。虽然探究性学习倡导的是学生自己去发现、探索新知识,但是他们的学习仍然是具有一定的被动型的,所以要求教师能够有计划有目的并且有组织的进行,学生的独立学习能够进行下去,必须要有教师的引导,他们的学习效果才有可能事半功倍。因此在探究性学习中,要求教师的角色是引导者,教师要扮演好引导者这个角色,就必须做好充分的准备。在上课之前,教师可以根据教材准备导学案,内容包括本堂课的学习目标,重难点和基础知识以及基本技能、相关知识回顾和学生自测等。课堂上教师提出事先准备的问题来吸引学生注意,激发学生自觉解决问题的欲望。需要注意的是,在学生分析问题时,教师的职责是为学生提供时间和空间方便他们进行思维的交流和碰撞,切不可在一旁急于纠正学生的错误。在课堂的最后,教师着重对学生理解、讨论不透彻的问题进行精讲,帮助学生对深奥的生物学知识的理解。讲解完成后,将导学案上的本节课学生学习成果自测让学生独立完成,并由教师回收批阅。
其次,学生的角色定位。针对问题的探究活动是探究式学习的中心,学生在遇到各种使他们困惑的问题时就要想方设法寻找问题的答案,他们可以经过推理分析来找出解决问题的方向,然后通过观察和实验来收集事实;也可以通过其他的资料来进行归纳比较和分析,以形成对问题的解释;在经过讨论和交流后进一步澄清事实,发现新的问题,对问题进行更深入的研究。学生在主动参与的过程中进行学习,在探究问题的活动中获取知识,所以学生能更容易了解科学家的观点和科学精神,在做科学的过程中学习科学。
三、重视实验教学作用,训练学生生物学方法的养成
生物学实验无论是在生物科学发展的历史中,还是现代生物学的研究中,对生物学理论的建立,对科学方法和思想方法的获得,以及对学生各方面能力的培养都有十分重要的意义[4]。通过对近年来的高考试卷分析,我们不难发现,生物{考试卷每年都会有涉及关于实验设计的题目,是对学生实验设计综合能力的考核。但目前我们的生物实验教学中大都停留在教师讲学生做的阶段,实验步骤都是按照教师事先准备好的来做,学生操作也大都是在教师演示后进行的。学生欠缺对实验设计的思考,这有悖于实验本身的意义,它要求学生能够探究获取未知的东西。因此,在实验教学中,我们应当给予重视,改革实验的教学方法。
为了学生的生物科学方法的建立和形成,在实验教学中教师可以多加强学生探索性或者设计性实验的学习。教师可以引导、启发学生对现有实验进行思考,并且根据自己思考的思路设计实验进行探究,然后教师根据学生设计的实验方案和结果进行评价。这样学生在探究性实验中不断完善的过程,有利于他们思维的培养和科学方法的养成,使他们真正成为学习的主人。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:9-11.
[2]孙定建.科学史教育全方位科普的有效手段[J].理论观察,2003(3):25-27
一、正确处理学科知识、社会需要和学生发展之间的关系
无论是课程目标的确定还是教学内容的选取,都有一个首当其冲而且无法回避的问题,也就是学科知识、社会需求和学生发展三者的关系问题。各国课程改革的经验表明,“以学科为中心”的课程能够较好地传递人类社会积累的知识和经验,有利于学生建立完整的知识结构并实现知识的迁移,但是由于忽视社会的需要和学生的心理特征及认知规律,容易造成与社会脱节和学生学习负担过重。“以社会为中心”的课程强调按社会需要来确定教学内容,有利于培养学生参与社会活动的意识和能力,但是由于忽视知识的内在逻辑顺序和学生的个性特点,使得课程内容零散,缺乏整体性和连续性,不利于学生的全面发展。“以学生为中心”的课程以学生的兴趣和动机为基础,以学生所需要的经验和感兴趣的问题构成学习单元,让学生从做中学,有利于提高学生的学习兴趣,发展学生学习的主动性和创造性,但是由于忽视知识的系统性和教育的社会功能,内容庞杂而缺乏连续性,不利于人类文化遗产的传递,不利于学生掌握适应社会所必需的基础知识和基本技能。现在,越来越多的人认为,学科知识、社会需求和学生的发展都是课程设计应当考虑的重要因素,应当将这三者作为一个统一的整体来考虑,不可偏废。
中学生物课程目标的确定应当力求实现学科知识、社会需求和学生发展的最佳结合。因此,新世纪中学生物课程教材改革的重点不是如何更加完美地呈现生物学科的知识结构,而是如何更好地体现学生发展和社会的需要。
二、课程目标要适应社会发展的需要
在充满希望和挑战的21世纪,科学技术与社会将发生强相互作用。科技将高度社会化,社会将高度科技化。社会的高度科技化要求公民普遍具有较高的科学素养,包括科学知识、科学观点、科学态度、科学精神、科学方法、科学价值观、科学思维习惯和行为习惯等。生物科学在社会发展中的地位和作用要求我国涌现出一大批站在生物科学前沿的创新型人才。从这个意义上说,中学生物课程一方面要使广大受教育者具有较高的生物科学素养,另一方面又要为将来可能从事生物科学研究的学生,在态度观念、知识和能力等方面打好生物学基础。
从国际上看,全球经济的一体化,人类社会的高度信息化和科技化,高科技的发展所引发的知识经济时代的到来。全球性的人口、粮食、健康、能源、资源和环境等问题,都给各国的基础教育,尤其是发展中国家的基础教育提出了严峻的挑战,要求基础教育的教育目标作适当的调整,如强调国际理解,具有收集和处理信息的能力,树立全球意识和环境意识,树立人与自然和谐共处、可持续发展的观念,学会关心,学会学习,学会发现,学会创造等。从国内形势来看,经济正处在高速增长的阶段,同时也面临着许多问题,如人口负担过重,环境污染加剧,科学技术水平与发达国家相比差距较大,民族创新意识不强,社会转型期人们的思想观念冲突和各种社会矛盾比较突出,人们的思想道德和科学文化素养有待于进一步提高,等等。这些问题对基础教育所提出的要求,特别是知识经济对基础教育的要求,也都应当在中学生物课程目标中得到体现。
知识经济是建立在知识的生产、传播、转移、分配和使用之上的经济。知识经济所依赖的主要资源不是有形的物质资源,而是无形的智力资源。中国作为一个人口众多、人均物质资源相对贫乏、因科技和管理水平低而对物质资源的利用效率又很低的国家,如果能充分开发人们的大脑,提高民族创新能力,特别是科技创新能力,沉重的人口负担就会转化为无与伦比的智力资源。中国就有可能变劣势为优势,在某种程度上超越工业化国家已经走过的一些发展阶段,迅速赶上发达国家。假如我们培养出的学生总是长于记忆而拙于发现,长于应试而拙于实践,乐于接受现成结论而不会质疑,只知被动完成老师下达的学习任务而不知主动地学习,创新精神和实践能力就无从谈起,我们怎么能抓住知识经济时代带来的发展机遇呢?由此可见,新世纪中学生物课程的教育目标,应当以全面提高学生的生物科学素养为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点。
三、课程目标要符合学生发展的需要
关于学生发展的需要,首先应当研究中学生学习生物科学的心理特征和认知规律。要了解哪些内容是学生乐于学习的,哪些内容对学生的终身学习和发展具有较高的价值,而不是单纯从学科知识的系统性出发,选取学生应当学习的内容。调查表明,关于动植物的形态结构和分类等事实性知识,名词术语较多;有些动植物是学生不常见的,教学大纲和教材从学科知识的系统性出发,将它们作为代表动物或代表植物讲述,学生的学习兴趣较低。关于原理性知识和程序性知识,能够使学生理解为什么,懂得怎么做,是学生非常感兴趣的。例如,生物的性状是怎样遗传给后代的?遗传物质是怎样发现的?等等。因此,在确定具体教学内容的教学目标时,对事实性知识应当做较低要求,如知道或识记等;对原理性和程序性知识应当做较高要求,如理解和应用等。教学内容的时效性和对学生发展的价值是与其基础性呈正相关的,也就是说,教学内容与基本概念、基本原理和相关性越高,其时效性就越长,对学生发展的价值就越大。因此,在确定本学科课程目标时,使学生掌握生物学的基本概念和基本原理仍是不可忽视的。
生物学实验、实习和调查等探究活动是中学生普遍感兴趣的。这些探究活动不仅能够帮助学生掌握知识,而且能够使学生充分体验到发现的乐趣,成功的愉悦,在科学态度、意志、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力等方面也能得到发展。因此,让学生拥有科学探究的经历和体验,应当成为中学生物课程的重要目标。
在研究学生心理特征和认知规律的基础上,至少还应当研究以下几个问题。一是如何促进学生的全面发展。促进学生的全面发展是靠整个教育体系特别是课程体系来实现的,社会和家庭因素也起着重要作用,因而非一门学科课程所能承担。但是,一门学科课程的教育功能又是多方面的。中学生物课程作为一门科学课程,在提高学生的生物科学素养、发展智力的同时,在德育、美育和促进学生身心健康发展方面也应当发挥独特的作用。二是如何体现尊重学生个性发展的特点。学生的认知水平和兴趣都不是整齐划一的。具体教学内容的教学目标应当体现弹性和选择性,有基本要求和较高要求之分,随着年级的递进,选学内容应当逐渐增多。各种探究活动应当为学生提供多种可供选择的方案,也可以让学生自己提出探究的课题,自己设计和进行实验寻找答案。三是如何为学生的终身发展打基础,培养学生终身学习的能力。为此,在课程目标中应当要求学生具有利用课本以外的信息资源获取和处理信息的能力。
四、课程目标应当体现学科特点
在20世纪,随着数学、物理和化学原理和方法在生物学研究中的广泛应用,研究手段的现代化,生物科学取得了突飞猛进的发展。以DNA双螺旋结构模型的建立为标志,分子生物学的研究取得长足进展,并深入到遗传学、细胞生物学、神经生物学、发育生物学、进化论和生态学等各分支领域,使生物学各个领域的研究在分子水平上趋于统一,并越来越接近揭示生命的本质。生物科学原理与工程技术的结合,催生了生物工程(生物技术),并迅速实现产业化,成为新的经济增长点,在农业、医药工业、医疗、环保等领域硕果累累。与生物学密切相关的人体科学、营养学、优生学、卫生学、行为科学等学科的发展,在促进人们身心健康、提高人们生活质量方面发挥了重要作用。
21世纪将会加速发展的学科群中,生命科学因其研究客体的极端精巧和复杂性,以及社会多种需求(人类生存环境、资源、食物、健康等)所产生的紧迫性,最可能出现革命性的变化,以至成为新的科技革命的中心,对其他学科产生巨大的带动作用,并对人类社会的生产方式、生活方式乃至思维方式产生广泛而深刻的影响。
生物科学的现状和发展趋势要求中学生物课程的知识教育目标做出相应的变革,应当使学生不仅掌握基本的生物学概念、原理和规律,而且了解这些知识产生的过程及其应用,还要了解生物科学的新进展和发展趋势。
学校对开设课程的重视程度发生了大的偏差,只重视音乐、舞蹈、美术等专业技能课,对基础文化课程极为不重视。生物学教学内容的选择、教学手段的运用学校基本没有检查过问,生物教师的工作基本上处于放任的状态。生物教师科学素养得不到有效提升。主要表现在如下几个方面:1、生物科学知识老化陈旧幼儿师范学校生物学教学现在仍然使用的是上个世纪九十年代编写出版《生物学》教材,由于中等幼儿师范学校减少并呈逐步取消的趋势,《生物学》教材国家没有再重新改编。教师教学为乐得轻松,大多数都采用了选取学生初中学过的动植物有关形态学内容教一教。长期下来,不但学生生物科学素养无法得到好的培养,教师由于缺乏动力不再主动学习新的生物学知识,甚至由于长期不使用原来大学所学的生物学知识和技能都被遗忘。2、科学研究能力弱.学科教学研究水平不高由于教师没有教学压力,学校对该门学科教学不重视,很少开展与学科教学相关的教学科研活动,学校也不投人资金支持,就连起马的教学研讨活动也很少开展。长期来,教师个人缺少锻炼,科学研究能力弱,学科研究水平较低。
课堂教学不能很好地与生活实际相结合
进人新世纪后生物学发展很快,特别是在工农业生产、医药卫生、人类生活等应用领域取得了长足进步。但是,由于教材没有增加这些内容,教学课时不够,生物老师几乎不会主动去查阅资料,在课堂中向学生讲解介绍这些,严重脱离了学生的生活实际。
提升生物教师科学素养的途径
笔者认为可从以下几方面来实施。加强学习,提高认识,增强提升科学素养的自觉性思想是行动的指南,如果生物教师对自身科学素养提升的现实性和必要性认识不到位,他就不可能积极主动采取行动,遇到困难也会缺乏毅力去克服。加强学习,学习我国教育中长期发展纲要,学习国家有关提高国民科学素养的文件精神,特别要系统学习幼儿园科学教育标准。通过学习,了解目前我国科学教育现状和要求,充分认识到自己肩上所承担的责任,改变自己对科学教育的态度,增强提升科学素养的自觉性。
教学相长,在教学中全面提升内在的科学素养
幼儿师范学校的生物学教学现状宏观上说不令人满意,但也给教师带来了很大的自由空间,教师可以自由选择教学内容、灵活多变的教学方式。在充分研读幼儿园科学教育纲要的基础上,教师完全可以放弃原有的教材重新编写适合对学生进行科学素养培养的讲义。根据现行教学的实际,删掉原有教材中重复缀述的内容,增添生物科学发展史和新成就知识,注重生物学知识获取方法的指导,多引用学生生活实际有关的事例,组织师生共同完成一些简单的生物科学小实验。在教学过程中组织学生到校外参观,实际感受生物学知识的应用。在这个过程中,教师必须重新进行学习,通过查阅资料、亲自动手、和其他教师进行合作研讨等,达到不断丰富自己生物科学知识,提高获取和运用生物科学知识的能力,培养自己热爱生物科学的情感。积极投身学校课题研究,掌握更多更好的科学研究方法课题研究是人类采取科学方法揭示未知奥密,寻找事物科学规律的有效途径。生物教师参加这些活动,特别是结合学科教学的研究活动,不仅可以改变教学模式,同时,还能不断提升自己科学素养。
作者:熊茂荣 单位:重庆幼儿师范高等专科学校
提高课堂教学有效性是实现高中生物教学质量飞跃性提高的前提和基础,高中生物教师有责任也有义务采取各种措施,为提高课堂教学的有效性而努力。在这过程中应该要结合自身教学经验,根据学生学习特点,在符合一定的教学规律下,制定教学策略。
1.精心设置课堂导入,实现教学过渡
课堂导入是课堂教学的重要组成部分,对课堂教学的进行有着重要的影响。因此,高中生物教师要想提高课堂教学的有效性,就必须要在课堂的开始阶段做好工作,精心设置课堂的导入环节,以精彩有效的导入吸引学生的注意力,激发学生学习的兴趣。如在学习《DNA是主要遗传物质》这一章节中关于DNA的知识时,教师在课堂导入上可以以“奇”为主方向,让学生在好奇心的驱使下,进入课堂教学语境。比如教师可以以“天才和疯子到底有多远?”为主题,作为导入的内容,在此内容之上,融入DNA的相关知识。举例来说,有着音乐、数学天赋的人,他们的天赋其实是遗传物质给予的,而主要的遗传物质就是DNA,DNA上染色体的失序可以导致特殊天赋的产生,也可能会导致精神分裂症等精神病。大多数一出生就患有“威廉斯综合征”的孩子,他们体内的7号染色体错排了20个基因。在全球每两万人当中,就有一人会出现这种情况。通过这样的材料导入,学生会更深刻的理解DNA的重要性。而且提高这样的问题和材料导入,学生们的学习积极性会被大大的激发,会对DNA的相关知识产生更强烈的求知欲,教师在这样的基础之上在把学生的注意力引入课堂主题,就更容易与学生产生良好的互动气氛,有助于课堂教学的有效进行。
2.与生活接轨,实现教学知识化与生活化的有效结合
有经验的高中生物教师都明白,教学没有效率,取不到预期的教学目标,主要的原因之一就是教学内容与学生生活及知识结构不“融洽”,学生面对于生活相差甚远的知识,一是无法产生学习兴趣,二是不能深刻的了解生物知识的本质。因此,高中生物教师在教学中,必然是要加强生物知识与生活的联系,如在“细胞的分化、衰老和凋亡”这一节的学习中,教师可以在立足课本知识的前提下,让学生对细胞的衰老和凋亡现象进行思考。
如以日常生活中的大量的宣称可以力保青春永驻的化妆品和保健品广告位切入点,让学生运用所学的细胞知识进行分析,讨论“永葆青春”的可能性。而按照细胞衰老和凋亡的规律,人体细胞也是不断地在衰亡,这是自然规律,是不可抗拒的自然规律,到目前为止我们人类还无法改变这一现实。这样学生可以学会运用生物科学,对日常生活中的一些现象进行理性的判断,达到学以致用的效果,而这正是判断课堂教学是否有效的关键标准之一。
3.发挥学生想像力,组织进行探究式教学
生物科学在漫长的发展史中对人类社会起到了积极的推动作用,生物科学的出现使得人类对自身对整个地球生态系统有了更深刻,更全面的认识。而取得这些成果的关键就在于人类永不停息的探索精神,可以说就是这种精神引导和推动了整个生物科学的发展,而高中生物作为生物教育的重要阶段,负有培养学生科学探究精神的神圣使命。因此,高中生物教师要想完成教学任务,实现教学目标,也就必须要强调对学生生物知识探究能力的培养。举例来说,在教学《染色体变异及其应用》时,可以让学生发挥现象,讨论在太空失重中是否会造成染色体的转变和变异,如果会那是否代表着人类走向太空,走向宇宙的梦想会成为一把双刃剑?走向太空,生活在太空之外的某个星球,就可能造成染色体变异,进而造成人类的变异。在这样的问题讨论下,学生既可以对当前生物科技前沿,太空生物研究进行思考,加强学生与现代生物科学技术发展的联系,避开教材相对滞后性的弱点,也可以让学生对染色体变异进行更深入的了解和探索,强化学生对知识的记忆力和理解能力。
4.与时俱进,帮助学生树立正确的生物科学观
生物科学在当今社会的作用不言而喻,高中生物教育必须要立足生物发展的趋势,在教学中融入当前的生物科学研究前沿知识。当然对高中学生而言,其知识水平和专业知识技能尚待提高,如果在课堂上灌输太多的生物科技信息,可能会起到适得其反的作用,不利于课堂教学的进行。毕竟,高中生物还是属于基础性的生物科学教育,对学生的要求是具体的、基础的知识掌握,而不是抽象性超前的知识掌握。因此,高中生物教师可以从思想意识层面进行生科技术的教育,如以“2010年,英国生理学家罗伯特·爱德华兹因为在试管婴儿方面的研究获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。 ”等这些著名科学家在有关生物科学方面取得的成果为教学材料,既让学生了解当前生物科学的发展状况,也让学生从中增强危机意识,毕竟我国在生物科学研究方面还与世界发达国家有较大差距。