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一、什么是生物科學史
生物科學是一門研究生命現象、揭示生命運動規律的自然科學.生物科學史涵蓋多方面內容,包括生物科學知識的發展歷程,科學家研究生物科學時所采用的理論與實踐方法的演進過程,涵蓋著科學家對生命現象的看法與觀點.生物科學史是一個動態的過程,它研究生物科學在過去如何發生與發展,也表示人們當前對生物科學的認識與觀點,揭示今后對生物科學的研究方向.另外,科學家在對生物科學的探索中所展現的高貴品質與精神,也同樣蘊含于生物科學史,時刻教育和警醒著后人.
二、生物科學史對高中生物教學的重要意義
1.有利于激發學生學習生物科學的興趣
生物科學史包含與人類生存和發展息息相關的歷史片段及真實的材料,這些生動鮮活的內容,能夠在一定程度上增強高中生物課程的趣味性,使教師和學生均能提高對生物科學重要性的認識,繼而能更積極參與到高中生物的教學過程中.在教學中,教師將教授的內容與生物科學史中的相關史料相結合,為學生講解真實的歷史事件,以此提高課堂的趣味性,從而激發學生的學習興趣.
2.有利于引導學生理解生物科學知識
生物科學史記載著生物科學知識基本的概念、原理和規律是如何發展的.這些生物科學知識的發展歷程,為學生在課堂中學習生物知識提供了所需產生、發展的背景,并說明了科學家探索和研究這些知識的過程.眾所周知,生物科學知識始終處于不斷變化發展中,對知識的研究切勿僅限于一點,而要著眼于發展全局.生物科學史能夠提供科學知識發展的整個過程,幫助學生構建更加完整的知識框架,對學生更加深刻理解和掌握知識提供了一定的幫助.
3.有利于學生學會生物科學的研究方法
科學的研究方法是確保人類研究得到正確結果、把握真實規律的重要工具.生物科學研究方法的不斷創新,引領著人類取得更大的研究成果.生物科學史反映了科學家探究生物問題的思維過程以及解決生物問題的研究方法.而教師在高中生物教學中滲透給學生生物科學史的教育,使學生在學習過程中掌握生物科學的研究方法,并從中總結出生物科學的學習方法,幫助學生大幅度提高學習效率.
4.有利于培養學生的科學精神
生物科學史在記載科學家研究生物科學歷程的同時,體現了科學家寶貴的科學精神.學生所需要的懷疑精神、創新精神和求實精神都包含在這些科學精神中.對學生進行生物科學史教育,能夠使學生認識到進行科學研究應具有堅持不懈的精神和科學嚴謹的態度,提高學生科學素養,滿足當前高中教育的需求.
三、生物科學史在高中生物教學中存在的問題
1.缺乏教育價值的認識和先進的教學理念
根據實際調查,多數高中都認可生物科學史具有教育價值,但卻沒有給予相應的重視.教師受傳統教學模式的影響嚴重,對學生的教育更加注重知識的講解,很難在課堂上增加新穎的內容,忽視了生物科學史的教育價值.另外,教師的教育理念還沒有隨著新課標教育理念的發展而改變,多數教師更多關注學生的學習成績,忽視生物科學史教對學生各方面素質的提高.
2.對生物科學史的了解程度不夠
多數高中生物教師在接受教育階段,對生物科學史沒有充分的了解,相關專業知識的學習并不扎實,另外,高中生物教師工作任務繁重,缺乏足夠的時間深入了解教材以外相關的生物科學史,導致無法順利展開生物科學史的教學.
3.學生偏重于掌握知識,課堂參與意識薄弱
調查發現,學生對生物科學史中所涉及的科學知識以及科學家的勵志故事有著極大的興趣.但是,學生對生物科學史中科學知識的學習,也是為了應付考試.同時,學生更不愿學習生物科學史中科學的研究方法,他們認為這些對于成績的提高并沒有很大的幫助.在實際課程中,學生缺乏應有的參與意識,不積極配合與教師的互動.另外,學生在課堂中體現的被動心理,也對學生學習生物科學史十分不利.
4.教學評價機制不合理
學校對于學生的評價,仍然局限于學生的考試成績,這就導致教師的授課過程與學生的學習過程,都以提高考試成績為主要目的,很少考慮到學生全面素質的發展.而且在考試與作業中都有規定答案,這就束縛了學生的思維方式.此類不合理的教學評價方式,致使高中生物課程開展生物科學史教學舉步維艱.
四、如何在高中生物教學中滲透生物科學史
1.教師要轉變教學觀念,提高自身素養
新課標教育理念與傳統的理念有著諸多不同,新課標更加注重學生在學習生物的過程中科學素養的提高,教師也要適應時代的要求轉變自身固有的教學觀念,要結合教學目標,采取學生感興趣的教學方式,充分發揮學生的主觀能動性,使學生更加積極主動的參與到教學過程中.此外,教師還應當不斷提高自身的科學文化素養,繼而促進教育質量的提高.
2.學生要重視學習方法,培養科學精神
學生要逐步意識到自身的素質和能力,是今后適應社會生活最重要的因素.學生進入學校參與課堂,并不是單純為了獲得知識,而要在學習的過程中,形成考慮問題的正確思維方法,提高解決問題的能力.學生要在生物科學史中,學習到科學家身上所具有的高貴品質,為今后自身更好地發展打下堅實的基礎.
3.學校要改革教育評價制度
【關鍵詞】生物科學史 教學有效性 興趣 探究
生物科學是自然科學中的一門基礎學科,是研究生命現象和生命活動規律的科學。生物科學史即生物科學產生發展的歷史,既包括科學家對生命現象的研究過程,又包括科學家研究生命現象時所持有的不同觀點和態度;既包括生物學理論和方法的形成演變,又包括不同學科之間的聯系、科學與社會的相互影響。
普通高中生物課程標準指出,學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究的方法,學習科學家獻身科學的精神,有利于提高學生的科學素養,幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系,增強學生對自然和社會的責任感,促進學生形成正確的世界觀和價值觀。
有效教學主要指在一定的教學投入內(時間、精力、努力),通過教師的教學,學生獲得具體的進步和發展,達到最好教學效果的教學,是卓有成效的教學。在45分鐘課堂的有限時間里,如何巧妙合理地講解生物發展史的內容,激發學生學習的興趣,培養學生的科學素養,達到教學的三維目標,筆者談談個人的見解。
一、精通生物發展史,保證有效教學
生物科學發展經歷了三個階段:描述性生物學階段、 實驗生物學階段、分子生物學階段。由于科技生產力水平的限制,19世紀以前生物科學發展基本處于描述性生物學階段,尤其以1859年英國生物學家達爾文的《物種起源》為代表,他們都只是從純生物學的角度來闡述生命現象,而不能說明它的根本機理和原因。1900年孟德爾遺傳定律的發現,使生物學從原來的描述性學科發展成一門實驗性的學科。1953年沃森和克里克兩人提出了遺傳物質脫氧核糖核酸(DNA)的雙螺旋結構模型,從此,把整個生物學研究推進到分子生物學的新階段。
伴隨著新課程理念的提出,新教材做出了相應的變化,其中有一個變化較為顯著,就是課本增添了許多科學史的內容。據統計,高中生物必修教材出現的科學史內容共計50個片段左右。
“要給學生一杯水,教師要有一桶水。”教師應具備精深的學科專業知識、豐富的科學文化知識,對于整個生物發展史的歷程要熟悉,對于高中生物教科書中的科學史要精通,才能保證課堂的有效教學。
二、開展科學史教學,激發學習興趣
托爾斯泰說過:“成功的教學所需要的不是強制,而是激發學生的興趣。”促使學生在愉悅的氣氛中學習,喚起學生強烈的求知欲望是教學成功的關鍵。生物科學史中有很多關于科學家本身或者是科學家進行科學研究過程的趣事,將其引入到生物教學中,必然會大大激發學生的學習興趣。例如,講授《伴性遺傳》,引入了18世紀英國著名的化學家兼物理學家道爾頓的故事。道爾頓在圣誕節前夕買了一雙“棕灰色”的襪子送給母親,母親覺得櫻桃紅色的襪子顏色過于鮮艷,道爾頓感到非常疑惑,又去問弟弟和周圍的人,除了弟弟與自己的看法相同以外,其他人都說襪子是櫻桃紅色的。道爾頓經過認真的分析比較,發現他和弟弟的色覺與別人不同。道爾頓雖然不是生物學家和醫學家,卻成了第一個發現色盲癥的人,也是第一個被發現的色盲癥患者。為此他還寫了篇論文《論色盲》。后來,人們為了紀念他,又把色盲癥稱為道爾頓癥。在教學中,適時引入這樣的故事,能為新知識的探究做背景材料的鋪墊,既能引起學生的興趣,又很好地引出探究問題,還豐富了課堂內容。
三、開展科學史教學,掌握生物知識
開展生物科學史教學,有助于學生獲得生物學基本事實、概念、原理、規律和模型等方面的基礎知識,了解生物科學和技術的主要發展方向和成就,了解生物科學發展史上的重要事件。例如:講授《現代生物進化論理論的由來》,課文引入長頸鹿是如何進化來的生物科學實例,指出歷史上有兩種關于生物進化的理論曾經爭得很厲害,分別是拉馬克提出來的“用進廢退”和達爾文提出來的“自然選擇學說”對長頸鹿進化的解釋。拉馬克認為,生物進化其核心是有一種內在的動力驅使生物向前發展,而由于“用進廢退”,習性會讓生物的器官出現獨特的形態。達爾文認為,原始長頸鹿中有的較高有的較矮,當食物缺乏時,較高的個體能吃到較高處的樹葉,是其他動物吃不到的,因此有生存優勢,能留下更多的后代。一代又一代選擇的結果,長頸鹿的脖子就變得越來越長。了解生物科學知識在生活、生產、科學技術發展和環境保護等方面的應用,有助于積極參與生物科學知識的傳播,促進生物科學知識進入個人和社會生活。
四、開展科學史教學,培養探究能力
生物科學作為由眾多生物學事實和理論組成的知識體系,是在人們不斷探究的過程中逐步發展起來的。探究也是學生認識生命世界、學習生物課程的有效方法之一。普通高中生物課程標準倡導探究性學習,力圖促進學生學習方式的變革,引導學生主動參與探究過程,勤于動手和動腦,逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,重在培養創新精神和實踐能力。例如:講授《植物生長素的發現》,書上通過一系列的實驗從一定程度上反映了科學探究的一般方法,對培養學生科學的思維方法和研究方法,培養學生的科學精神、創新意識和實踐能力是一個非常好的素材。19世紀末,達爾文研究了光照對金絲雀草胚芽鞘生長的影響。通過大量的實驗、科學的設計方法,得出結論:金絲雀草向光彎曲生長是胚芽鞘尖端可能會產生某種物質,這種物質在單側光的照射下,對胚芽鞘下面的部分會產生某種影響。1913―1914年,詹森、拜耳在達爾文實驗的基礎上,分別對實驗做進一步的深化,為溫特的實驗提供了重要的思路。1928年,溫特的實驗進一步證明了胚芽鞘尖端確實產生了某種物質,這種物質從尖端運輸到下部,并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分的生長。1934年,郭葛等人提取出該物質,并確認它的化學本質是吲哚乙酸,把這種物質命名為生長素。通過科學史的學習,學生掌握了科學的探究方法,并感受到科學知識的獲得積累了眾多科學家的心血和智慧。
五、開展科學史教學,樹立正確的價值觀
科學史可以幫助學生樹立全面而準確的科學形象和科學家形象,領悟科學精神和人文精神,加深對科學的理解。培根說過:“讀史使人明智。”教師通過傳授科學史可以幫助學生樹立正確的辯證觀、人生觀和世界觀,培養學生熱愛家鄉、熱愛祖國的精神,增強振興中華民族的使命感與責任感。例如,講授《DNA分子結構》時,教師向學生介紹了DNA雙螺旋結構發現的歷程。1951年,23歲的沃森來到英國劍橋著名的卡文迪什實驗室,在那里遇到了大他12歲的克里克,開始了現代生物學史上最動人心弦的合作。也許沃森和克里克不一定是最聰明的科學家,也不一定最有經驗,但是他們靠的是不懈的努力,靠的是知識和能力的互補,終于打開了“潘多拉”盒子,開啟了分子生物學時代。為此,1962年,沃森、克里克、威爾金斯因發現DNA分子結構一起獲得了諾貝爾醫學和生理學獎。當他們站在科學最高的榮譽臺上,享受鮮花和掌聲時,是否還記得那位“科學玫瑰”――英國女科學家富蘭克林。沒有富蘭克林在1951年11月拍攝的一張十分漂亮的DNA晶體X射線衍射照片,他們能激發靈感嗎?但在那個時代,女科學家受到歧視和不平等的待遇,她的成就也沒有得到應有的重視。1958年,37歲的富蘭克林患癌癥去世。最近,英國為了紀念她對發現DNA結構的貢獻,英國皇家學會設立“富蘭克林獎章”。生物學史中還有著豐富的愛國主義教育的內容。教學中可以適時引入我國古代、近代在醫藥、農業、生物學上的偉大成就,例如李時珍的《本草綱目》、袁隆平的雜交水稻、1965年蛋白質-結晶牛胰島素等。通過科學史的學習,學生不僅激發了愛國熱情,更重要的是養成了求實的科學態度、寬容的人生態度,樹立了真善美的價值追求。
生物科學發展史是生物學發展的一面鏡子,本身就是一部完美的教材。在新課程改革的引領下,把生物科學發展史素材全面引入到課堂中,有目的、有計劃、有重點地進行教學,構建有效的課堂教學,落實三維目標,力爭使每個學生都能達到、獲得現代化公民必須具備的科學素養。
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【關鍵詞】 動物實驗動手能力結構功能學習興趣生物科學素養
【 abstract 】 high school biology study should strengthen the animal experiment content, raises student's beginning ability, deepen our understanding of the animal organs of perceptual knowledge structure and function, strengthen the students' interest in study and biological science.
【 key words 】 animal experiment ability structure function study interest biological science
生物和醫學技術發展日新月異,高中生不但要從書本上了解生物醫學的知識,也要實際動手操作,獲得感性認識,培養興趣。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,動物實驗是學生認識和研究生物科學的重要手段,通過動物實驗,可以加深對動物器官結構功能的感性認識,培養學生學習的基本技能和觀察、分析綜合運用生物學知識的能力。而且可以提高學生學習生物學的興趣,培養實事求是的科學態度。因此,加強動物實驗內容對培養學生鞏固、綜合、運用所學生物學知識十分有益。
讓高中生了解實驗動物的概念
高中生應該了解實驗動物不同于家養或野生的動物。實驗動物是指經人工飼育,對其攜帶微生物實行控制,遺傳背景明確或者來源清楚的用于科學研究、教學、生產、檢定以及其他科學實驗的動物。動物試驗是以實驗動物為材料,采用各種方法在實驗動物身上做試驗,研究動物在實驗過程中的反應、表現及發生、發展規律和有關技術問題。實驗動物作為人類的替身,可以用來驗證一個又一個的生命科學真理,例如探索生命現象,開發新藥等。
讓高中生了解實驗動物的福利和保護
高中生應該了解沒有實驗動物的巨大貢獻,人類對于生命的理解是絕對不可能達到現在這一程度。目前發達國家都相繼頒發了實驗動物管理條例、法規或規范,已實現了實驗動物生產的標準化、商品化和社會化,并且形成了完整的實驗動物教育、科研、生產管理與應用體系。我國也出臺了實驗動物的管理法規。我們應該為實驗動物提供良好的飼養環境,干凈通風的飼養房間,柔軟舒適的墊料,供給充足的專門配制的食物和清潔的水,控制動物的密度,提供動物玩耍的物品,正常的晝夜變化頻率。按時打掃飼養動物的房間,更換籠中的墊料。目前發達國家普遍開展了以替代、減少、優化的運動。實驗動物的福利還體現在在實驗中減少動物的痛苦,進行有損傷的操作前要進行麻醉,處死實驗動物時要快,減少其痛苦。
三、利用動物實驗讓學生增強對動物器官結構功能的感性認識
對于高中生來說,沒有條件進行尸體解剖來了解人體的結構,用動物進行替代是一個很好的選擇。例如,要了解人體或其它哺乳動物內部結構,我們可以用解剖大鼠來學習這些知識。用生理鹽水和戊巴比妥鈉粉劑配制成1%戊巴比妥鈉,按4ml/kg對大鼠腹腔注射麻醉,麻藥起效后將大鼠用橡皮筋和大頭針固定在解剖臺上,用解剖剪剪開大鼠的皮膚、肌肉和腹膜,進入腹腔,用棉簽撥開觀察胃腸肝胰脾等器官結構和位置。通過這樣的解剖學習,學生們可以對人體器官結構和位置有更深刻的感性認識,有利于提高學生的生物科學素養和對生物學和醫學的興趣。在研究動物器官功能方面,我們可以利用蟾蜍來初步認識生物大腦和脊髓的作用。用大頭針從蟾蜍頭與身體的結合部向大腦方向插入,左右移動破壞大腦,發現蟾蜍肢體變得僵硬,對刺激無反應。然后用大頭針向脊柱中插入,破壞脊髓,發現蟾蜍肢體變得癱軟。同樣,我們也可以利用蟾蜍觀察心臟跳動,用剪刀剪開蟾蜍胸部和腹部的皮膚肌肉,進而剪開胸骨,觀察蟾蜍心臟跳動情況,然后把心臟周圍血管剪斷,游離心臟,放入純凈水中,發現心臟跳動逐漸減弱。同樣把一顆蟾蜍心臟放入自來水中,心臟跳動的時間明顯延長。這些動物實驗能培養學生的動手能力和學習興趣,促使學生思考生物學現象背后的道理。另外,現在網絡發達,學生可以通過上網學習在實驗中感興趣的問題。
在動物實驗中培養學生的團隊協作精神
現在的學生多是獨生子女,與他人合作的能力欠缺。動物實驗通常需要多人協作完成,學生在分組共同完成動物實驗的過程中,培養了團隊協作精神,建立了良好的人際關系,促進了同學之間的交流。
綜上所述,對高中生開展動物實驗教學有很多好處,能培養學生的動手能力,加深對動物器官結構功能的感性認識,增強學生的學習興趣和生物科學素養。
參考文獻
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關鍵詞:應用生物科學;教學改革;創新發展
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)02-0253-02
目前,我國食藥用菌產業發展迅猛,成為繼糧、棉、油、果、菜之后第六大出口創匯的農產品,總產量居世界第一[1],但食藥用菌產業從業人員卻良莠不齊,或是植病、微生物、蔬菜、生物學等相近專業的大中專畢業生,或是根本沒受過專業教育的農民以及南方長年從事食用菌栽培的熟練工等,人才因素嚴重地制約了食用菌產業的發展。據社會調查和社會實踐領域專家及人才市場供求信息反饋證明,我國經濟建設中急需食藥用菌專業一線技術應用型人才。基于此契機,吉林農業大學于2009年及時成立了全國第一個全日制培養食藥用菌高技能人才的本科專業——應用生物科學(食藥用菌方向),本專業以培養深入掌握真菌分類、菌種生產與保藏,食用菌栽培,食藥用菌產品加工以及真菌學生物學基礎,具有較強的綜合運用各種基礎理論知識專業技能解決實際問題的能力的人才為目的[2],加快本專業的發展,是促進我國食用菌產業發展的關鍵,本文就如何加快應用生物科學(食藥用菌方向)專業發展進行積極探索。
一、確立業務培養目標和業務基本要求
首先,要確立該專業的培養目標和業務基本要求。應用生物科學專業的學生要掌握菌物科學的基本知識和理論;掌握食用菌高產栽培措施、菌種生產、病蟲害防治等基本理論和技能,包括食用菌栽培、病蟲害防治、設施栽培、生產加工、發酵制藥、營銷策劃等實際操作應用能力;具有較強的綜合運用各種基礎理論知識專業技能解決實際問題的能力;具備熟練實踐操作技能,能夠在食用菌相關企事業單位、科研單位、生產第一線從事食用菌生產、加工、研究、建設、管理、服務以及營銷等工作;具有創新創業精神,德、智、體、美等方面全面發展。
二、創新教學體系和人才培養方案
教師在教學中要實行“模塊教學”,即前兩學期按大類專業寬口徑培養,構筑一個食用菌基本知識的平臺,最后兩個學期設幾個窄口徑的專業化培養方向,并開設與之相適應的四種專業課程模塊。實踐教學上,食藥用菌專業學生一入學就進入實踐教學基地,邊實踐,邊學習。同時根據教育部的有關開展創業園活動的文件精神,結合食用菌產品特點,設計與“模塊教學”相關的四個生產實習模塊,增設創業實踐,旨在通過模擬創辦公司,提高學生創新創業精神,培養學習興趣,樹立創業模式,提供就業新思路,開辟就業新途徑。邀請企業、學生等多方參與,制定體現時代特色、符合社會需要的人才培養方案。從學生就業、發展、興趣愛好出發,邀請學生代表參加。同時充分體現以企業為先的理念,根據當前行業要求及社會現實需要,廣泛征求企業、專家意見,制定符合行業持續性、階段性發展特點的菌類藥物專業人才培養方案。以技術應用能力和基本素質培養為主線,建立專業人才的知識、能力和素質結構。培養實踐操作熟練,基本理論扎實,知識面寬泛,心理素質好,綜合素質高的高技能人才。因此,在教學中通過“加強第一課堂的實用性,強化第二課堂的技能性”,對課內、課外教育教學內容進行整合,形成“大課堂”觀,將課內、課外理論、實踐緊密結合,構建知識、能力和素質培養體系。建立校內食用菌基地,主要解決學生對專業基礎知識的認知能力和基本技能訓練;成立本專業獨立經營的食用菌研究所,產品研究開發中心等,以科研帶動教學,為師生提供科學研究和實習場所,使科研與“三農”結合;成立食用菌高科技示范園,現代化工程示范園等,為師生鍛煉提供綜合性運用專業知識的場所的同時,學校成為園區的技術依托,展示了農業現代化樣板;成立校(縣)企合作的聯合體,合作辦學體,項目合作等,可緊密與生產實際結合,培養學生專業領域某一方面的技能,畢業生可“頂崗帶職”實習預就業,教師可科研開發及成果轉化,對全面提高師生綜合能力提供條件;成立科教興農(企),為培養人才和地方經濟建設發展服務,為發揮高等農業院校教育、科學研究和社會服務功能提供了廣闊天地。
三、完善滿足專業需要的教材體系
根據新專業培養目標的定位,結合人才培養方案,有計劃地開展教材建設,針對現在本科生、碩士生、博士生教學當中缺乏統編教材以及統編教材不很適用的情況,編寫出新的更適用于本學科實際的教材,包括微生物學、普通真菌學、植物生理學、基礎生物化學、菌物學導論、遺傳學、菌類類資源學、食用菌育種學、食用菌栽培學、藥用菌產品開發與利用、食用菌產品加工學等各方面的全套教材,使教材內容能充分反映本學科的最新進展,并力求更多地聯系國民經濟發展的實際需要。
四、教學內容更新和教學方法改革
根據課程特點將課程劃分為各大主體內容,修訂課程教學大綱,按理論、實驗和實踐3個模塊組織教學,依托植物病理學省級重點學科的資源優勢,及時引入本學科領域最新研究成果和相關領域的前沿知識,豐富理論和實驗教學內容,構建以理論知識為基礎,強化實驗操作技能和實踐能力培養的課程內容體系。根據該門課程與生產實際聯系緊密的特點,以校內實踐教學基地為依托,結合教學實習及季節實習進行現場教學;積極組織學生采集和制作標本,促進課內與課外相結合,理論與實際相結合;率先實行雙語教學,學生反響良好;課堂教學中引入小組討論、報告、演示等方式,有效促進師生交流和互動,激發學生學習的主動性,突出學生的主體地位,提高教學質量。把多年野外采集的植物病害圖片和菌物圖片,制成多媒體課件,以圖片、動畫和聲像材料等直觀方法激發學生的學習興趣。運用真菌永久顯微玻片、病害癥狀圖片、菌物實物等教具加強學生感性認識。吉林農業大學菌物標本館隨時向本科學生開放,為學生自主學習提供便利條件。
應用生物科學(食藥用菌方向)專業是新興的學科,需要不斷在摸索中前進。在教學中,教師要不斷提高創新能力,實現良性互動,為國家培養急需的高素質食用菌專業型人才,進而加快應用生物科學專業發展。
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關鍵詞:經典實驗;生物模型;小組合作
《義務教育生物課程標準(2011年版)》中對生物課程性質進行了定義,生物科學是研究生物現象和生命活動規律的一門科學。它不僅是一個結論豐富的知識體系,也包括了人類認識自然界的一些特有的思維方式和探究過程。生物科學需要許多人的共同努力和不斷探索,尤其要培養學生科研的思維和興趣。“面向全體學生,提高生物科學素養,倡導探究性學習”是標準中提出的課程基本理念。
高中生物教材中有很多經典實驗,在我們的傳統教學中,教師只講解其中的生物學知識,而忽略了特有的思維方式和探究過程,無法讓學生體會探究的樂趣與成就感。
本節課希望通過制作簡單的生物模型,以小組合作的形式展開探究實驗,讓學生直觀地體驗科學家的探究過程,在教學過程中,切實落實主體性教學,提高學生的探究能力,訓練學生科學的思維方法。
一、教學目標
1.知識目標
(1)概述生長素的發現過程。
(2)說明植物向光生長的原因。
2.能力目標
(1)體驗發現生長素的過程和方法,學會科學探究實驗的設計方法。
(2)訓練嚴密的邏輯思維能力、觀察能力,養成良好的生物學素養。
3.情感目標
學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態度以及對真理不懈追求的科學精神,進一步激發學生辯證唯物主義世界觀的樹立。
二、課前準備
1.學生知識儲備
(1)生物科學研究的基本思路:提出問題作出假設設計實驗實驗結果實驗結論。
(2)探究實驗遵循兩個原則:對照原則和單一變量原則。
(3)制作實驗模型。
2.制訂課堂規則
(1)分組。本次課堂以小組為單位進行探究活動,每7人一個小組,共6組。小組成員分工合作,每個學生負責一個探究題目(題目提前一天公布),小組長協調并整體負責。
(2)選題。課堂開始前2分鐘,由各組小組長抽簽選擇課堂上負責的探究題目。課堂上按照題目順序各小組負責人展示自己的實驗設計方案,并闡述實驗設計是否遵循單一變量原則和對照原則,完整闡述加5分。
(3)質疑。當一個小組展示自己的設計后,其他小組可以對他們的設計提出質疑,或者進行完善,質疑正確加3分,提出新的設計加5分。回答他人質疑正確得2分,錯誤扣2分。
(4)評選。最終根據得分評出最優秀的小組,授予“最佳探究小組”稱號,并給予獎勵。
3.設置探究題目
探究一:植物的向光性是由單側光引起的嗎?
探究二:胚芽鞘向光彎曲與哪個部位有關?
探究三:胚芽鞘感光刺激的部位在哪里?
探究四:尖端產生的“影響”要向下傳遞才能發揮作用嗎?
探究五:這種“影響”為什么會造成胚芽鞘的彎曲?是由于分布不均勻造成的嗎?
探究六:如何證明胚芽鞘的彎曲生長是由化學物質引起的?
三、課堂教學
1.情境導入
多媒體展示一張圖片《爸爸去哪兒》森林探險的畫面。用學生感興趣的情境導入到我們的主題。如何通過植物判斷方向,為什么植物具有向光性呢?
2.課堂探究活動
探究一:植物的向光性是由單側光引起的嗎?
針對小組1提出的策略一,小組2補充策略二,增加了一個實驗組,形成相互對照。
探究二:胚芽鞘向光彎曲與哪個部位有關?
小組2提出了策略一,小組1補充策略二,增加了一個實驗組,看看削去的胚芽鞘尖端能不能生長,能不能彎曲。
小組4進行質疑:請問兩個策略能不能判斷與哪個部位有關?是尖端還是尖端以下?起著怎樣的作用?小組2回答:我們只能判斷與尖端和尖端以下都有關系,至于起到什么作用,還需要進一步探究。
探究三:胚芽鞘感光刺激的部位在哪里?(是尖端還是尖端以下)
小組3提出了策略一,小組1補充策略二,認為多增加幾個實驗組,這樣才能準確地判斷感光部位,并且對于胚芽鞘的認識更加充分。
小組6提出質疑:為什么感光刺激在尖端?小組3回答:可能尖端有感受光的物質。小組1回答:也許是單側光這個刺激會使尖端產生某種促進生長的物質(稱為“影響”),引起的反應。
探究四:尖端產生的“影響”要向下傳遞才能發揮作用嗎?
小組4提出策略一,受到小組1質疑:怎么能夠判斷瓊脂片本身會不會起到其他作用,比如能夠促進生長等等。于是提出策略二進行補充。小組4接受他們的建議。
探究五:這種“影響”為什么會造成胚芽鞘的彎曲?是由于分布不均勻造成的嗎?
小組5提出策略一,小組6提出質疑:為什么一定要黑暗環境,既然胚芽鞘尖端在直射光照條件下也沒有生長變化,那么我們認為可以在光下設計實驗,如策略二。小組3質疑:在策略二中不滿足單一變量,現在光照也變成變量了。小組4回答:當光照條件相同時,光照就不是變量了,而是變成無關變量,所以策略二也是可行的。經學生激烈的討論,最終達成統一認識,就是兩種策略都可行。
探究六:如何證明胚芽鞘的彎曲生長是由化學物質引起的?
小組6提出策略一,小組2進行質疑:這個實驗中沒有空白對照,最好增加一個對照組,將一個空白的瓊脂片放在削去胚芽鞘尖端的頂端。小組6接受意見并進行補充。
小組5提出策略二,想要觀察一下甲乙彎曲程度是否相同。
(特別說明:本節課重點在于探究實驗設計,對于實驗現象和結果學生在預習時已經掌握,所以,課堂上只是簡單描述現象與結果,這里不再贅述。)
3.學生歸納總結
植物的向光性是由于生長素分布不均勻造成的:單側光照射后,胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側,因而引起兩側的生長不均勻,從而造成向光彎曲。
四、教學反思
1.讓學生學會質疑
在設計探究問題時,特地設計了探究一的問題,讓學生對看似平常的現象,學會質疑,敢于質疑。通過質疑加分的環節鼓勵學生對他人的設計進行思考,并大膽質疑。通過學生的質疑與回答,讓探究實驗的設計更加科學與完善。
2.面向全體學生
本次課堂共有六個探究題目,由易到難逐步深入,并且層層遞進。小組成員分工合作,每個學生負責一個探究題目,負責設計方案并對他人方案進行質疑與答疑。這樣的設計面向全體學生,使每一個學生都有自己的任務,對自己的探究項目設計全權負責,同時又希望在別人的項目中起到幫助作用,所以,課堂上所有的學生都積極投入,發揮自己的能力為小組爭分。
3.提高生物科學素養
學生通過六個探究題目的設計,親歷提出問題,作出假設,設計實驗,觀察實驗結果,得出實驗結論,在此過程中養成科學思維的習慣。并且在設計過程中遵循兩個基本原則對照原則和單一變量原則,并培養了學生嚴謹的科學態度,激發了學生探究的興趣。
4.倡導探究性學習
本次課堂學生學習的積極性被充分調動起來,讓學生感受到探究的樂趣,并體會到自己的思路與科學家的思路相似或者相同的成就感。我們課本教材中還有很多的經典實驗,都可以用小組探究的方式來挖掘利用,使我們的課堂真正以學生為主體,調動學生思維,提升學生的科研能力。
參考文獻:
關鍵詞:產學研合作教育;師范生;免費教育;高師院校
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0092-04
2007年5月,國家在部屬師范大學推行師范生免費教育,通過定向培養大批優秀師資,鼓勵更多的優秀人才從事教育事業,促進教育事業的發展。目前,首屆免費師范生已走上工作崗位,現有的人才培養模式是否能達到既定的培養目標,學生是否能迅速適應環境、順利地承擔起教書育人的重任,現有的人才培養模式與實際的人才需求間的差異等將是廣大教育工作者們面臨著最為迫切和現實的問題。為此,筆者通過訪談、問卷調查等方式對陜西師范大學生物科學專業學生的人才培養、就業狀況等進行了調研,分析了現有人才培養模式的優勢和不足,并結合產、學、研合作教育的思想提出了相應改進的策略,以期為免費師范生人才培養提供借鑒。
一、高師院校開展產、學、研合作教育的意義
高等院校作為知識創新的主體和解決國民經濟重大問題、實現技術轉移、成果轉化等重要方面的主力軍,走產、學、研結合道路已是大勢所趨,而高等師范院校開展產、學、研合作教育以培養高素質創新型教育人才也勢在必行。高師院校是培養中小學教師的搖籃,為基礎教育培養的高水平師資力量是高師院校的“產品”,高校既是產品生產的主力,也是教育研究的主體,又是培養的主要場所,成為師范生培養、教育、研究三位一體的重要機構,開展產學研合作教育,進一步整合社會資源,是培養合格師范畢業生的必由之道。
1.產、學、研合作教育是高師院校培養高素質教育人才的有效途徑。高師院校開展產、學、研合作教育,可以促進學生將理論知識與實踐相結合,進一步鞏固專業基礎知識,提高自身的教學技能和科研素養,是高師院校培養高素質教師的有效途徑。
2.產、學、研合作教育能大力推進高師院校技術成果的轉化。據調查,國外高校的科研成果轉化率為60~80%左右,而我國高校的科研成果轉化率只有8%,師范院校更低。高師院校既是高層次師范生人才培養的重要基地,又是教育人才匯聚的戰略高地,也是科研創新的重要場所,在建立以企業為主體、市場為導向、產、學、研相結合的技術創新體系方面,具有得天獨厚的優勢和條件。高師院校實施產、學、研結合教育,可以為高校培養人才提供目標導向,為科研人員提供研究選題,為成果轉化提供平臺,從而推進高師院校技術成果全面高效的轉化。
3.產、學、研合作教育有利于提高高師院校教師的教學實力。對于高等院校來說,開展產、學、研合作教育可增強高校科研工作者與產業研究者之間的交流合作,極大地促進高校科技創新能力的提高、學科建設的發展以及師資隊伍建設。一方面,教師通過實踐進一步提高自身的應用和開發能力,完善知識結構,提高師資隊伍水平;另一方面,教師將實踐經驗和高新技術、創新思想、新理念等帶回到課堂中,既能拓寬學生的知識面,又能培養學生的創新思維。推動產、學、研合作教育的同時,能促使學校教師轉變單純以教學為主的觀念,強化科研意識,在服務社會、服務企業的過程中培養師范生發現問題、解決問題的能力,使得學生在日后的教育工作中有能力去開展教學方法及教育問題的研究。
4.產、學、研合作教育是高師院校服務社會的重要渠道。高等教育具有教育、科研、社會服務三大職能。高師院校通過產、學、研結合與教育機構、企業、科研院所合作發展,加強對中小學教育的研究和人力資源的支持,加強企業技術改造和技術開發,加快先進技術在企業中的推廣應用,促使高科技成果的轉化,培養符合社會發展及人才市場需求的素質高、能力強的師范生,從而充分體現高師院校在社會服務方面的重要作用。
綜上,將產、學、研合作教育進一步落實到高師院校的人才培養體系中,是科學飛速發展的必然結果,是高師院校自身發展的需要,是提高學校綜合實力的客觀需要。探索高師院校的產、學、研合作的教育模式,推進產、學、研結合,對于高師院校完成人才培養目標意義重大。
二、陜西師范大學生物科學專業免費師范生產、學研、合作教育開展現狀
1.人才培養模式。該校以“培養德、智、體等方面全面發展的基礎教育學校優秀教師及教育行政管理人員,為造就教育家奠定堅實基礎”為目標,對師范生實施“2+2”人才培養模式,即前兩年按學科大類進行通識培養,后兩年按學科專業方向進行專業培養。課程體系由通識教育課程、專業教育課程和教師教育課程構成。對生物科學專業而言,在大一、大二期間除了開設動物學、植物學等專業課程外,廣泛開設英語、數學、大學語文、大學物理學等課程,基礎知識面廣。大三除了開設遺傳學、微生物學等生物專業課程外,大量開設教學論、教育心理學、教學技能等教育專業課程,注重提高學生的專業知識水平和教學技能。大四進行半年的教學實習和半年的畢業設計。
2.與中小學結合狀況。實施免費教育的師范生是應國家各個地方學校對中學教育工作者的需求而生的,帶有一定的定向培養性質,將國家六所教育部直屬院校與各個地方的中小學或教育機構的需求相聯系。學校與中小學合作,創建了多個教學實踐基地,通過頂崗實習、支教、教學實習和掛職鍛煉等方式在緩解基礎教育師資需求的同時,又促進師范生教學實踐能力的提高。
3.國家政策支持狀況。教育部直屬的六所高校,實施“兩免一補”師范生免費政策,就業政策則是入校就簽訂了協議書,規定免費師范生畢業后必須從事十年以上的中小學教育工作,每位免費師范生畢業后都有編有崗。工作可進行雙向選擇,在自己沒有找到合適工作的情況下國家根據地方需求對其進行分配,免費師范生的學習、生活和就業問題都得到了保障。
4.參與科研狀況。①對中學教育的研究。學校開設教育《心理學》、《教學論》、《教學技能》等專業教育課程,使學生能從理論上了解和認識中學教育。為期半年的實習是免費師范生深入認識中小學教育的一個重要過程,通過聽課、寫教案、說課、講課、班主任見習等活動深入了解中學教育情況,并通過對實習地區的教育現狀進行調查,撰寫調查報告,提升發現和解決實際教學問題的能力。②對生物科學的研究。除了常規的課程實驗和畢業論文設計,還通過豐富多樣的課外活動如挑戰杯、勤工助學科研項目、大學生開放性實驗項目、博士本科生“手拉手”等培養師范生參與科學研究的興趣,提升科研水平。③讀研模式。免費師范生畢業時不得報考脫產研究生,但可在職攻讀教育碩士學位。免費師范生根據在校及工作期間的表現而獲得報考資格,以課程教學及教育學研究為主。
三、對生物科學專業免費師范生人才培養模式的反思
針對免費師范生培養的成效,進行了問卷調查。向生物科學專業2007級、2008級師范生共發放了問卷250份,收回有效問卷235份。以此為依據分析了生物科學專業免費師范生培養模式的不足之處,并結合訪談內容做了相應的原因分析,主要有以下幾方面內容:
1.免費師范生職業理想不確定。在被問及成為一名優秀教師是否是目前的職業理想時,調查結果顯示,18.6%的學生表示還不確定“成為一名優秀的教師”是否是自己的職業理想。如果免費師范生本身沒有確定教師為自己的職業理想,學生自身沒有為將來的職業努力提升自己能力的信念,那么國家對免費師范生的培養就顯得很空泛無力,沒有經濟壓力,沒有較大的獎懲措施,工作有分配,這將嚴重導致免費師范生學習動力不足。免費師范生職業理想不確定,一方面是由于報考前對免費師范生政策了解不足,另一方面則是師范生的從教信念不夠堅定。
2.教學技能需要加強。38.4%的學生對免費師范生的教學技能培養不滿意,覺得還不能達到社會需求的水平。學生反映,學校在大三才開設教學技能類課程,并且師范生大多數時候只能通過課堂進行理論學習,所以學生在學校學習期間鍛煉教學技能的機會非常少。教學實習是師范生提升教學技能的一個重要環節,而對于生物專業首屆免費師范生大四的教學實習狀況的調查顯示,近20%的被調查者認為實習時間太短;學校教學環境條件不能為學生提供掌握現代教學技術的機會;上講臺講課機會少,難以提高教學技能水平;實習學校不能很好地為學生提供專業課程實習的機會;實習教師指導仍需加強等。
3.科研素質有待提高。調查中,64.3%的學生對于自己的科研素質是否能達到社會對生物教師的要求這一問題持不確定或否定態度。作為未來的生物學教師,要培養創新型高科技人才,生物科學專業師范生首先得具備創新精神和一定的科研素養。而我國對本科生的科研素質的培養普遍欠缺,又不能報考生物科學專業的研究生,使得大多數師范生對自己的科研素質不自信。很多師范生表示,相對研究生而言,本科生在科研素養方面嚴重缺乏競爭力。
4.學生創新思維培養不夠。調查中,很多學生表示學校注重理論學習,學生深入接觸課堂和科研的機會很少,缺少實踐,以至于理論和實踐嚴重脫節。教師在引導學生將所學的理論知識運用到實踐中具有重要作用,學校設立了雙導師制,即安排大學本學院的專業老師和中小學教學名師為指導老師,對學生的科研能力和教學技能的培養提供幫助。這一制度的設立其實是可以增加學生深入接觸課堂和科研的機會的,但調查結果顯示,只有4%的學生認為導師給他們提供了很多科學和科研方面的幫助,10%的表示在必要時導師有一定的幫助,而其它近86%的同學都表示和導師間很少聯系,幾乎沒有幫助,這大概是由于中國學生在學習方面不夠主動以及師范生學習動力不足等原因造成的。
四、加強產、學、研合作教育,提升生物科學專業免費師范生培養成效的相應策略
根據對生物科學專業免費師范生產、學、研合作教育現狀、現有培養模式的不足及相應原因的分析,以產、學、研合作教育思想為指導,提出了提高生物科學專業師范生培養成效的相應策略:
1.增進師范生與中小學的交流合作。高校應增進師范生與中小學的交流合作,如邀請中小學優秀教師、校長來校舉辦教育系列講座,入校后就陸續安排師范生到中小學課堂聽課等,讓師范生較早地獲得近距離接觸中小學課堂、與優秀教師面對面交流的機會,以促使學生吸取更多的一線教師的實踐經驗和教學觀點。一方面可幫助師范生更好地制訂自身學習計劃,另一方面可促進師范生將理論學習與實踐體驗相結合,從而提高自身教學素養。
2.組織師范生支教。國家和學校采取相關鼓勵措施,組織在校師范生到農村中小學支教。一方面可以改善農村中小學師資缺乏、教學觀念落后的現狀;另一方面可使師范生通過了解農村教育現狀增強自身的責任意識,樹立終生從教的理念,增強師范生的學習動力。
3.進一步擴大和優化教學實習基地。教育實習是師范生提升教學技能的一個重要環節。然而隨著近年來實習生人數的增加,實習學校條件有限,導致實習環節出現實習指導教師指導不力等問題。進一步擴大和優化教學實習基地,改善和緩解實習指導教師指導不力、實習教學環境差、實習隊伍專業分布不平衡等一系列問題,可讓免費師范生獲得較多的實踐機會,更好地體驗到高水平的教育教學理念和方式,以保障師范生實習見習工作的高質量完成。
4.增進高校教育專家與中小學的交流合作。增強教育專家與中小學一線教師間的交流,為教學專家和中小學一線教師提供一個共同開發教學資源的平臺,可促進中小學基礎教育研究工作的展開,并及時地將高校教育方面的科研成果運用到教學實踐活動中,促進科研成果轉化。同時教育工作研究者可將教學一線新的教學觀念反饋給師范生,促進師范生的發展。
5.切實落實導師制度,積極引導師范生從事科學研究。由于免費師范生定向教師職業,并且本科畢業后只能攻讀教育碩士,與生物技術專業的本科生或研究生相比,其科研素養訓練方面相對缺乏。但作為新世紀的生物學教師,具備一定的科研素養仍是很有必要的。落實導師制度,帶領免費師范生進行開放性試驗、創業大賽或導師自己的科研課題,在本科階段就將其引入科學研究行列,可鍛煉其科研能力,提升其科研素養。這對于擴大科研隊伍,增強學校科研實力,促進高師院校向綜合性院校發展也有著重要意義。
6.加強與企業間的合作。通過共建技術中心、共辦高科技實體、研究和商務中心、電子門戶網站、共同研究開發課題等。高師院校要充分發揮教育優勢為企業做培訓,同時將課堂引進到工廠、科研院所,組織學生進行參觀學習,使學生身臨其境,這樣一來,即可讓學生逐步掌握生物科研工作的步驟和基本方法,從解決生產經營的問題中學習到更多的知識和技能,又可增強學生對企業生產研究的認識,獲得更多與科技前沿專家的交流機會,使學生大開眼界,以激發其專業課程的學習興趣和創新思維。
7.建立健全創新激勵機制。建立健全的創新激勵機制,通過課題支持和成果獎勵,充分調動本校科研人員和學生的創新欲望與創新意識,促進團隊建設,鼓勵發明創造和成果轉化。為產、學、研的各個環節提供便利,促進學生主動學習和探索,理論與實際相結合,手腦并用,切實的提高自身的科研能力、創新能力和動手能力。
當然,對高師院校的免費師范生開展產、學、研結合人才培養模式的研究和實踐還處于初級階段,只有在國家、企業、學校的共同努力合作下,給予必要的法律、政策、經濟的支持,通過產、學、研結合教育培養符合社會需要的高素質創新型師范人才的道路才能走得越來越好。
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【關鍵詞】 高中生物;課堂教學;應對策略
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)22-0-01
我們學校是地處邊遠的山區,學生的入學成績與周邊的兄弟校相比明顯偏低,而且初三、高一兩年時間沒念生物,加上學生原有的生物學基礎比較薄落,學習習慣不良,大多數學生心理上還停留在生物是次要科目,沒什么可念,基于這樣的一種現狀,我認為要讓農村學生學好高中生物,首先要在課堂消除學生認識偏差,培養學生學習生物的興趣,更新教學理念,注重對不同程度學生的關愛。
一、正確引導,消除認識偏差
由于受陳舊觀念束縛,學生對生物這門學科認識不清,沒有真正體會到生物科學的重要性,因此,教師應通過新學期、新學年的“開場白”,如緒論或前言等及時給學生講解,向學生說明生物科學是研究生命現象和生命活動規律的科學,與我們人類生產、生活、健康有密切的關系,是自然科學的前沿學科,學習生物科學有重要意義。比如,生物科學在醫學、醫藥的應用,在農業、能源開發、環境保護等方面的應用,這些將使學生視野擴大,充分認識到生物科學的廣闊前景,從而改變學生的早期認識偏差,下定決心去學生物學。
二、培養學生學習生物的興趣
學習興趣是指學生對學習活動產生的心理上的愛好和追求的頃向。在實踐中,興趣對人的活動將產生巨大的推動作用,一旦對學習發生興趣,就會充分發揮自己的主動性和積極性,濃厚的興趣將是人們刻苦鉆研,勇于攻關的強大動力。愛因斯坦說:“興趣是最好的老師”。學生只有對生物學感興趣,才想學,愛學,才能學好,因此如何激發學生學習生物的興趣,是提高教學質量的關鍵。我覺得以下兩種方法很重要。
1、充分利用課堂培養學生的生物情感
教學活動需要師生雙方的默契配合,教師在情感、自身素質、語言、教態等方面都感染著學生。首先,教學中教師對學生要有深厚的感情,高度重視師生之間的情感交流,防止和消除感情上的隔閡。同時給學生創造寬松有序的課堂環境,培養人人善問的習慣,激發人人求知的欲望,通過不同難度問題的提出,給予人人成功體驗,學生因“親其師而信其道”,這樣就使每一個學生在課堂上都積極參與。其次,教師的自身素質和教學藝術對學生生物情感的培養也起著舉足輕重的作用。在課前教師要做好充分的準備,包括鉆研大綱、教材、習題等,同時盡可能多的預見課堂上有可能發生情況和學生可能提出的問題。在課堂上需要靈活、恰當地處理課下沒能預見到的問題,授課的語言生動、簡潔、準確,板書流暢、美觀,教態優雅、大方,表情從容、自信,教學方法靈活、實用。這些都潛移默化地感染著學生,學生因“親其師而信其道”,從而對生物產生濃厚的興趣。
2、通過生物科學史教學,培養學生的生物科學探索精神
通過生物科學史教學,學生不但能了解生物知識的產生發展過程,而且還能從中學到生物生物科學的研究方法和思維方法,更重要的是體驗到了科學的態度和精神,如向學生介紹沃森和克里克發現DNA雙螺旋過程,他們這種勇于探索和獻身的精神,正是由于對事業和崇高理想的追求,為人類的進步作出了偉大的貢獻,進而培養學生了解生物,學習生物,發展生物的興趣。
三、轉變觀念,更新教學理念
中學生物教學方法是多種多樣的,但是卻沒有一種普遍適用的,這就是我們常說的“教學有法,教無定法”,不同的教學方法所適用的情況和取得的效果是不同的,為了最佳的教學效果,就必須轉變觀念,更新教學理念,我認為以下兩種方法很重要。
1、注重閱讀,提高學生的自學能力
閱讀能力是學生必須掌握的基本技能,自學能力是多種心理機能參與的一種綜合能力,培養學生的自學能力是一項比傳播知識更重要的任務,通過看書閱讀是培養學生自學能力的重要方法。
首先,閱讀是學生獲取知識的重要手段,指導學生閱讀教材,抓住教材重點、難點,帶著問題聽課,這樣就能較快把握教材重點、難點,同時注意前后知識的聯系,使其在原有的知識基礎上掌握新的知識,即提高了學生聽課效率,也促進了學生自學能力的形成。
其次,指導學生利用課外資料,尤其是當前學過的課本有關參考資料,以擴充學生知識視野,幫助學生歸納、總結,在歸納總結中鞏固和提高,因此要告戒學生課后不要急于完成作業,不要只顧做大量習題,把自己淹沒在“題海”中,而應根據課堂要求,立即復習鞏固,并參考課外書上的一些體例格式及教師強調的重點和難點,把每節、每章整理出綱目,把易混淆的內容進行比較辨析。實踐經驗表明,理解的知識和結構化、系統化的知識更容易儲存在大腦,也便于提取應用,此外,學生有選擇地閱讀一些課外資料,也能發現新問題、新知識,能發現新問題本身就是一種創新,這樣能激發學生的學習的熱情,使學生全身心投入到學習中,有助于學生理解、掌握教材重點、難點。
2、培養學生正確的解題思路
俗話說,“教學不是單純地向學生傳授知識,而是培養學生思維方法、能力,教會學生自己學”,因此,在教學中,除了傳授知識外,應注重學生學科思維方法的訓練和正確的解題思路。在學生的頭腦中,如果沒有相關的生物學知識和相應解題方法和思路,那么,學生在思考問題的時候,就沒有明確的目標和方向,以致在答題時,答非所問,不得要領。
事實上,由于生物的學科特點和解題的需要,已經形成了一些行之有效解題思路,讓學生掌握這些解題思路是至關重要的,比如解生物實驗題,首先,應了解實驗目的,從而確定實驗變量。其次,明確實驗原理。第三,依據實驗原理,設計實驗步驟。其中設計實驗步驟時,要注意遵循等同條件,單一變量的原則,大體的實驗步驟可歸納為:(1)選材、分組、編號,(2)設置實驗組和對照組,(3)觀察、記錄數據。最后,分析實驗結果,得出實驗結論。
當然,對于有些生物題目還有一些具體或特殊的思路,為了讓學生掌握這些思路,單靠死記硬背是不行的,要經常性的教和練,教主要是教師在整個教學過程中,按照清晰的科學思路和方法去講解和分析,并在講后提示學生是否有更好的思路和方法,教師良好的示范性必然對學生有耳濡目染的作用。而練主要是要求學生回答問題和表達時能按照科學的思路去思考和表述。
四、注重對不同程度學生的關愛
普通農村中學的學生對學好生物學往往信心不足,大多數是由于低年級未能重視,導致基礎知識薄弱,知識積累少,基本技能匱乏。同時,由于長期的學業失敗而造成自卑心理,致使缺乏自信,喪失學習生物的興趣和動機。為了改變學生的這種狀況,我的做法是:降低標準,分層要求,多鼓勵,少批評,讓學生在學習生物學過程中增強信心。比如,在課堂教學過程中要注重對中下學生、學困生的提問,并予以鼓勵,使他們感受到自己在班上有受到老師關注的。同時,教學中要講清、講透每一個概念、規律,弄清其性質、用途,并用一些學生力所能及的習題進行鞏固,使學生及時體驗到成功的感覺,樹立學習的信心。另外,課后作業批改時,不要忘記寫上幾句鼓勵性語言。這些舉措在一定程度上使學生感受到了老師的關愛,從而增強了學生學習的信心和動力。
總之,讓學生學好生物并非一朝一夕的事,教師要從分利用生物學科特點,有計劃、有目的、有步驟地幫助學生消除認識偏差,樹立學習信心,培養學生學生熱愛生物科學。同時教師要轉變觀念,更新教學理念,豐富學生生物科學知識,發展生物科學能力,還要加強生物科學精神和科學思想教育,挖掘生物教學中的人文因素,把人文精神和科學精神有機結合起來,使不同程度的學生都能獲得發展,促進農村高中生物教學的發展。
參考文獻
[1]《生物學教學論》主編:張迎春,汪忠
關鍵詞:菁英班;人才培養模式;研究;實踐
為貫徹落實全國科技創新大會精神,在教育部和中國科學院的組織下,本著“優勢互補、合作共贏”的宗旨,南京農業大學與中國科學院上海生命科學研究院于2012年簽署“科教結合協同育人”戰略合作協議,共同探討建立科教結合協同育人新模式,培養高質量的人才。2014年,南京農業大學與中國科學院上海生命科學研究院合作共建“生物科學與技術菁英班”,旨在培養在生物基礎科學領域具有扎實理論基礎和鮮明專業特色的領軍人才、拔尖人才。為了達到培養目標,南京農業大學與中國科學院上海生命科學研究院雙方在教學、科研、實踐等領域均進行了廣泛的合作探索。
一、生物科學與技術菁英班人才培養模式與培養方案設計
生物科學與技術菁英班是一個流動的班級,班級成員來自基地班的前十名,通過這樣的選拔方式可以更好地培養出“菁英”,每年對菁英班學生進行考核,不在自己本班前十名的學生只能退出班級,而進入前十名的學生就可以進入菁英班,這樣流動的方式,可以極大地激發學生的斗志,使其更好地在菁英班中進行學習。
生物科學與技術菁英班必須培養出高素質、厚基礎、寬口徑的合格人才,生物科學與技術菁英班人才必須具備以下知識和能力:必須掌握科學和生物科學的基本理論、基本知識,具有相關的科學知識,具備進行實驗操作的基本技能,具有獨立獲取知識、計算機應用和信息處理等的基本技能,熟悉實驗室操作的要求和規范程度,了解生物科學的理論前沿和發展動態,掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
二、生物科學與技術菁英班的具體實施
按照菁英班的培養目標要求,制訂“學研結合”的人才培養方案與教學計劃。菁英班學生本科階段需要完成124學分的必修課和36學分的選修課。菁英班學生的主要基礎課程在我校完成,期間,對方選派優秀科研人員(導師)開設學術前沿講座和專題課程。
其次,每學期菁英班學生都有自己的交流會,總結和闡述自己的收獲,班級里面有30位學生,在同一個班級里大家共同學習、交流,取長補短,彌補自己的不足之處,這樣可以更好地提升自己。
三、創新型人才培養路徑的思考
“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才?”這是著名的錢學森之問,深深表達了錢老對中國現代科技教育和創新的擔憂。然而事實上我們并非不能培養人才,只是培養的不是創新型人才,而是服務型人才,即腦力勞動者。
中國作為人口大國,一直以來都擔任著勞動力輸出者的角色,過去是體力勞動者,現在是腦力勞動者。他們都有一些共性,專業基礎知識扎實、吃苦耐勞、不會質疑。中國學生乖巧聽話,似乎是國際公認的。中國選擇應試化的基礎教育也確是迫不得已。一個教師每天要應付幾百個學生,遍布各個班、各個年級,他能夠完成這些任務都實屬不易,更別提一對一的小班化教學了。在“僧多粥少”的客觀條件下,機械大生產的應試教育成了最方便且有效的方法,學、統一考試、統一答案。即使老師鼓勵學生提出問題,問的也只是怎么解題而已。嚴格的基礎教育給了學生扎實的基本知識和優秀的分析問題、解決問題的本領,然而卻扼制了學生創新和發現問題的能力。
應試教育所帶來的單向思維方式應該在大學教育中得以修正,形成批判性思維,“不唯上,不唯書,只唯實”,構建起導師和學生“平等”的地位關系。導師只是指引方向,更或者只作為一個技術支持,在必要的時候給予幫助。敢于質疑,敢于提問,才算真正參與了教學過程。知識可以接受,但不能連著思維架構一起照搬。一個優秀的創新型人才自然需要在某一領域有著深厚的知識基礎,但這些知識是立體的、相互的,而不是獨立的、片段式的存在。這就需要學生構建自己的知識體系,根據自己的需要查漏補缺。什么樣的知識才能記得牢固、弄得明白?答案是自己找的。填鴨式的教學之所以不能長久,就是因為自始至終它都是別人強塞的東西,這些知識都分門別類地歸整好,互不相通。而一個學生應該做的,就是把它們串通起來,變成自己的知識。
立體的、相互的知識體系是成就創新型人才的基礎,創新不是空中樓閣,它也需要建立在前人的經驗之上,以廣博的理論為依據,其主要取決于個人的學習態度和探索精神。然而培養創新能力的重要條件,就是營造出一個需要創新能力的氛圍,不讓這種能力在學習生活中無用武之地。
擁有廣闊的國際視野、緊跟科技前沿也是培養創新型人才所要注重的。一方面,大學鼓勵參與科研的導師、教授等進入教學工作。這群身處科技前沿的教育工作者會給學生帶來書本外的收獲,有些書本上還寫著未知之謎的東西興許已經有了新的突破。另一方面,便是外請研究員進行講座。這也是菁英班帶來的最大收獲。
菁英班兩次上海之行很好地體現了這一點。有機化學課上聽到的質譜分析儀、氣相色譜、液相色譜,生物化學課上聽到的流式細胞儀,都能在這里看見。優秀科研成果的取得,想法是一大要素,同時尖端儀器也功不可沒。熟練操作儀器,得出準確而有效的結果,對實驗絕對是很大的幫助。但作為本科生來說,暫時還接觸不到這些儀器,但仍舊可以學習到其他基礎而有用的實驗操作和設備。
培養創新型人才,最重要的就是樹立創新精神。而創新的基礎就是要有廣博而新鮮的知識儲備和視野。沒有地基,何來高閣,本科教育應該在師生平等、有教有學、有問有答的互動教學中,既給學生以豐沛的知識,又培養其自主學習、主動提問、自我思考的良好習慣。熟練掌握理論知識,卻又不被書本框死,才能給創新精神留有余地。
教育不會讓每個人都成為天才,但至少可以創造一塊培養天才的土壤。開放、民主、自由的教育模式固然會耗費精力,但作為教育體系中的創新者應該給予認可。從社會輿論上、國人道德教育上,鼓勵創新、支持創新,再加以個人努力和資源支持,本土培養出合格的創新型人才指日可待。
參考文獻:
[1]顏進.高層次經濟管理人才培養模式的研究與實踐:以南京農業大學經濟管理強化班為例[J].高等農業教育,2005(03):34-36.
[2]劉秋員.關于農學專業人才培養模式的思考[J].信陽農林學院學報,2015(02).
基金項目:江蘇省教育廳2015年度高校哲學社會科學研究一般項目“基于南京農業大學菁英班人才培養模式研究”,由南京農業大學中央高校基本科研業務費人文社會科學研究基金資助(項目編號:SKPT2015044)。
摘要從教學內容、教學過程和考核方式等方面介紹了研究生細胞分子生物學課程的教學開展與體會,為適應多研究方向的研究生培養要求、提高教學效果提供參考。
關鍵詞研究生;細胞分子生物學;教學;內容;考核
揚州大學碩士研究生培養方案課程設置將細胞分子生物學作為生物學一級學科的學位課程,包含植物學、動物學、生理學、水生生物學、微生物學、遺傳學、發育生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物物理學、生態學等11個生物學二級學科。揚州大學是江蘇省屬重點綜合性大學,目前設有27個學院,11個生物學二級學科分散在生物科學與技術學院、農學院、獸醫學院、醫學院,各二級學科的研究方向也較廣泛,如何適應這種多學院、多學科和多研究方向的碩士研究生培養要求,提高教學效果,揚州大學不斷進行嘗試、改革,構建了適合各二級學科培養目標要求的細胞分子生物學教學體系,現將這門課程的教學內容、教學過程和考核方式介紹如下。
1細胞分子生物學的教學內容
細胞分子生物學是隨著細胞生物學和分子生物學發展而興起的一門較新的學科,是一門在分子水平上研究基因對細胞活動調控以及各種細胞結構的形成和功能執行的科學[1]。對生物學專業的研究生來講,本科階段都學過細胞生物學和分子生物學這2門課程,因此研究生所開設的細胞分子生物學課程體系應該和本科生的課程體系有所區別。由于傳統的細胞分子生物學教材與細胞生物學和分子生物學在內容上有很多雷同,若采用這些教材,很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學將該門課程的教學內容分為4個部分:細胞結構、細胞遺傳、細胞代謝與調控、細胞發育,該校沒有選擇任何固定教材,僅僅指定少數最新出版的教材作為參考書,如韓貽仁主編的分子細胞生物學[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細胞分子生物學的教學過程
揚州大學細胞分子生物學的授課對象差異比較大,學生的來源和專業背景也不同,在教學過程中,筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學和開放式課堂的教學方法。
2.1開放式教師
以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底,由于教師的精力有限,不可能對細胞生物學各個領域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題,揚州大學采用不固定教師上課的制度,跨學科跨學院請資深教師進行授課,確保學生能夠了解該領域的基本知識與前沿動態。設置的4個部分教學內容中,每一部分由1~2位專業教師負責主講,教師可結合自己的專業背景,根據不同教學模塊,設置具體的教學內容,不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物,對植物細胞分子生物學的研究進展和前沿動態比較熟悉,講授植物細胞分子生物學可以做到深入淺出,而對動物細胞分子生物學的講授效果會比較差,因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學生,有些是來源于農學院,其背景知識和興趣側重在植物方面,而有些來源于醫學院或獸醫學院,其背景知識和興趣側重在動物方面,這就要求選擇具有不同學科背景的教師。開展開放式的教學方式,滿足不同學生的要求。
2.2開放式教學
由于細胞生物學是生命科學的前沿學科之一,因此在把握現有教材和參考資料的基礎上,教學過程中要結合實際將細胞生物學相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生,拓寬學生知識的深度、廣度,培養其對未來工作的適應能力。
在每一個教學模塊中,教師可通過不同的教學方式講解不同側重點的專題。如細胞結構部分包括講了2個專題,一個是細胞內膜系統:結構、功能、蛋白質分選和膜泡運輸,另一個是細胞骨架與細胞運動。內膜系統一般是指內質網、高爾基體、細胞核、溶酶體和液泡(包括內體和分泌泡)5類細胞器膜的總稱,而廣義的內膜系統概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內所有細胞器膜的總稱。在本科細胞生物學教學過程中,這些細胞器的形態結構、功能和發生是分別獨立介紹。雖然這些細胞器具有各自獨立的結構和功能[4],但它們又是密切相關的,尤其是它們的膜結構是可以相互轉換的,轉換的機制則是通過蛋白質分選和膜泡運輸來實現的。在講授內膜系統時,可通過蛋白質合成這條線將這些相關內容串聯起來講述。由于核糖體在蛋白質合成上與內膜系統互為一體,因此將核糖體也加入進來,同時向上講可以提及細胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成,向下還可講述細胞膜上的蛋白功能,從而用蛋白質合成一條線將細胞的三大結構即細胞膜、細胞質和細胞核聯系了起來。同時,也啟迪研究生自己去找線索,找出一根主干,將盡可能多的內容串起來。又如細胞骨架對于維持細胞的形態結構及內部結構的有序性以及在細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞和細胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此對細胞骨架的研究是近代生命科學中最活躍的研究領域之一,它的快速發展主要得益于大型分析儀器的應用和實驗方法技術的改進。在這一部分內容的教學中,可重點向學生講解細胞骨架的研究方法,包括每種方法的原理、基本過程和結果分析,以最新的國外權威期刊上發表的細胞骨架方面的論文為例,向學生介紹細胞骨架的研究是如何開展的。
2.3開放式課堂
研究生課堂和本科生課堂相比,講授內容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學生,使他們在課堂上不用花太多精力記筆記,而是將主要精力集中到聽課上,跟著教師的引導考慮問題,這樣使其思維保持很高的興奮度,且感到疲勞。在嚴格遵守課堂紀律的前提下,在上課時要盡量調動學生的積極性,以開拓學生的思維,培養創造性。課后要讓學生自己閱讀指定或推薦的原始文獻,或者讓他們自己到網上查閱自己感興趣的問題,以此可培養學生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。
3細胞分子生物學的考核方式
作為生物學一級學科碩士研究生的學位課程,細胞分子生物學的考核以考試為主,考慮到研究生學習細胞分子生物學課的目的主要是為了提高學生利用學到的細胞生物學知識解決課題研究中的問題,實用性較強,因此筆者選用開卷考試的形式,所出的試題都是綜合性的分析題,在考場內學生可以查閱任何參考資料,但參考資料中沒有現成的答案,促使學生綜合運用所學知識,通過仔細分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學生獨立思考問題和解決問題的能力,另一方面也使教師了解了學生對這門課程的掌握情況,檢驗教學質量,很大程度上促進了以后教學的開展。
4參考文獻
[1] 王石平,金安江.分子細胞生物學研究性教學模式的改革實踐與思考[J].華中農業大學學報:社會科學版,2008(2):134-137.
[2] 韓貽仁.分子細胞生物學[M].2版.北京:科學出版社,2001.